目次・サンプル - 日本エコノミックセンター

市場予測・将来展望シリーズ ~ Storege Cell 編
- 蓄電デバイス(Storage Cell)二次電池・キャパシタ市場実態/予測・メーカー動向 -
第一版
株式会社 日本エコノミックセンター
Copyright JAPAN ECONOMIC CENTER CO.,LTD.
はじめに(サンプル)
東日本大震災による原子力発電所事故の影響で、産業界は従来の原発依存から太陽光や
風力発電など再生可能エネルギーへの転換が求められています。自動車分野では、ハイブ
リッド車(HEV)や電気自動車(EV)といった環境対応自動車市場も拡大傾向にあります。
一方、再生可能エネルギーは天候状況により、電力供給が不安定などの問題を抱えてい
ます。こうした問題を解決するため、電気を蓄え効率的に利用することができる蓄電デバ
イス(小型二次電池・キャパシタ)の必要性が高まっています。
リチウムイオン二次電池(LiB)は、安全性の向上によって、応用市場(アプリケーショ
ン)の拡大と連携して、今後も成長が予測されます。特に環境対応自動車(ハイブリッド
車、電気自動車など)
、大型二次電池への応用が期待されます。国内でも電池メーカーと自
動車メーカーとで、合弁会社の設立などが相次ぎ、事業展開を行っています。
電気二重層キャパシタ(EDLC)は、これまでの OA 機器や産業機械向けなどに加え、自動
車のアイドリングストップや新エネルギーの平準化向けなどが期待されています。
さらに、
EDLC と LiB との両方の性質を組み合わせたリチウムイオンキャパシタ
(LiC)は、
電流の出力密度、メンテナンスなどが EDLC と同等レベルなことや、LiB と比べて熱暴走を
起こしにくく安全性が高いことが主な特徴です。環境自動車向けのほか、建築機械など高
電圧分野へも対応可能となり、メーカー各社による今後の開発動向が注目されています。
本レポートの第Ⅰ章では、蓄電デバイス(蓄電池・キャパシタ)の世界市場動向や展望
について、調査及び分析を行っています。第Ⅱ章では、二次電池(蓄電池)の世界市場動
向や展望について述べています。第Ⅲ章では、キャパシタの世界市場動向や展望について
記載しています。第Ⅳ章では、キャパシタメーカーの動向や展望を掲載。また第Ⅴ章では、
二次電池(蓄電地)メーカーの動向やの展望について述べています。
弊社は本年、創立 48 周年を向かえる市場調査・マーケティング会社です。本レポート
は、弊社スタッフにより調査・編集されています。本レポートは、蓄電デバイス業界を、
事業・生産・製品動向などを踏まえながら、将来展望や市場予測を含めてコンパクト(1
冊・P200)にまとめました。同シリーズは、新規参入される企業様を含めた事業計画書の
立案、事前調査、実行、検証など幅広く活用されています。
平成 26 年 3 月 第 1 版
株式会社 日本エコノミックセンター 市場調査部
将来展望・シリーズ
☆★☆ 目
次 ☆★☆
2014 蓄電池・キャパシタ市場の実態と将来展望 ~ 将来展望・シリーズ
はじめに
第Ⅰ章 蓄電デバイス市場の動向と展望
1. 蓄電デバイスの種類と特徴 ................................................ .
1
2. 蓄電デバイスの市場概況と動向 ............................................ .
2
3. 蓄電池(蓄電デバイス)戦略(経済産業省)................................. .
3
4. 回生エネルギーの概要と動向 .............................................. .
5
(1)回生エネルギーの概要 .................................................... .
5
①蓄電デバイス世界市場推移・予測(数量・金額・デバイス別).................. .
6
②蓄電デバイス別世界出荷量比率(数量・金額)................................ .
9
③用途別蓄電デバイス世界市場推移・予測(数量・金額)........................ .
11
④用途別蓄電デバイス構成比率(金額ベース).................................. .
12
⑤蓄電デバイスメーカーシェア(金額ベース).................................. .
13
第Ⅱ章 二次電池市場の動向と展望
1. 二次電池世界/国内市場の動向と実態 ...................................... .
15
(1)二次電池世界/国内市場概況(2011~20 年度) .............................. .
15
①一次電池・二次電池世界市場推移・予測(数量・金額)........................ .
16
②二次電池世界市場推移・予測(数量・金額).................................. .
