第1章 リチウムイオン電池の概要 (製造工程と原材料・部材)

• 1.1 リチウムイオン電池の基本構成と電気化学
  • 1.1.1 電池 (セル) の基本構成
  • 1.1.2 正・負極の電気化学反応
  • 1.1.3 リチウムイオン電池の特徴
  • 1.1.4 セルの正常動作領域と正負極電位
  • 1.1.5 汎用有機電解液の電気分解領域
  • 1.1.6 極板の塗工パターン (正負、両面)
  • 1.1.7 セルの電極構造と熱伝導 (放熱)
• 1.2 電池の充放電特性、エネルギーとパワー
  • 1.2.1 20Ahセルの充電と放電 (0.2C~3C)
  • 1.2.2 エネルギー特性とパワー特性
  • 1.2.3 Ragone plot、パワー特性 (Kg基準表示)
  • 1.2.4 電池特性の中期目標
• 1.3 安全性、リスク&ハザード
  • 1.3.1 安全性維持 (1) セルの熱暴走と温度レベル
  • 1.3.2 安全性維持 (2) アンバランスと過充電 (ガス膨張)
  • 1.3.3 安全性維持 (3) 圧壊と強制内部短絡、釘刺試験の経過
  • 1.3.4 リチウムイオン電池の発火・破裂事故の原因
  • 1.3.5 EV発火事例 (* 自然発火)
  • 1.3.6 セル設計における安全性試験の優先度 (1、電気的試験)
  • 1.3.7 セル設計における安全性試験の優先度 (2、機械的試験)
  • 1.3.8 製造工程の不良と安全性リスク
  • 1.3.9 電池の安全性リスクの変化 (改良モデル)
• 1.4 製造プロセスと原材料、部材
  • 1.4.1 リチウムイオン電池の製造全工程
  • 1.4.2 全工程の原料、部材と工程のステップ
  • 1.4.3 リチウムイオン電池製造、原材料と工程 (1)
  • 1.4.4 リチウムイオン電池製造、原材料と工程 (2)
  • 1.4.5 原材料と部材>電池メーカー
  • 1.4.6 リチウムイオン電池生産の分業
  • 1.4.7 負極電極板の塗工と検査
  • 1.4.8 製造設備と工程費 (大型セル)
  • 1.4.9 電極板の塗工>乾燥の効率モデル
• 1.5 電池からEVへ、安全性認証
  • 1.5.1 単電池、組電池とシステム
  • 1.5.2 平板型電池ユニットの自然空冷方式
  • 1.5.3 TESLA社 Model-S、循環水冷方式
  • 1.5.4 Audi eーtron EVの間接液体冷却方式
  • 1.5.5 セル> (パック+BMS) >蓄電システム
  • 1.5.6 EVなど大型電池の試験規格
  • 1.5.7 UN ECE 安全性試験項目の概要
  • 1.5.8 UN ECE R100 関連データ (国交省)
  • 1.5.9 UN ECE R100-02. Part.II (1)
  • 1.5.10 UN ECE R100-02. Part.II (2)

第2章 電池製造設備とメーカー

• 2.1 塗工スラリー調整と機器
  • 2.1.1 前・中工程 (粉体加工、スラリー調整、塗工・乾燥)
  • 2.1.2 混練工程の機器
  • 2.1.3 正負極材の混合、分散
  • 2.1.4 粉体の混合・加工
  • 2.1.5 活物質のメカノケミカル処理 特許公開例
• 2.2 電極板の塗工と乾燥機器 (コーター)
  • 2.2.1 電極の塗工パターン
  • 2.2.2 負極電極板の塗工と検査
  • 2.2.3 電極板の塗工・乾燥装置 (コーター 1)
  • 2.2.4 電極板の塗工・乾燥装置 (コーター 2)
  • 2.2.5 スリット・ダイによる間欠塗工システム
  • 2.2.6 区分塗工用コーティング機 (スリットダイ方式)

