- 1 リチウムイオン二次電池の概要と市場動向
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1.1 リチウムイオン二次電池の種類と用途
表1 形状による分類／表2 正極による分類／表3 負極材料による分類／表4 リチウムイオン二次電池の用途
1.2 リチウムイオン2次電池の構造別･容量別の概要
1.2.1 構造別(角形、円筒形、ラミネート型)
(1)リチウムイオン二次電池の種類
(2)内部の構造、巻き込型
(3)積層型
(4)実際の応用例
表5 リチウムイオン二次電池の種類／図1 リチウムイオン電池の電極の例／図2 角型リチウムイオン電池(小型)／図3 角型リチウムイオン電池(中型)／図4 ラミネート型セルの外観／図5 小型･角型セルの応用例／図6 円筒型18650セルを内蔵する応用例
1.2.2 容量別の概要と用途
(1)セルの容量
(2)容量別の用途
表6 リチウムイオン単電池･組電池の主な用途／表7 リチウムイオン電池の用途別･容量別の市場規模
1.3 中型、小型の用途別市場動向
1.3.1 小型モバイル機器
(1)携帯電話
(2)デジタルオーディオ(iPodとiPhone)
(3)デジタルカメラ
(4)ノートパソコン
ノートPC種類と特性
ノートPCの市場動向
表8 携帯電話の国内出荷台数／表9 携帯電話の世界市場／表10 iPodとiPhoneの出荷推移／表11 デジタルカメラの仕様／表12 デジカメおよびムービーの電池の仕様／表13 デジタルカメラの生産実績／表14 デジカメ生産統計･世界出荷台数／表15 ノートPCの種類／表16 ノートPCに使用されている電池の仕様／表17 ノートPCの生産台数(国内)／表18 ノートPCの生産台数(世界)／図7 小型角型電池の比容量／図8 携帯電話の国内出荷台数／図9 携帯電話の世界出荷台数／図10 iPodとiPhoneの出荷台数／図11 デジタルカメラの生産台数／図12 ノートPCの生産推移
1.3.2 中型パワー&エネルギー用途
(1)アシスト自転車
法改正と自転車
電池と特性と価格
電池の生産量試算
電動アシスト自転車の市場
(2)電動工具
電動工具の電池
試算の設定
表19 市販アシスト自転車の仕様／表20 電動アシスト自転車の国内出荷台数／表21 電動工具用のリチウムイオン電池の仕様／表22 電動工具の国内生産／表23 マキタ製品に使用されている電池の仕様／表24 BOSCH電池の仕様／図13 自転車用Li-ion／図14 自転車用ラミネートセル／図15 パナソニック アシスト自転車／図16 電動アシスト自転車の国内出荷推移／図17 Panasonic電工の電動工具／図18 Panasonic電工の電動工具(Li-ion)／図19 電動工具用のLi-ion
1.4 大型エネルギー&パワー用途
1.4.1 自然エネルギー蓄電(風力･太陽光発電)
表25 自然エネルギー利用と蓄電システム／表26 自然エネルギー蓄電試算／図20 自然エネルギーの導入見通／図21 NEDO系統連携蓄電システム／図22 自然エネルギー導入･長期エネルギー需給見通
1.4.2 新交通システム
表27 新交通システムにおけるシステムと目的、蓄電デバイス／図23 鉄道用蓄電デバイス(出力VSエネルギー)マップ
1.5 大型パワー&エネルギー用途
1.5.1 ハイブリッド自動車(HEV、PHEV)
表28 ハイブリッド車の国内生産台数／図24 国内ハイブリッド車生産実績／図25 トヨタプラグインHEV車
1.5.2 電気自動車EV
表29 経済産業省の電池の性能目標／図26 三菱自動車iMiEV／図27 iMiEV搭載電池／
図28 自動車用蓄電デバイスの出力･容量マップ
1.6 まとめ
(1)市場と開発動向
(2)新電池の開発動向
表30 リチウムイオン二次電池の市場と開発動向／表31 新規活物質系によるLi-ion電池開発事例
1.7 参考資料(二次電池の生産･出荷統計)
(1)二次電池の販売推移
(2)2008年の電池の総生産
(3)2008年の二次電池の生産比率
表32 二次電池販売数量長期推移／表33 二次電池販売金額長期推移／表34 2008年の電池の総生産(個数)／表35 2008年の電池の総生産(金額)／表36 リチウムイオン二次電池の輸出数量･金額