17
③二次電池世界メーカーシェア(数量・金額).................................. .
18
④用途別二次電池世界市場推移・予測(金額).................................. .
20
⑤民生・車載用二次電池別世界市場推移・予測(数量・金額).................... .
21
⑥産業・電力用二次電池別世界市場推移・予測(数量・金額).................... .
22
⑦民生・車載用二次電池別構成比率(金額) ................................... .
23
⑧産業・電力用二次電池別構成比率(金額) ................................... .
24
【参考】二次電池関連統計資料(経済産業省機械統計).......................... .
25
2. 二次電池の種類と特徴 .................................................... .
31
(1)リチウムイオン電池の特徴と種類 .......................................... .
31
(2)リチウムイオン電池の安全性 .............................................. .
32
(3)リチウムイオン電池の課題と今後 .......................................... .
33
(4)リチウムイオン電池の新材料の動向 ........................................ .
33
(5)大型ニッケル水素電池(Ni-MH)電池の動向.................................. .
36
(6)レドックス・フロー電池の動向 ............................................ .
37
(7)NAS(ナトリウム硫黄)電池の動向 ......................................... .
38
(8)金属リチウム空気電池の動向と展望 ........................................ .
39
3. タイプ別二次電池世界市場推移・予測(全体)............................... .
40
(1)タイプ別二次電池出荷数量推移・予測 ...................................... .
40
(2)タイプ別二次電池出荷数量構成比率 ........................................ .
41
(3)タイプ別二次電池出荷金額推移・予測 ...................................... .
42
(4)タイプ別二次電池出荷金額構成比率 ........................................ .
43
4. タイプ別二次電池世界市場推移・予測(個別)............................... .
44
(1)タイプ別二次電池世界市場推移・予測(数量・金額)......................... .
44
(2)リチウムイオン電池世界市場推移・予測(数量・金額)....................... .
45
(3)リチウムイオン電池世界メーカーシェア(数量・金額)....................... .
46
(4)タイプ別リチウムイオン電池市場推移・予測................................. .
48
(5)ニッケル水素電池世界市場推移・予測(数量・金額)......................... .
49
(6)ニッケル水素電池世界メーカーシェア(数量・金額)......................... .
50
(7)タイプ別ニッケル水素電池世界市場推移・予測............................... .
52
(8)鉛蓄電池世界市場推移・予測(数量・金額)................................. .
53
(9)鉛蓄電池世界メーカーシェア(数量・金額)................................. .
54
【参考】NAS(ナトリウム硫黄)電池世界市場推移・予測(数量・金額) ........... .
56
【参考】レドックス・フロー電池世界市場推移・予測(数量・金額) .............. .
57
5. 用途別リチウムイオン電池世界市場推移・予測............................... .
58
(1)用途別リチウムイオン電池世界市場推移・予測(数量)....................... .
58
(2)用途別リチウムイオン電池出荷数量構成比率................................. .
59
(3)用途別リチウムイオン電池世界市場推移・予測(金額)....................... .
60
(4)用途用リチウムイオン電池出荷金額構成比率................................. .
61
(5)民生別リチウムイオン電池世界市場推移・予測(数量・金額)................. .
62
(6)民生別リチウムイオン電池メーカーシェア(数量・金額)..................... .
63
(7)車載用リチウムイオン電池世界市場推移・予測(数量・金額)................. .
64
(8)車載用リチウムイオン電池メーカーシェア(容量・金額)..................... .
65
(9)産業用リチウムイオン電池世界市場推移・予測(容量・金額)................. .
67
(10)産業用リチウムイオン電池メーカーシェア(容量・金額).................... .
69
6. メーカー別二次電池出荷数量・金額一覧(表)............................... .
71
(1)メーカー別二次電池出荷数量推移・予測 .................................... .
71
(2)メーカー別二次電池出荷金額推移・予測 .................................... .
72
8. タイプ別二次電池メーカー出荷数量推移・予測............................... .
74
(1)リチウムイオン電池メーカー別出荷数量推移・予測........................... .
74
(2)ニッケル水素電池メーカー別出荷数量推移・予測............................. .
75
(3)鉛蓄電池メーカー別出荷数量推移・予測 .................................... .
76
9. タイプ別二次電池メーカー出荷金額推移・予測............................... .
77
(1)リチウムイオン電池メーカー別出荷金額推移・予測........................... .