第3章 電池のコストの概要、JPY/kWh

• 3.1 コスト解析の紹介、IEAとBNEF社
  • 3.1.1 EV用LNOおよびNMCxyzの相対コスト JM社
  • 3.1.2 正極材別の電池コスト (1) 、IEA (2019)
  • 3.1.3 正極材別の電池コスト (2) 、IEA (2019)
  • 3.1.4 正極材別の電池材料コスト (3) 、IEA (2019)
  • 3.1.5 正極材別の電池コスト、IEA (2019) データ
  • 3.1.6 (参考) 調査会社BNEFのデータ、CellとPackの$/kWh
  • 3.1.7 CellとPackの$/kWh
• 3.2 単電池のkWhコストとBEVのトータルコスト
  • 3.2.1 (参考) 日本国内リチウムイオン電池生産と単価 (車載)
  • 3.2.2 車載システムの電池コスト試算 (対数)
  • 3.2.3 車載システムの電池コスト試算 (リニア)
  • 3.2.4 車載システムの電池コスト (データ)
  • 3.2.5 電池生産スケールとコスト、生産性 (模式図)
  • 3.2.6 電池コストダウンのモデル
  • 3.2.7 単電池 (Cell) のAh容量設定とセルの製造コストとのモデル

第4章 2030/35年の電池総GWhニーズの試算

• 4.1 各国、地域と自動車メーカーの電動化目標
  • 4.1.1 世界各国と地域の電動化目標設定、Q1/2023
  • 4.1.2 米国カ州 (CARB) のZEVスケジュール
  • 4.1.3 自動車各社のEV化率目標、IEA2021
  • 4.1.4 自動車各社の電動化数値目標、2023
  • 4.1.5 電動化の数値目標 日産自動車の例
• 4.2 米国の電動化目標と電池総GWh
  • 4.2.1 米国のBEV台数の推定、2030年
  • 4.2.2 米国のEV用電池の総GWh推定
  • 4.2.3 米国のBEV台数と電池総GWh推定 (データ)
  • 4.2.4 米国内のBEV販売実績と推定 (グラフ) 、2Q/2023
  • 4.2.5 米国内BEV販売実績と推定 (データ) 、2Q/2023
• 4.3 欧州の電動化目標と電池総GWh
  • 4.3.1 (EU+UK) 域の電池総量GWh、2022通期
  • 4.3.2 (EU+UK) 域のICE廃止 (1) 、2030/35
  • 4.3.3 (EU+UK) 域のICE廃止 (2) 、電池GWh
  • 4.3.4 EU域の新車販売、JUL 2023
  • 4.3.5 EU域の新車販売、jan-JUL 2023
  • 4.3.6 Before/After…
• 4.4 日本の電動化目標と電池総GWh
  • 4.4.1 日本の電動自動車 (販売) 、直近12ヶ月 (グラフ)
  • 4.4.2 日本の電動自動車 (販売) 、直近12ヶ月 (データ)
  • 4.4.3 乗用車の電動化モデル (1) %、~2030/35
  • 4.4.4 乗用車の電動化モデル (2) 台数、~2030/35
  • 4.4.5 乗用車の電動化モデル (2) 台数データ、~2030/35
  • 4.4.6 乗用車の電動化モデル (3) 電池GWh、~2030/35
  • 4.4.7 EVの脱炭素効果、HVとの比較 2019年〜2031年
• 4.5 軽EVの登場と脱炭素への寄与
  • 4.5.1 軽自動車の電動化モデル、台数%と電池GWh2030/35)
  • 4.5.2 軽量ガソリン車の進歩とHEVの比較
  • 4.5.3 国産EVの性能 (1) 2022
  • 4.5.4 国産EVの性能 (2) 2022
• 4.6 2030/35電池の総GWh (総括)
  • 4.6.1 各国内販売車、2030/35電池総GWh推定 (データ)
  • 4.6.2 各国内販売車、2030/35電池総GWh推定 (グラフ)
  • 4.6.3 大手自動車と電池メーカーの2030年計画
  • 4.6.4 トヨタ自動車のBEV (世界) 計画、2023/04
• 4.7 参考資料、IEAの電池総量予測ほか
  • 4.7.1 IEAの電池総量予測
  • 4.7.2 IEAの電池総量予測 (1) 、Tera (1,000) GWh
  • 4.7.3 IEAの電池総量予測 (2) 、5,000GWh超@2030
  • 4.7.4 電動自動車用電池の総GWhモデル (データ)
  • 4.7.5 電動自動車用電池の総GWhモデル (グラフ)
  • 4.7.6 電池からEVへ、複雑な流れ