図29 二次電池生産個数の構成比／図30 二次電池生産金額の構成比／図31 二次電池･リチウムイオン二次電池の販売数量の推移／図32 リチウムイオン二次電池の販売数量･販売金額の推移／図33 リチウムイオン二次電池の輸出数量･金額
- 2 リチウムイオン二次電池メーカー動向
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2.1 提携･再編動向
表1 LiBのメーカー別生産量･シェア／表2 電池･自動車メーカーの提携関係と供給先／
図1 小型LiBのメーカーシェア
2.2 三洋電機
2.3 パナソニック(エナジー社)
2.4 パナソニックEVエナジー
2.5 ソニー
2.6 東芝
2.7 NECトーキン
2.8 オートモーティブエナジーサプライ
2.9 ジーエス･ユアサ
2.10 リチウムエナジージャパン
2.11 日立ビークルエナジー
2.12 新神戸電機
2.13 日立マクセル
2.14 BYD(比亜迪汽車)
2.15 LG化学
2.16 CONTINENTAL
2.17 サムスンSDI
2.18 古河電池
2.19 その他
1- A123システムズ
2- ジョンソンコントロールズ･サフト
- 3 構成材料の市場動向･メーカー動向
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表1 LiB構成材料の分類
3.1 正極材
3.1.1 正極材の動向
表2 正極材の理論容量／図1 正極活物質Lixと容量の関係／図2 材料の比重と嵩比重
3.1.2 市場動向
3.1.3 メーカー動向
表3 正極材メーカーの動向／図3 正極材メーカーシェア
3.2 負極材
3.2.1 負極材の動向
3.2.2 導電性カーボン
3.2.3 負極材の市場動向
3.2.4 メーカー動向
表4 負極材メーカーの動向／図4 負極材のメーカーシェア
3.3 電解液、電解質および添加剤(安定剤)
3.3.1 電解液の動向
表5 電解液
3.3.2 電解質
表6 リチウムイオン電池の電解液と電解質／図5 VC･ECの構造式
3.3.3 電解質･電解液の市場動向･メーカー動向
表7 電解質メーカーの生産量とシェア／表8 電解質のメーカー動向／図7 電解液のメーカーシェア／図7 電解質(LiPF6)のメーカーシェア
3.4 高分子材料
3.4.1 セパレータ
3.4.2 セパレータ市場動向･メーカー動向
表9 セパレータメーカーの動向／図8 セパレータのメーカーシェア
3.4.3 バインダー
3.4.4 バインダの市場動向･メーカー動向
表10 PVDFバインダの市場推移／表11 SBRバインダの市場推移／表12 バインダーメーカーの動向／図9 バインダのメーカーシェア
3.4.5 パッキン類(樹脂製)
表13 セパレーターの目付量
3.4.6 外装ラミネート材
表14 その他の高分子材料メーカー動向
3.5 集電箔と外装函体(容器)
3.5.1 集電箔
3.5.2 銅箔
3.5.3 アルミ箔
3.5.4 外装金属容器
図10ラミネート型の集電箔と電極／図11 円筒型の外観／図12小型角形セルの外観
3.5.5 集電箔の市場動向･メーカー動向
表15 電極箔のメーカー動向
- 4 リチウムイオン二次電池の構成材料の解析
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4.1 小型モバイル用途の構成と材料所要量
表1小型デジタルカメラのリチウムイオン電池／表2 一眼レフデジタルカメラのリチウムイオン電池／表3 ムービー用電池のリチウムイオン電池／表4 ワンセグ携帯電話のリチウムイオン電池
4.2 角型セルの解析データ
表3 角型セルの計測値／表4 角型(金属外装セル)の計測値／表5 角型セルの活物質目付量／図1 角型リチウムイオン電池の比容量／図2 小型角型セルの設計パラメーター／図3 小型角型セルの重量内訳(実測)／図4 小型角型セルの重量内訳(構成比)／図5 小型角型セル(重量／容量)／図6 小型角型セルの電解液量／図7 小型角型セルの活物質目付量／図8 小型角型セルの電極面積と目付量
4.3 中型(円筒型)の解析データ
表6 中型(円筒型)リチウムイオン二次電池の材料構成と使用料／表7 活物質目付量･単位容量当たりの電極面積／表8 円筒型セル電極面積と目付量
4.4 中型(円筒型)材料所要量のまとめ