77
(2)ニッケル水素電池メーカー別出荷金額推移・予測............................. .
78
(3)鉛蓄電池メーカー別出荷金額推移・予測 .................................... .
79
第Ⅲ章 キャパシタ市場の動向と展望
1.次世代キャパシタ市場の動向と実態 ............................................
81
(1)リチウムイオンキャパシタ(LiC)の概要と歴史 .....................................
81
(2)リチウムイオンキャパシタの特徴と用途例........................................
81
(3)リチウムイオンキャパシタの市場概況と動向(2008~20 年度)........................
83
①リチウムイオンキャパシタ市場推移・予測(数量・金額)..............................
84
②リチウムイオンキャパシタメーカーシェア(数量) ...................................
85
③リチウムイオンキャパシタメーカーシェア(金額) ...................................
86
④リチウムイオンキャパシタメーカー別出荷数量推移・予測............................
87
⑤リチウムイオンキャパシタメーカー別出荷金額推移・予測............................
88
⑥用途別リチウムイオンキャパシタ出荷数量推移・予測...............................
89
⑦用途別リチウムイオンキャパシタ出荷数量構成比率................................
90
⑧用途別リチウムイオンキャパシタ出荷金額推移・予測...............................
91
⑨用途別リチウムイオンキャパシタ出荷金額構成比率................................
92
⑩キャパシタ別世界市場推移・予測(数量・金額) ....................................
93
⑪キャパシタ別世界市場推移・予測(合計) .........................................
95
⑫電力用蓄電池世界市場予測(2015~40 年度) .....................................
96
⑬電力用蓄電池別世界市場予測 .................................................
97
2.電気二重層キャパシタ(EDLC)市場の動向と実態 .................................
98
(1)電気二重層キャパシタの概要と種類 ............................................
98
(2)電気二重層キャパシタの市場概況と動向(2008~20 年度) ..........................
99
①電気二重層キャパシタ世界市場推移・予測(数量・金額) ............................
100
②電気二重層キャパシタ世界シェア(数量) .........................................
101
③電気二重層キャパシタ世界シェア(金額) .........................................
102
④電気二重層キャパシタ国内市場推移・予測(数量・金額) ............................
103
⑤電気二重層キャパシタ国内シェア(数量) .........................................
104
⑥電気二重層キャパシタ国内シェア(金額) .........................................
105
3.電気二重層キャパシタ実態調査集計資料........................................
106
(1)主要国内メーカー別出荷数量・金額一覧(2011~15 年度) ...........................
106
(2)主要国内メーカー別出荷数量推移・予測(2010~15 年度) ...........................
107
(3)主要国内メーカー別出荷金額推移・予測(2010~15 年度) ...........................
108
(4)タイプ別電気二重層キャパシタ市場推移・予測(全体)(~20 年度) ....................
109
①タイプ別電気二重層キャパシタ出荷数量推移・予測 ................................
109
②タイプ別電気二重層キャパシタ構成比率(数量) ...................................
110
③タイプ別電気二重層キャパシタ出荷金額推移・予測 ................................
111
④タイプ別電気二重層キャパシタ構成比率(金額) ...................................
112
(5)タイプ別電気二重層キャパシタ市場推移予測・シェア(個別)(~20 年度) ...............
113
①小型積層型電気二重層キャパシタ市場推移・予測 .................................
114
②小型積層型電気二重層キャパシタシェア(数量) ...................................
114
③小型積層型電気二重層キャパシタシェア(金額) ...................................
115
④大型積層型電気二重層キャパシタ市場推移・予測 .................................
116
⑤大型積層型電気二重層キャパシタシェア(数量) ...................................
117
⑥大型積層型電気二重層キャパシタシェア(金額) ...................................
118
⑦小型円筒型電気二重層キャパシタ市場推移・予測 .................................
119
⑧小型円筒型電気二重層キャパシタシェア(数量) ...................................
120
⑨小型円筒型電気二重層キャパシタシェア(金額) ...................................
121
⑩大型円筒型電気二重層キャパシタ市場推移・予測 .................................
122
⑪大型円筒型電気二重層キャパシタシェア(数量) ...................................
123
⑫大型円筒型電気二重層キャパシタシェア(金額) ...................................
124
(6)タイプ別メーカー別出荷数量推移・予測(2010~15 年度)............................
