電気自動車市場の急成長が電池用化学薬品と材料製品の革新をもたらした

概要

自動車メーカーは化石燃料、すなわち原油や天然ガスへの依存を制限するために、電気自動車の発売に向けた支出を増やしている。各国の電気自動車の充電インフラ出力の拡大を目的とした政府の支援的な取り組みにより、新たな道が開かれました。たとえば、2023 年 2 月に米国政府は国産の電気自動車充電ネットワークを確立する計画を発表しました。この取り組みにより、米国内に50万台以上のEV充電器のネットワークが増加すると見込まれており、政府は2030年末までに新車販売の少なくとも50％をEVが確実に占めるようになることが期待されている。

ここ数年、世界レベルでEVの人気が高まっています。 IEA によると、世界の EV 販売台数は 2020 年に 40% の増加を記録し、今後数十年間増加し続けると予想されています。電動モビリティのメーカーは、迅速に充電し、長期間その容量を維持できる強力な自動車用バッテリーの確実な提供に注力してきました。その結果、自動車メーカーは、急速充電機能、高い耐熱性、優れた効率など、バッテリーの特性の一部を実現できる先進的な化学薬品を期待しています。 EV の特定の用途に合わせてカスタマイズされた化学薬品や材料を含めることを目指すこの需要は、近い将来、バッテリー添加剤と最終配合物の範囲を拡大すると予想されます。

バッテリー添加剤市場は、2021年から2028年の予測期間に9.33％の市場成長を目撃すると予想されています。

https://www.databridgemarketresearch.com/reports/global-battery-additives-market

EVバッテリーの特性付与を目指した最高品質の化学薬品を配合

化学製造会社は、正極、負極、電解質などのリチウムイオン電池要素の特性の維持向上を目的としたさまざまな製品形態を開発してきました。これらの製品には、特殊添加剤、コーティング剤、バインダーが含まれます。たとえば、特殊添加剤は電池内の電気化学反応に影響を与えるために組み込まれ、電池の性能を向上させます。

EVメーカーの間で効率性を達成するためにバッテリーコストを制限する方向に移行することで、新たな道が開かれることが期待されている。その結果、大多数の OEM は、電気自動車バッテリーの製造にプラスチック、シリコーン、マイカ、その他の熱材料などの先端材料を組み込むことが、システムコストの削減に重要な役割を果たすと予測されることを認識しました。

リチウムイオン電池が過熱すると、電池の性能が低下し、故障の原因となることはよく知られています。金属の代替として代替複合材料を含めることは、電池の性能を向上させる上で重要な役割を果たします。その結果、EV製造会社はバッテリーの電極にシリコンを使用しており、これにより電気自動車の寿命は数倍伸びることになる。

主要な化学会社の一部は、バッテリー寿命の向上を目的とした先進的な製品の発売に積極的に関心を示しています。たとえば、2023年6月にペトロナスは、プロチャージ+というブランド名でリチウムイオン（Li-ion）電池用の新しいグラフェンベースの溶液導電性添加剤を発売しました。これらの特殊添加剤は、EV、無人搬送車、ロボット機器の製造を目的としたバッテリーに応用されています。ペトロナス社は、ProCharge+ はさまざまなリチウムイオン電池の化学的性質と互換性があり、したがって既存の生産プロセスへのシームレスな統合が可能になると主張しました。 ProCharge+ は、カーボン ナノチューブ (CNT) と比較して、電極の体積抵抗率を 90 パーセント、60 パーセント以上削減します。

世界レベルでのEV受け入れへの強い思い

自動車セクターは、原油精製製品への依存を移行するためのさまざまな方法を模索してきました。 IEA によると、2022 年には世界中で 1,000 万台以上の電気自動車が販売されると推定されており、35% 以上増加して 1,400 万台以上に達すると予想されています。電気自動車の売上の大部分は米国、中国、欧州の３カ国が占めた。そうは言っても、2023年末までに中国は世界の電気自動車販売の60%以上を占めました。さらに、ヨーロッパと米国では、2021年と比較して2022年にそれぞれ前年比15%と55%の成長率を記録しました。

米国は、温室効果ガス排出抑制に向けた前向きな見通しにより、EVの主要市場の一つであり続けている。さらに、2023年にはトヨタ、ホンダ、フォード・モーター・カンパニー、ゼネラル・モーターズ、パナソニックなどの大手企業が、ノースカロライナ州、ミシガン州、オハイオ州、ミズーリ州、カンザス州などの自動車産業集積地でEVを製造する計画を発表している。米国政府は、新車および中古車のEV購入者にインセンティブを与えるインフレ抑制法を発表した。さらに、この法律には、メーカーが既存の施設を改造して新しい製造施設を建設するためのクレジットや、米国でゼロエミッションの大型車両を展開するための助成金も含まれている。

欧州委員会が採用した温室効果ガス排出削減を目的とした規制の成功と、ドイツ、英国、フランスなどの主要国市場でのグリーン経済導入への前向きな見通しが相まって、ヨーロッパのEV業界にプラスの影響を与えると予想されています。2023年8月にはヨーロッパで90万台以上の新車が登録され、2022年8月から102％の増加が見込まれています。この成長は、ドイツ、ギリシャ、ベルギー、ポルトガル、ルクセンブルクなどの国でバッテリー電気自動車の需要が増加していることに起因しています。