表9 円筒型セルの材料所要量／表10 正極材･負極材の材料所要量／表11 セパレーターの単位面積あたりの重量／表12 セパレーターの目付量／表13 アルミ箔集電材目付量／表14 銅箔集電材／表15 外装材／表16 1Ahあたりのヌードセルの重量／図9 円筒型セルの設計パラメーター／図10 円筒型セルの重量内訳(実測)／図11 円筒型セルの重量(構成比)／図12 円筒型セルの(重量／容量)／図13 円筒型セルの電極面積と目付量
4.5 大型パワー用途(ラミネート型)
表17 ラミネートセルの解析データ／表18 大型パワー(ラミネート型)の材料所要量／表19 活物質目付(絶対重量)量･単位容量当たりの電極面積／表20 ラミネート型セルの容量と電極面積／表21 ラミネート型セル電極面積と目付量／表22 大型パワー(ラミネート型)の材料所要量のまとめ／図14 ラミネート型セルの設計パラメーター／図15 ラミネート型セルの重量内訳(実測)／図16 ラミネートセルの重量内訳(構成比)／図17 ラミネートセルの(重量／容量)／図18 ラミネートセルの電極面積と目付量／図19 大型ラミネートセルの電極面積と活物質の目付量
4.6 自動車用の電池の仕様
表23 EV、PHEVおよびHEVの電池関係諸元／表24 ハイブリッド車におけるモーター動力比／表25 ディーゼルハイブリッド車における電動モーター系と内燃エンジンの比率／表26 資料(ハイブリッド自動車用のNiMHの仕様)／図20 ハイブリッド車における電気モーターの動力%
- 5 リチウムイオン二次電池の構成材料の需要と予測
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5.1 材料価格と試算の前提条件
5.1.1 原材料の工程ロス
表1 原材料の工程ロス
5.1.2 原材料の価格と市場金額
表2 リチウムイオン電池の原材料価格
5.1.3 材料所用量のモデル設定
表3 中大型ラミネートセルの材料所要量
図1 中大型ラミネートセルの1万セルあたりの材料所要量(重量系)／
図2 中大型ラミネートセルの1万セルあたりの材料所要量(面積系)
5.2 小型リチウムイオン電池の用途別の需要予測
図3 小型･中型セルの100万セル当たりの材料所要量(重量系)／
図4 小型･中型セルの100万セル当たりの材料所要量(面積系)
5.2.1 iPod&iPhone用リチウムイオン電池の構成材料の需要予測
1- 重量系
表4 100万セル当りのiPod&iPhone用リチウムイオン電池の材料(重量系)の所要量および金額／表5 iPod&iPhone用リチウムイオン電池構成材料(重量系)の需要予測(数量)／表6 iPod&iPhone用リチウムイオン電池構成材料(重量系)の需要予測(金額)
2- 面積系
表7 100万セル当りのiPod&iPhone用リチウムイオン電池の材料(面積系)の所要量および金額／表8 iPod&iPhone用リチウムムイオン電池構成材料(面積系)の需要予測(数量･金額)／図5 iPod&iPhone用リチウムイオン電池構成材料(重量系)の需要予測(数量)／図6 iPod&iPhone用リチウムイオン電池構成材料(重量系)の需要予測(金額)／図7 iPod&iPhone用リチウムイオン電池構成材料(面積系)の需要予測(数量)／図8 iPod&iPhone用用リチウムイオン電池構成材料(面積系)の需要予測(金額)
5.2.2 携帯電話用リチウムイオン電池の構成材料の需要予測
1- 重量系
表9 100万セル当りの携帯電話用リチウムイオン電池の材料(重量系)の所要量および金額／表10 携帯電話用のリチウムイオン電池構成材料(重量系)の需要予測(数量)／表11 携帯電話用リチウムイオン電池構成材料(重量系)の需要予測(金額)
2- 面積系
表12 100万セル当りの携帯電話用リチウムイオン電池材料(面積系)の所要量および金額／表13 携帯電話用リチウムイオン電池構成材料(面積系)の需要予測(数量･金額)／図9 携帯電話用のリチウムイオン電池構成材料(重量系)の需要予測･国内(数量)／図10 携帯電話用のリチウムイオン電池構成材料(重量系)の需要予測･国内(金額)／図11 携帯電話用のリチウムイオン電池構成材料(面積系)の需要予測･国内(金額)／図12 携帯電話用のリチウムイオン電池構成材料(面積系)の需要予測･国内(金額)
5.2.3 小型デジカメ用リチウムイオン電池の構成材料の需要予測 (163)
1- 重量系