125
①小型積層型電気二重層キャパシタメーカー別出荷数量推移・予測.....................
125
②大型積層型電気二重層キャパシタメーカー別出荷数量推移・予測.....................
126
③小型円筒型電気二重層キャパシタメーカー別出荷数量推移・予測.....................
127
④大型円筒型電気二重層キャパシタメーカー別出荷数量推移・予測.....................
128
(7)タイプ別メーカー別出荷金額推移・予測(2010~15 年度)............................
129
①小型積層型電気二重層キャパシタメーカー別出荷金額推移・予測.....................
129
②大型積層型電気二重層キャパシタメーカー別出荷金額推移・予測.....................
130
③小型円筒型電気二重層キャパシタメーカー別出荷金額推移・予測.....................
131
④大型円筒型電気二重層キャパシタメーカー別出荷金額推移・予測.....................
132
(8)容量別電気二重層キャパシタ出荷数量・金額推移予測(2010~20 年度) ...............
133
①容量別電気二重層キャパシタ出荷数量推移・予測 .................................
133
②容量別電気二重層キャパシタ出荷数量構成比率 ..................................
134
③容量別電気二重層キャパシタ出荷金額推移・予測 .................................
135
④容量別電気二重層キャパシタ出荷金額構成比率 .................................
136
(9)用途別電気二重層キャパシタ世界市場推移予測(数量・金額)(~20 年度) .............
137
①用途別電気二重層キャパシタ出荷数量推移・予測 .................................
137
②用途別電気二重層キャパシタ数量構成比率 ......................................
138
③用途別電気二重層キャパシタ出荷金額推移・予測 .................................
139
④用途別電気二重層キャパシタ出荷金額構成比率 ..................................
140
第Ⅳ章 キャパシタ関連メーカーの動向と展望
1.電気二重層キャパシタ(ELDC)メーカーの動向と展望(2011~15 年度) ................
141
(1)NEC トーキン 株式会社.......................................................
141
(2)エルナー 株式会社 ..........................................................
143
(3)岡谷電機産業 株式会社......................................................
145
(4)株式会社 指月電機製作所....................................................
146
(5)セイコーインスツル 株式会社..................................................
148
(6)ニチコン 株式会社 ..........................................................
150
(7)日清紡ホールディングス 株式会社 .............................................
152
(8)日本ケミコン 株式会社 .......................................................
154
(9)パナソニック 株式会社 .......................................................
156
(10)株式会社 パワーシステム ...................................................
158
(11)株式会社 明電舎...........................................................
160
(12)ルビコン 株式会社 .........................................................
161
2.リチウムイオンキャパシタ(LiC)メーカーの動向と展望(2011~15 年度) ...............
163
(1)旭化成 FDK エナジーデバイス 株式会社 ........................................
163
(2)アドバンスト・キャパシタ・テクノロジーズ 株式会社.................................
165
(3)NEC トーキン 株式会社 ......................................................
166
(4)JM エナジー 株式会社 .......................................................
167
(5)新神戸電機 株式会社 ........................................................
169
(6)太陽誘電エナジーデバイス 株式会社 ...........................................
170
【参 考】キャパシタ国内メーカーの動向(表)...................................