各国政府がグリーン経済を推進したことで、タイ、インド、インドネシアといった新興経済国のEV業界参加者にとって有利な状況が整いました。例えば、インド政府は2015年から2023年にかけて、FAME-II、PLI SCHEME、バッテリー交換ポリシー、特別電動モビリティゾーンなどの一連の政策を開始しました。こうした取り組みは32億ドル相当のインセンティブプログラムとなり、83億ドル以上の投資を集めています。タイとインドネシアは、国内総販売台数に占める電気自動車のシェアがそれぞれ3%と1.5%に増加したと報告しています。タイ、インド、インドネシアでの充電インフラの拡大と相まって、近い将来、EVバリューチェーン業界参加者の範囲が拡大すると予想されます。

EVメーカーへの継続供給に化学会社からの前向きな反応

インドの化学産業の生産拡大を目的とした政府の支援政策により、企業がEV、農薬、医薬品などの特殊用途を目的とした新製品を発売する道が開かれた。たとえば、GFCL EV Products は 2024 年 2 月に、今後 4 年間で EV バッテリー材料の生産能力を拡大するために 6,000 億ルピー以上の投資を発表しました。同社は、年間200GWhのEVおよびエネルギー貯蔵システム（ESS）バッテリーソリューションを目標に、特殊化学物質や材料へのアクセスを確保することを計画している。

大手化学会社 BASF SE は、市場の動きを注意深く監視し、EV バリューチェーンに関与し続けるための新しい方法を積極的に戦略化しています。 2023年、BASFはドイツのシュヴァルツハイデに正極材料工場を開設し、年間40万台の電気自動車の需要に対応する予定です。さらに、2022年5月、BASF SEとNano One Materials Corpは、次世代カソード活物質（CAM）の商業生産のための副生成物を削減したプロセスを開発するための共同開発契約（JDA）を締結した。これらの製品は、Nano One の特許取得済みの One-Pot プロセスと Metal Direct to CAM (M2CAM) テクノロジーを使用した、BASF の高度な CAM の HEDTM ファミリに基づいています。

2021年6月、フィンランドに拠点を置くTerrafameは、新しいバッテリー化学プラントの生産と機器のテストを発表しました。この工場は硫酸ニッケルという電池材料を供給することができ、年間100万台以上の電気自動車に電池を供給できる見込みだ。上記の企業によるバッテリー化学物質および材料の生産能力の拡大により、今後数年間で EV メーカーへの原材料のアクセスが確保されると予想されます。

次世代電池材料開発に向けたイノベーション

バッテリーパックとその大量生産における革新により、スマート、自動化、電動化、低炭素ソリューションの要件が促進されました。 2022 年 11 月、米国に本拠を置くダウ ケミカルは、ORATRON™ MA 8200S というブランド名で新しい高接着性接着剤を発売しました。この製品は、EV バッテリー パックの安全性、耐久性、統合アセンブリ、および全体的なパフォーマンスを向上させることができます。ダウ・ケミカルは、VORATRON™ MA 8200S が欧州での製品販売を承認する欧州連合の RoHS および REACH 規制に準拠していると主張しています。

2022年5月、ゼネラルモーターズとポスコケミカルはカナダのケベック州に新しい電池材料工場を建設する計画を発表した。カナダ政府は４億ドルを投じて正極活物質（ＣＡＭ）生産施設の建設を支援する。これらの材料は、シボレー シルバラード EV、GMC ハマー EV、キャデラック リリックなどの自動車用の GM の Ultium バッテリーの製造に応用される予定です。 GMは北米でのEV生産能力を2025年までに100万台以上に拡大する計画だ。同社は、管理された熱資源を備えたリチウム、レアアース材料、合金フレーク、永久磁石などの原材料へのアクセスを確保することを計画しています。その結果、GMや他のEV企業は自社生産用のバッテリー材料へのアクセスを確保するために後方統合を推進すると予想される。

結論

さまざまな政府による国内レベルでの電動モビリティの生産高向上に向けた支援的な見通しの結果、EV業界に対する前向きな見通しにより、バッテリーに使用される化学物質、添加剤、材料の範囲が拡大すると予測されています。さらに、EVメーカーによるバッテリーコストの制限と効率向上に向けた支出の増加により、EVの生産に使用される添加剤や化学薬品の有用性が高まることが予想されます。

中国とインドにおける原材料の継続的なアクセスと強力な労働支援により、化学生産企業はEVを含む特定の用途を目的とした先端材料の開発への支出を増やす道が開かれると予測されている。さらに、サウジアラビアとアラブ首長国連邦（UAE）諸国による上流部門からの依存の転換に向けた投資に優しい政策と、アルジェリアでの新しいEVバッテリー生産部門の設立により、EVバリューチェーン業界の参加者にバッテリー添加剤や電池添加剤などの新たな道が開かれることが期待されている。化学メーカー。