第5章 x/zEV用電池の現状、増産計画と進展

• 5.1 2023年以降の電池増産計画
  • 5.1.1 一覧 (自動車メーカー (左) 、電池メーカー (右) )
  • 5.1.2 2023以降の電池生産計画、拠点別
  • 5.1.3 拠点別電池生産計画、発売予定年
  • 5.1.4 欧州拠点の電池製造計画
  • 5.1.5 北米拠点の電池生産計画
  • 5.1.6 中国拠点の電池生産計画
  • 5.1.7 韓国と台湾拠点の電池製造計画
  • 5.1.8 日本国内拠点の電池生産計画
  • 5.1.9 グローバルな拠点での電池生産計画
  • 5.1.10 インドとASEAN地区拠点の電池生産計画
  • 5.1.11 インドにおける乗用車のEV化
  • 5.1.12 印東南亜の新車販売台数 (ICE+EV)
• 5.2 各国の電池メーカーの計画 (中国、韓国、日本、欧州)
  • 5.2.1 中国の電池メーカーからの調達計画 (自動車メーカー別)
  • 5.2.2 韓国の電池メーカーからの調達計画 (自動車メーカー別)
  • 5.2.3 日本の電池メーカーからの調達計画 (自動車メーカー別)
  • 5.2.4 欧州の電池メーカーからの調達計画 (自動車メーカー別)
  • 5.2.5 (参考) 2Q/2022までの計画、電池メーカー別
  • 5.2.6 中国電池メーカーと計画
  • 5.2.7 韓国電池メーカーと計画
  • 5.2.8 北米電池メーカーと計画
  • 5.2.9 日本の電池メーカーと計画
  • 5.2.10 欧州電池メーカーと計画
  • 5.2.11 印亜電池メーカーと計画
• 5.3 自動車メーカーの電池内製化
  • 5.3.1 自動車メーカーの電池内製 (1) 日本
  • 5.3.2 自動車メーカーの電池内製 (2) 欧州
  • 5.3.3 (参考) 大手自動車メーカーの電池SC戦略 (2022段階)
  • 5.3.4 自動車メーカーの電池サプライ戦略 (2022) 、内製化
  • 5.3.5 自動車メーカーの電池サプライ戦略 (2022) 、内製化 (追補)
• 5.4 直近12ヶ月の生産・販売
  • 5.4.1 主要リチウムイオン電池メーカー、直近12ヶ月の売上高 (グラフ)
  • 5.4.2 主要リチウムイオン電池メーカー、直近12ヶ月の売上高 (データ)
  • 5.4.3 EV用電池の2022通期生産GWh (グラフ)
  • 5.4.4 EV用電池の2022通期生産GWh (データ)
  • 5.4.5 (参考) EVの台数と所要電池総数GWh
  • 5.4.6 (参考) 電池総GWhとEVの台数
• 5.5 日本の車載用電池の生産
  • 5.5.1 日本のリチウムイオン電池生産 (金額)
  • 5.5.2 日本のリチウムイオン電池生産 (数量データ)
  • 5.5.3 日本のリチウムイオン電池生産 (金額データ)
  • 5.5.4 車載用リチウムイオン電池生産、国内直近12ヶ月
  • 5.5.5 車載用リチウムイオン電池、国内直近12ヶ月 (データ)
  • 5.5.6 定置用蓄電池の生産実績、国内
  • 5.5.7 (引用) 定置用蓄電池の平均容量kWh
• 5.6 電池生産計画の投資、 (億円/ (GWh/年) )
  • 5.6.1 電池生産計画の投資額と生産規模 (グラフ)
  • 5.6.3 投資額とGWh生産規模 (2020年〜2021年) グラフ
  • 5.6.4 投資額とGWh生産規模 (2020年〜2021年) データ
  • 5.6.2 電池生産計画の投資額と生産規模 (データ)
• 5.7 (参考) 2021~22年段階の電池増産計画
  • 5.7.1 欧州立地のEV用電池製造計画
  • 5.7.2 2021/1Qと2021以降の生産能力、工場立地別 (1)
  • 5.7.3 2021/1Qと2021以降の生産能力、工場立地別 (2)
  • 5.7.4 国内メーカーのEVとEV用電池のSC 2021/3Q
• 5.8 追補 3Q/2023