171
第Ⅴ章 二次電池メーカーの動向と展望
1. 二次電池国内主要メーカーの動向と展望 .................................... . 173
(1)NEC エナジーデバイス 株式会社............................................ . 173
(2)FDK 株式会社 ............................................................ . 174
(3)エリーパワー 株式会社 ................................................... . 175
(4)川崎重工業 株式会社 ..................................................... . 176
(5)株式会社 GS ユアサ....................................................... . 177
(6)新神戸電機 株式会社 ..................................................... . 179
(7)住友電気工業 株式会社 ................................................... . 181
(8)セイコーインスツル 株式会社 ............................................. . 182
(9)ソニー 株式会社 ......................................................... . 183
(10)株式会社 東 芝 ......................................................... . 185
(11)日本ガイシ 株式会社 .................................................... . 187
(12)パナソニック 株式会社 .................................................. . 188
(13)日立マクセル 株式会社 .................................................. . 191
(14)古河電池 株式会社 ...................................................... . 192
2. 二次電池海外主要メーカーの動向と展望 .................................... . 193
(1)SK イノベーション(韓国) ................................................ . 193
(2)LG 化学(韓国) .......................................................... . 194
(3)COSLIGHT GROUP(中国) .................................................. . 195
(4)サムスン SDI(韓国) ..................................................... . 196
(5)BAK Battery(中国) ..................................................... . 197
(6)BYD(中国) ............................................................. . 198
(7)Lishen Battery(中国) .................................................. . 199
【参 考】二次電池メーカーの動向(表) ...................................... . 200
第Ⅰ章 蓄電デバイス市場の動向と展望(サンプル)
1.蓄電デバイスの種類と特徴
蓄電デバイス(Storage Cell)は、電気エネルギーを化学エネルギーに変えて蓄える部
品・デバイスである。本資料では以下のように分類する。
そのうち、蓄電池は、化学反応によるため電子を多く放出でき、高いエネルギー密度を
得ることができる。高いエネルギー密度では、蓄電デバイスは小型化が可能なため、携帯
電話や自動車などに搭載する場合、最適となる。鉛蓄電池が古くからあるが、現在注目さ
れているのが、リチウムイオン電池(LiB)やニッケル水素電池(Ni-MH)である。
また、キャパシタやコンデンサは化学反応を行わないために、充放電のサイクルによっ
て劣化が少ない。エネルギー密度は二次電池より低いものの、バックアップ電源や自動車
などの回生エネルギー利用で電気二重層キャパシタが採用される。
蓄電デバイス(蓄電池・キャパシタ)の分類
蓄電池(二次電池)
キャパシタ(コンデンサ)
蓄電デバイス
リチウムイオン二次電池(LiB) 電気二重層キャパシタ(EDLC)
(Storage Cell) ニッケル水素電池(Ni-MH)
リチウムイオンキャパシタ(LiC)
鉛蓄電池