表14 100万セル当りの小型デジカメ用リチウムイオン電池の材料(重量系)の所要量および金額／表15 小型デジカメ用リチウムイオン電池構成材料(重量系)の需要予測(数量)／表16 小型デジカメ用リチウムイオン電池構成材料(重量系)の需要予測(金額)
2- 面積系
表17 100万セル当りの小型デジカメ用リチウムイオン電池の材料(面積系)の所要量および金額／表18 携帯電話用リチウムイオン電池構成材料(面積系)の需要予測(数量･金額)／図13 小型デジカメ用リチウムイオン電池構成材料(重量系)の需要予測(数量)／図14 小型デジカメ用リチウムイオン電池構成材料(重量系)の需要予測(金額)／図15 小型デジカメ用リチウムイオン電池構成材料(面積系)の需要予測／図16 小型デジカメ用リチウムイオン電池構成材料(面積系)の需要予測
5.2.4 ノートPCA4型 リチウムイオン電池の構成材料の需要予測
1- 重量系
表19 100万セルあたりのノートPCA4型リチウムイオン電池の材料所要量および金額／表20 ノートPCA4型リチウムイオン電池構成材料の需要予測(数量)／表21 ノートPCA4型リチウムイオン電池構成材料の需要予測(金額)
2- 面積系
表22 100万セルあたりのノートPCA4型リチウムイオン電池の材料所要量および金額／表23 ノートPCA4型のリチウムムイオン電池構成材料の需要予測(数量･金額)／図17 ノートPCA4型リチウムイオン電池構成材料(重量系)の需要予測･国内(数量)／図18 ノートPCA4型リチウムイオン電池構成材料(重量系)の需要予測･国内(金額)／図19 ノートPCA4型リチウムイオン電池構成材料(面積系)の需要予測･国内(数量)／図20 ノートPCA4型リチウムイオン電池構成材料(面積系)の需要予測･国内(金額)
5.2.5 ノートPCモバイル型リチウムイオン電池の構成材料の需要予測
1- 重量系
表24 100万セル当りのノートPCモバイル型リチウムイオン電池の材料(重量系)の所要量および金額／表25 ノートPCモバイル型リチウムイオン電池構成材料(重量系)の需要予測(数量)／表26 ノートPCモバイル型リチウムイオン電池構成材料(重量系)の需要予測(金額)
2- 面積系
表27 100万セル当りのノートPCモバイル型リチウムイオン電池の材料(面積系)の所要量および金額／表28 ノートPCモバイル型リチウムイオン電池構成材料(面積系)の需要予測(数量･金額)／図21 ノートPCモバイル型リチウムイオン電池構成材料(重量系)の需要予測(数量)／図22 ノートPCモバイル型リチウムイオン電池構成材料(重量系)の需要予測(金額)／図23 ノートPCモバイル型リチウムイオン電池構成材料(面積系)の需要予測(数量)／図24 ノートPCモバイル型リチウムイオン電池構成材料(面積系)の需要予測(金額)
5.2.6 電動工具用円筒形リチウムイオン電池の構成材料の需要予測
1- 重量系
表29 100万セル当りの電動工具用リチウムイオン電池の材料(重量系)所要量および金額／表30 電動工具用円筒型リチウムイオン電池構成材料(重量系)の需要予測(数量)／表31 電動工具用円筒型リチウムイオン電池構成材料(重量系)の需要予測(金額)
2- 面積系
表32 100万セルあたりの電動工具用リチウムイオン電池の材料所要量および金額／表33 電動工具用リチウムイオン電池の材料所要量の需要予測(数量･金額)／図25 電動工具用円筒型リチウムイオン電池構成材料(重量系)の需要予測(数量)／図26 電動工具用円筒型リチウムイオン電池構成材料(重量系)の需要予測(金額)／図27 電動工具用円筒型リチウムイオン電池構成材料(面積系)の需要予測(数量)／図28 電動工具用円筒型リチウムイオン電池構成材料(面積系)の需要予測(金額)
5.2.7 アシスト自転車用ラミネート型 リチウムイオン電池の需要予測
1- 重量系
表34 100万セル当りのアシスト自転車車用リチウムイオン電池の材料所要量および金額／表35 アシスト自転車用リチウムイオン電池構成材料(重量系)の需要予測(数量)／表36 アシスト自転車用リチウムイオン電池構成材料の需要予測(金額)
2- 面積系
表37 アシスト自転車用ラミネート型 リチウムイオン電池の材料所要量および金額／表38 アシスト自転車用ラミネート型 リチウムイオン電池の材料所要量および金額／図29 電動アシスト自転車用リチウムイオン電池構成材料(重量系)の需要予測(数量)／図30 電動アシスト自転車用リチウムイオン電池構成材料(重量系)の需要予測(金額)／図31 電動アシスト自転車用リチウムイオン電池構成材料(面積系)の需要予測(数量)／図32 電動アシスト自転車用リチウムイオン電池構成材料(面積系)の需要予測(金額)