第6章 正極材の選択 (1 ニッケル&コバルト系)

• 6.1 正極材メーカーの動向、2021年〜2023年
  • 6.1.1 正極材の新規生産計画、直近12ヶ月
  • 6.1.2 正極材の新規生産計画、~2022
  • 6.1.3 正極材メーカーのグローバル展開
• 6.2 NMCxyzの特性と比較
  • 6.2.1 NMCxyz系正極材の放電特性 (1)
  • 6.2.2 NMCxyz系正極材の放電特性 (2)
  • 6.2.3 NMCxyz系正極材の放電特性 (データ)
  • 6.2.4 NMC三元の素原料コストと相対比較
  • 6.2.5 NMC単、二と三元系正極材の共通性
• 6.3 NMCxyz三元系、選択の基礎理論と数量
  • 6.3.1 NMCxyz系正極材の理論容量
  • 6.3.2 NMCxyz系正極材の放電特性
  • 6.3.3 (参考) 正極材の放電容量GWhあたり重量Kg
  • 6.3.4 (参考) 正極材ごとのリチウムLiの所用量、1,000GWhレベル

第7章 正極材の選択 (2) 、LFPなどコバルトフリー系

• 7.1 正極材の新規計画一覧とLFPの基本特性
  • 7.1.1 LFP正極材による電池生産計画、メーカー別動向
  • 7.1.2 正極材の参入企業と動向、2Q/2022
  • 7.1.3 最近のコバルトフリー正極材の動向、2022/2Q
  • 7.1.4 コバルトフリー正極材の比較 (データ)
  • 7.1.5 コバルトフリー正極材の比較 (Ah)
  • 7.1.6 コバルトフリー正極材の比較 (Wh)
  • 7.1.7 正極材のAh容量 (単元、二・三元系)
  • 7.1.8 (参考) 正極材のLi Kg/kWh比較 (1C容量) データ
  • 7.1.9 (参考) 正極材のkWh放電容量あたり重量Kg
  • 7.1.10 (参考) 正極材の化学式、式量と (Li Kg/Ah) データ
• 7.2 LFP正極材の基礎特性
  • 7.2.1 鉄リン酸リチウム正極セル特性 (1) 容量とCレート
  • 7.2.2 鉄リン酸リチウム正極セル特性 (2) サイクル
  • 7.2.3 正極材の粒径と比表面積とモルフォロジー
  • 7.2.4 LFPの改良モルフォロジー
• 7.3 LFP正極電池の事例と傾向
  • 7.3.1 LFP正極のリチウムイオン電池、製品例
  • 7.3.2 エリーパワー 株式会社 の角槽型LFP正極電池
  • 7.3.3 SAFT社のVL25Fe Cell
  • 7.3.4 BYD社のLFP正極材電池とバス
  • 7.3.5 中国におけるLFP正極材の生産、GGII
  • 7.3.6 正極材の選択、中国電動自動車 2019/4月
• 7.4 新規LFMP正極材の特性
  • 7.4.1 (部分引用) LFMPの台頭、日経産業新聞、2022/11/22
  • 7.4.2 新規LMFP正極材の特性比較
  • 7.4.3 LMFP正極材セルの放電カーブ (文献引用)

第8章 負極材の選択 (1 新・炭素系とリチウム・メタル)