※ アルミ電解コンデンサ
※ 本書ではアルミ電解コンデンサを含めない
電気二重層キャパシタ(Electric double-layer capacitor:EDLC)は、電気二重層とい
う物理現象を利用することにより、蓄電効率が著しく高められたキャパシタである。20 世
紀末より EDLC の開発が始まり、
今後性能がさらに向上すれば一部のバッテリーを代替する
可能性がある。EDLC は、陽極と陰極の二つの電極を持つが、この二つが二重層という名称
の素になったのではなく、両極それぞれの表面付近で起きる物理現象である「電気二重層」
が由来である。EDLC は、ウルトラ・キャパシタやスーパー・キャパシタとも呼ばれる。EDLC
の主な特徴は、内部抵抗が低く、短時間で充放電が行われ、充放電による劣化が少ないの
で、製品寿命が長い。その他、電圧が低く、自己放電によって時間とともに失われる電気
が比較的多く、充放電時に電圧が直線的に変化することなどが挙げられる。
リチウムイオン二次電池(LiB)は、非水電解質二次電池の一種で、電解質内のリチウム
イオン電池が電気の伝導を担う二次電池である。現在では、正極にリチウム金属酸化物を
用いて、負極にグラファイトなどの炭素材を用いるものが主流である。
LiB の特徴として、通常は非水系の電解液を使用するため、水の電気分解電圧を超える
高い電圧が得られ、エネルギー密度も高い。こうした特徴からノートパソコンなど携帯機
器に多く使用されている。メモリー効果が小さいことも、携帯電話や一部のオーディオプ
レーヤーなど継ぎ足し充電する機器に適している。LiB の金属リチウムに対する最大の利
点は、デンドライト問題(電極をショートさせる現象)がほとんど存在しないことである。
また、LiB の自己放電特性(保持特性)は、ニカド電池やニッケル水素電池よりも良い。
リチウムイオンキャパシタ(LiC)は、一般的な EDLC の原理を使用しながら、負極材料
エネルギー密度を向上させたキャパシタである。正極と負極とで充電・放電の原理が異な
り、リチウムイオン二次電池(LiB)の負極と電気二重層の正極を組み合わせた構造を持っ
ている。性能面では、既存の EDLC 市場を代替する可能性もあって、LiC が期待されている。
LiC の特徴として、セルの電圧と負極の静電容量が増加するため、従来の EDLC と比較し
てエネルギー密度が優れている。従来のキャパシタ電圧は 2.5V~3V 程度であるが、リチウ
ムイオンを負極にドープすることによって、4V 程度まで上昇させることができる。
蓄電デバイスの特徴
蓄電デバイス
特 徴
電気二重層キャパシタ(EDLC)
充放電の繰り返しに耐える
リチウムイオンキャパシタ(LiC)
LiC と LiB の中間的な位置
リチウムイオン電池(LiB)
エネルギー密度が一番高い
ニッケル水素電池(Ni-MH)
LiB より安価でエネルギー密度も高い
鉛蓄電池
安価で部材が安定している
アルミ電解コンデンサ
短時間でエネルギーの充放電が可能
エネルギー
密度
小
中~大
大
中
小~中
小
2.蓄電デバイス市場概況と動向
蓄電デバイス市場のうち、LiB については、以前は三洋電機やソニー、パナソニックな
どが高いシェアを保っていたが、ここ数年、中国・BYD や韓国・サムスン SDI、韓国・LG
化学などが進出し、海外メーカーが躍進している。LiB 市場は、高いエネルギー密度を有
しているため、ノートパソコンや携帯電話など、モバイル機器の市場拡大に伴い伸長して
きた。今後は、環境対応車で LiB が搭載されていくことから、LiB 市場は順調に拡大して
いくものと見られる。
リチウムイオン二次電池世界市場規模予測
(単位:百万円)
2011 年度
2012 年度
2013 年度
2014 年度
2015 年度
出荷金額
1,290,000
1,670,000
2,060,000
2,450,000
2,770,000
また、EDLC 市場はメモリーバックアップ用などの用途が多いが(1F 以下)
、今後は自動
車や産業機械分野などへの採用が期待され、特に大型 EDLC(1F 以上)市場が有望と見られ
る。小型 EDLC は、NEC トーキンやパナソニック エレクトロニックデバイス、セイコーイ
ンスツルなどが参入している。世界市場でも国内メーカーの比率が高い。1F 以上の大型
EDLC は、自動車や UPS、自然エネルギーなどへの採用が拡大している。今後は、特に環境
対応車での搭載が期待される。参入メーカーとしては、ニチコン、日本ケミコン、明電舎
などがある。UPS や産業機械、電力貯蔵などで搭載されている。
電気二重層キャパシタ世界市場規模予測
(単位:百万円)
2012 年度
2013 年度
2014 年度
2015 年度
2016 年度
出荷金額
33,400
36,600
39,100
41,800
43,900
①蓄電デバイス世界市場推移・予測(数量・金額)サンプル
蓄電デバイス市場世界市場推移・予測
数量(百万尾)
金額(百万円)
8,000,000
20,000.0
18,000.0
7,000,000
16,000.0
6,000,000
14,000.0
5,000,000
12,000.0
4,000,000
10,000.0
8,000.0
3,000,000
6,000.0
2,000,000
4,000.0
1,000,000