5.2.8 リチウムイオン電池の構成材料の総まとめ(2008年-2012年)
(1)重量系材料･数量
表39 2008年のリチウムイオン電池構成材料の所要量／表40 2012年のリチウムイオン電池構成材料の所要量
(2)重量系材料･金額
表41 2008年のリチウムイオン電池構成材料の市場金額／表42 2012年のリチウムイオン電池構成材料の市場金額
(3)面積系材料･数量
表43 2008年のリチウムイオン電池構成材料の所要量／表44 2012年のリチウムイオン電池構成材料の所要量
(4)面積系材料･金額
表45 2008年のリチウムイオン電池構成材料の市場金額／表46 2012年のリチウムイオン電池構成材料の市場金額／図33 2008年のリチウムイオン電池構成材料の所要量／図34 2012年のリチウムイオン電池構成材料の所要量／図35 2008年のリチウムイオン電池構成材料の市場金額／図36 2012年のリチウムイオン電池構成材料の市場金額／図37 2008年のリチウムイオン電池構成材料の所要／図38 2012年のリチウムイオン電池構成材料の所要量／図39 2008年のリチウムイオン電池構成材料の市場金額／図40 2012年のリチウムイオン電池構成材料の市場金額
5.3 リチウムイオン電池の製造原価
- 6 自動車用Li-ion電池の需要予測と所用の材料市場
-
6.1 EV･PHEVの電池の概要
表1 EV、PHEVおよびHEVの電池関係諸元
6.2 HEV,PHEVおよびEV(用語の説明と本調査での区分)
6.2.1 用語と方式
表2 EV／HEV
6.2.2 電動モーターと内燃エンジンの分担比率
表3 HEV車おける電動モーターの出力の比率／図1 HEV車の電気モーターの動力比率
6.2.3 電池の特性との関係
(1)パワーとエネルギー
(2)SOC動作範囲
図2 HEV用Li-ion電池の出力密度とエネルギー密度／図3 Li-ion電池の入出力密度の改良
(3)回生エネルギー
(4)安全性、耐熱性およびライフ
6.2.4 参考資料一覧
6.3 自動車用の電池の特性パラメーター(基礎事項の説明を含む)
6.3.1 セル(単電池)、モジュールおよびユニット(パック)
表4 HEV用Ni-MHの事例／図5 角型積層Ni-MHセル PanasonicEVE社／図6 Ni-MHモジュール PanasonicEVE社／図7 Ni-MHユニット 03年PRIUS(トヨタ)／図8 Li-ionのセル、モジュール、ユニット
6.3.2 電圧V、容量Ah、容量Wh
表5 セルの電圧と表示／図4 エネルギー密度と出力密度の関係／図5 角型Ni-MHセル／図6 Ni-MHモジュール／図7 Ni-MHユニット／図8 Li-ion_セル、モジュール、ユニット
6.4 HEVの用リチウムイオン電池の試算
6.4.1 需要推定の区分
6.4.2 PriusのNiMH電池
表6 Purius(トヨタ)搭載の電池仕様／表7 パナソニックの電池モジュール
6.4.2 NiMHからLi-ionへの試算
(1)Priusの車載ユニット
(2)パワー特性
表8 1300Wh電池ユニットの試算／図9 HEVおよびEV用二次電池の性能
6.4.3 20AhLi-ion電池ケースでの試算
(1)HEVの販売台数
(2)プリウスのNiMHからLi-ion 電池数量の試算
(3)HEV用 Li-ion二次電池の構成材料の所要量
表9 Prius10万台当たりのLi-ion電池材料の所要量／表 10ハイブリッド車販売台数(世界)／表11プリウスの販売台数／表12プリウスのNiMHからLi-ion 電池数量の試算／表13 汎用Li-ionセルの材料所要量
6.5 HEVのLi-ion電池試算
表14 汎用設計Li-ionセルの構成材料の解析(重量･免責)／表15 PRIUS(トヨタ)を仮定したLi-ion電池の試算／表16 PRIUS(トヨタ)国内生産台数に対応するLi-ionセル数材料／図10 ハイブリッド車販売台数／図11 プリウス販売台数の推移／図12 プリウスの電池数量試算／図13 HEV用リチウムイオン電池 材料試算／図14 HEV用リチウムイオン電池 材料試算