• 8.1 (炭素/リチウム) 負極の基本特性
  • 8.1.1 正極と負極、主役と脇役
  • 8.1.2 各種負極材の理論容量
  • 8.1.3 炭素系負極の構造模式図
  • 8.1.4 炭素、黒鉛系負極材の品種とメーカー
• 8.2 等方性の炭素負極材
  • 8.2.1 炭素・黒鉛系負極材の異方性と特性
  • 8.2.2 負極材の選択とパワーVS.エネルギー (データ)
  • 8.2.3 負極材の選択とパワーVS.エネルギー特性
  • 8.2.4 負極材の選択とセルの安全性
• 8.3 リチウム・メタル負極
  • 8.3.1 リチウムメタル負極の開発、2023
  • 8.3.2 正極と負極材の理論容量
  • 8.3.3 リチウムメタルと炭素の比較
  • 8.3.4 充放電可能なCell VOLUME 、イメージ図
  • 8.3.5 元素の電気伝導度 Ω・m
• 8.4 リチウム合金系負極
  • 8.4.1 負極材の理論容量 (1) 、mAh/gとmAh/cm3
  • 8.4.2 合金系負極材の体積変化と比較 (比重)
  • 8.4.3 合金系負極材の体積変化と比較 (比体積)
  • 8.4.4 合金系負極材のLi化ステップ
  • 8.4.5 合金系負極材のLi数と実用域

第9章 負極材の選択 (2 LTOとNTO系)

• 9.1 LTO負極セルの特徴と材料サプライ
  • 9.1.1 非炭素系負極材
  • 9.1.2 LTOとNTOの開発状況、2000年〜2023年
  • 9.1.3 LTO 負極セルの反応
  • 9.1.4 LMO正極/LTO負極セルの充放電過程
  • 9.1.5 カーボン・コーティングLTOの容量とレート特性
  • 9.1.6 LTO負極セルのサイクル特性 (放電容量維持率)
  • 9.1.7 (引用) LTO負極セルの進歩
  • 9.1.8 表面カーボンコーティンによるLTO負極材の特性改良
  • 9.1.9 各社のLTO負極セルの特性
  • 9.1.10 三菱自動車MiEVのLTO負極電池
• 9.2 NTO負極セル
  • 9.2.1 NTO、LTOとC6の理論容量
  • 9.2.2 電池の電極構成と電解質溶液1.2Mの分布
  • 9.2.3 (引用) 株式会社 東芝のNTO負極材、2023
  • 9.2.4 (引用) 株式会社 東芝のNTO負極セル

第10章 (特別寄稿) 欧州における電池製造の進展

• 10.1 欧州の電池産業の概要
• 10.2 各国のリチウムイオン電池産業の一例 _{ドイツとフランス}
• 10.3 欧州のギガファクトリー

第11章 終章 (まとめ) 安全性とカーボンフットプリント

• 11.1 安全性と時間の経過
  • 11.1.1 EVなどの発火事故の切り口 (全体)
  • 11.1.2 電池の劣化と“温度、時間の重ね合せ原理”
• 11.2 電池生産に伴うGHGの発生 (正極材別)
  • 11.2.1 電池生産に伴うGHG発生、gCO2/kWh
  • 11.2.2 電池生産に伴うGHG発生 (データ)
  • 11.2.3 電池生産に伴うGHG発生、正極材別内訳
  • 11.2.4 (参考) 正極材の特性 (計算データ)
  • 11.2.5 (参考) NMC三元系正極材の元素組成と表記
• 11.3 BEVにおけるCFP (スタートからゴールまで)
  • 11.3.1 (引用) IEAのGHG区分
  • 11.3.2 自動車、ゆりかご~墓場までのGHG
  • 11.3.3 EVにおける電池のCFP、比率は低い
  • 11.3.4 x/zEVとICEのLC-GHG発生 (tCO2-eq) グラフ (リニア)
  • 11.3.5 x/zEVとICEのLC-GHG発生 (tCO2-eq) グラフ (対数)
  • 11.3.6 HEVとBEVのLCーGHG構成の違い
  • 11.3.7 (引用) 電池とカーボン・フットプリント、CPCIC