2,000.0
0.0
2010年度
2011年度
2012年度
2013年度
2014年度
2015年度
2016年度
2017年度
2018年度
2019年度
2020年度
数量(百万尾)
5,393.5
6,327.3
7,660.0
9,020.0
10,615.0
12,410.0
13,820.0
15,250.0
16,430.0
17,650.0
18,750.0
金額(百万円)
2,423,850
2,782,310
3,287,880
3,574,230
3,960,060
4,727,600
5,314,200
5,849,500
6,354,500
6,869,300
7,392,000
0
蓄電デバイス世界市場推移・予測
数量(百万尾)
金額(百万円)
8,000,000
20,000.0
18,000.0
7,000,000
16,000.0
6,000,000
14,000.0
5,000,000
12,000.0
4,000,000
10,000.0
8,000.0
3,000,000
6,000.0
2,000,000
4,000.0
1,000,000
2,000.0
0.0
2010年度
2011年度
2012年度
2013年度
2014年度
2015年度
2016年度
2017年度
2018年度
2019年度
2020年度
数量(百万尾)
5,393.5
6,327.3
7,660.0
9,020.0
10,615.0
12,410.0
13,820.0
15,250.0
16,430.0
17,650.0
18,750.0
金額(百万円)
2,423,850
2,782,310
3,287,880
3,574,230
3,960,060
4,727,600
5,314,200
5,849,500
6,354,500
6,869,300
7,392,000
0
※ 以上、日本エコノミックセンター予測
第Ⅱ章 二次電池市場の動向と展望(サンプル)
1.リチウムイオン電池(LiB)の概要と動向
(1)リチウムイオン電池の背景と構造
リチウムイオン二次電池は、非水電解質二次電池の一種で、電解質中のリチウムイオン
(Li+)が電気伝導を担う二次電池である。現状では、正極にリチウム金属酸化物を使用
し、負極にグラファイトなどの炭素材を用いるものが一般的となっている。単にリチウム
イオン電池、リチウムイオンバッテリー、Li-ion 電池、LiB とも言われる。
①リチウムイオン電池の背景
LiB は、1991 年に旭化成とソニーなどによって実用化された。次いで、94 年に三洋電機
から黒鉛炭素質を負極材料とするリチウムイオン電池が実用化された。
1998 年には、電解質にポリマーを使用するリチウムイオンポリマー電池が市場投入され
た。同電池は、外装に従来の鉄やアルミニウムの缶ではなく、レトルト食品などに使用さ
れるアルミラミネートフィルムを使用しており、パナソニックを始めとする各社から販売
されている。また、万一の事故の場合でも反応が穏やかであるため、ハイブリッド自動車
用バッテリーとしても利用されている。
LiB は、かつては日本のメーカーのシェアが高くて 9 割以上を占めた時期もあった。パ
ナソニック エナジー社(三洋電機を傘下)、ソニー、日立マクセルエナジー、NEC エナジ
ーデバイスなどが主なメーカーとして知られる。その一方で、韓国(サムスン SDI、LG 化
学)、中国(BYD など)、台湾などで生産量が増加しており、2010 年にはそれまでトップ
であった旧三洋電機がサムスン SDI に抜かれ(セルベース)、日本メーカー合計シェアも
4 割程度になっている(韓国は 3 割程度)。
現状では LiB は、スマートフォン、携帯電話、ノートパソコン、デジタルカメラ・ビデ
オ、タブレット端末、音楽プレヤーを始め、幅広い電子・電気機器に搭載され、2010 年度
には、LiB 市場が 1 兆円を突破した。小型で軽量な LiB を搭載することで携帯用デジタル
機器(IT 機器)の利便性は増大し、迅速で正確な情報伝達と安全性、生産性の向上、生活
の質的改善などに大きな貢献をしている。
また、LiB は環境対応車・エコカー(EV・HEV・PHEV)の動力源として実用化が進んでお
り、電力の平準化や例えばスマートグリッド用の蓄電装置としても研究開発が進んでいる。
なお、正極に LiCoO2 を使用する理由は、正極自体がリチウムを含有するため、負極に金
属リチウムを使用する必要がないので安全であること、4V 級の高い電位を持っていること。
また負極に炭素材料を使用すると、吸蔵量が多く高容量を得られることなどがある。
②リチウムイオン電池の構造
代表的な構成では、負極に炭素、正極にコバルト酸リチウムなどのリチウム金属酸化物、
電解質に炭酸エチレンや炭酸ジエチルなどの有機溶媒+ヘキサフルオロリン酸リチウム
(LiPF6)といったリチウム塩を使用する。しかし、一般には負極、正極、電解質それぞ
れの材料は、リチウムイオンを移動し、かつ電荷の授受によって充放電可能であれば良い
第Ⅲ章 キャパシタ市場の動向と展望(サンプル)
1.次世代キャパシタ(LiC)市場の動向と実態
(1)リチウムイオンキャパシタの概要と歴史
①LiC の概要
リチウムイオンキャパシタ(LiC)とは、一般的な電気二重層キャパシタ(EDLC)の原理
を使用しながら、負極材料としてリチウムイオン吸蔵可能な炭素系材料を使用し、リチウ
ムイオンを添加することで、エネルギー密度を向上させたキャパシタである。正極と負極
とで充電・放電の原理が異なり、リチウムイオン二次電池(LiB)の負極と電気二重層の正
極を組み合わせた構造を持っている(非対称型)
。性能面では既存の EDLC の市場を代替す
る可能性もあって、LiC に期待されている。
LiC は、セルの電圧と負極の静電容量が増加するため、従来の EDLC と比較してエネルギ
ー密度が優れている。従来のキャパシタ電圧は 2.5V~3V 程度であるが、リチウムイオンを
あらかじめ負極にドープすることによって、4V 程度まで上昇させることができる。セル内
のエネルギーは電圧の 2 乗に比例するために、電圧上昇分によってエネルギーの向上に寄
与できる。また、リチウムをプレドープされた負極は、従来の EDLC で主に使用されている
活性炭と比較して、数十倍の静電容量を保有している。そのため、セル内全体の静電容量
は理論上で約 4 倍にまで増加して、その分のセルのエネルギーは高まることとなる。これ
らの要因によって LiC は、通常のキャパシタと比較してセルのエネルギーを飛躍的に高め
ることが可能となっている。
その他の特徴として、
電流の出力密度、
寿命、
メンテナンスも EDLC と同等レベルであり、
自己放電も小さい。リチウムイオン電池(LiB)と比較して、熱暴走を起こしにくく安全性
が高い、下限電圧に制限がある、過放電が進むとセルが劣化するため、電圧監視のための
制御回路が必要となる、電気二重層と比較して高温特性に優れている等が挙げられる。
LiC の正極が電気二重層を形成し物理的な作用で充放電するのに対し、負極は Li の化学
反応によって充放電する。
エネルギー密度が高いのは、
負極及び静電容量が増大したため。
②LiC の歴史
電解液にリチウム塩を使っているキャパシタは、既に昭栄エレクトロニクス(2010 年 3
月、太陽誘電エナジーデバイスへ社名変更)がコイン型タイプのキャパシタ(PAS)に適用、
実用化しているが、積層型、円筒型などの大型については、これまでに実用化されていな
かった。2005 年 11 月には、富士重工業が負極材料にポリアセン系材料を使用して負極に
リチウムイオンを大量にドーピングするキャパシタ技術を公開したことで、LiC の開発が
加速した。
この技術はカネボウが開発したもので、
2006 年 2 月に日本ミクロコーティング、
同年 6 月に昭栄エレクトロニクスにそれぞれ LiC に関する技術が供与された。
現状では旭化成 FDK エネジーデバイス、JM エナジー、NEC トーキン、太陽誘電、アドバ
ンスト・キャパシタ・テクノロジーズ、新神戸電機などが LiC を開発中である。製品タイ
プとしては、薄型(ラミネート型)と円筒型(ピストン型)がある。
第Ⅳ章 キャパシタ関連メーカーの動向と展望(サンプル)
1.電気二重層キャパシタ(EDLC)関連メーカーの動向と展望
会社名
〇×△ 株式会社
本 社
本 店
会社概要
事業内容
関連製品
生産拠点
生産動向
担当/販売
EDLC 出荷数量・金額推移予測
2012 年度
(実 績)
出荷数量
前年度比
出荷金額
前年度比
(単位:百万個/百万円)
2013 年度
(予 想)
2014 年度
(予 測)
2015 年度
(予 測)
2016 年度
(予 測)
※ 日本エコノミックセンター作成
タイプ別出荷数量・金額推移予測
小型積層型
前年度比
(金 額)
前年度比
(SMD)
前年度比
(金 額)
前年度比
小型円筒型
前年度比
(金 額)
前年度比
(単位:百万個/百万円)
2012 年度
(実 績)
2013 年度
(予 想)
2014 年度
(予 測)
2015 年度
(予 測)
2016 年度
(予 測)
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
‐
※ 日本エコノミックセンター作成
第Ⅴ章
二次電池メーカーの動向と展望(サンプル)
1.二次電池国内メーカーの動向と展望
会社名
〇×△ 株式会社
本 社
会社概要
事業内容
生産拠点
担当/販売
事業動向
LiB 出荷容量・金額推移予測
2011 年度
(実 績)
(単位:MWh/百万円)
2012 年度
(実 績)
2013 年度
(予 測)
2014 年度
(予 測)
2015 年度
(予 測)
出荷容量
前年度比
出荷金額
前年度比
※ 日本エコノミックセンター作成
タイプ別出荷容量・金額推移予測
2011 年度
(実 績)
2012 年度
(実 績)
(単位:MWh/百万円)
2013 年度
(予 測)
2014 年度
(予 測)
2015 年度
(予 測)
大型角型
前年度比
(金 額)
前年度比
円筒型
前年度比
(金 額)
前年度比
ポリマー
前年度比
(金 額)
前年度比
※ 日本エコノミックセンター作成
サンプル
2014 蓄電池・キャパシタ市場の実態と将来展望
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2014 年 3 月 28 日 第1版
本体価格 70,000 円+消費税
石 澤 宜 之
株式会社 日本エコノミックセンター 市場調査部
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