固体電池と軽量パワーの台頭:ポーチ型電池は復活できるか?新しいエネルギー時代
昨年11月、ポーチ型電池が再び業界の注目を集めました。それは噂によるものでした。
あるビデオブロガーは、小鵬P7+がポーチ型電池を使用していると主張しました。しかし、この発言はすぐに小鵬の公式声明によって否定されました。同社は、小鵬P7+が実際には湖北蔚能電力有限公司が提供する棱柱形アルミニウムケースのリン酸鉄リチウム電池を使用しており、噂のポーチ型電池ではないことを明確にし、公衆に対してそのような噂を信じたり拡散したりしないよう呼びかけました。
現在、主流は棱柱形のリン酸鉄電池であり、46シリーズのフルタブ大型円筒形電池によって円筒形パッケージ形式も再活性化されています。市場や一般消費者は、あまり目立たない技術ルートであるポーチ型電池に対する信頼が不足しているようです。
2月の電池搭載量において、ポーチ型電池は1%未満を占めています。 この段階では、ポーチ型電池が国内の新エネルギー車市場でその地位を失ったように見えます。
しかし、前向きな点として、企業が技術を継続的に更新するにつれて、ポーチ型電池の出荷量はいくつかのニッチ分野で増加しています。海外市場にはまだ大きな発展の可能性があり、次世代の「ポーチ+」電池技術も企業の応用範囲を拡大させています。
01 コンシューマー向けポーチ型電池出荷の安定成長
現在、消費者電子機器はポーチ型電池の最大かつ最も安定した応用分野となっています。ポリマー・ポーチ型リチウム電池はアルミプラスチックフィルムをケースとして使用しており、軽量で安全かつ設計が柔軟です。また、高いエネルギー密度を持ち、消費者電子機器の薄型・軽量化、サイズ変更、安全性といった要求に適しています。
2024年以来、世界的な経済回復が続いており、AIの波の台頭により消費者電子機器で新的一連の製品革新がもたらされ、さらに端末需要を刺激し、小形ポーチ型電池の出荷量を再び上昇傾向に押し上げています。
SPIR(スタートポイントリサーチインスティテュート)のデータによると、2024年の世界3C電池の出荷量は66.9 GWhに達し、前年比6.9%増加しました。 2025年には、消費者電子機器業界が引き続き安定して成長し、世界3C電池の出荷量が2025年に70 GWhを超えると予想されており、前年比5.8%の増加となります。
具体的には、携帯電話とノートパソコンが小型ポーチ電池の最大の応用シナリオです。2024年には、携帯電話用ポーチ電池の出荷台数が31.3%を占め、ノートパソコン用ポーチ電池の出荷台数が13.6%を占めました。その他の分野には、ワイヤレスイヤフォン、電子タバコ、ドローン、タブレット、ウェアラブルデバイス、モバイルバッテリー、スマートスピーカーなどが含まれます。
市場構造に関しては、ATLが25%を超える市場シェアで世界首位に立ち、世界出荷量トップテン企業に位置しています。日本と韓国の企業が徐々に消費者向け電池市場から撤退するにつれて、国内メーカーのシェア増加が見込まれています。
消費者電子機器分野では、伝統的な3C市場に加え、現在ウェアラブルデバイスセクターには大きな成長ポテンシャルがあります。スマートグラスやMR/ARなどの頭に装着するウェアラブルは製品の重量に対して非常に敏感であり、エッジAIアプリケーションの電力消費は比較的高いです。バッテリーのコストは比較的低いため、バッテリー性能向上への要求と許容できるコストレベルは非常に高く、ポーチ型バッテリーの需要空間は引き続き拡大しています。
私たちは予想します、 2028年までに消費者向けリチウム電池の需要が165 GWhに達し、2023年から2028年までのCAGRが7.9%となり、主要なポーチ型電池企業の消費者向け事業は引き続き安定して成長すると見ています .
02 ポーチ型電池は軽量電源市場で市場機会を持つ
中小型電池市場において、ポーチ型電池メーカーは特に安定した構造が形成されていないセクターで、ニッチな分野にまだ市場機会があり、2位や3位の企業にも成長の余地があります。
例えば、軽量電源市場では、SPIRのデータによると、2024年の世界リチウム電池出荷量は1501.9 GWhに達し、前年比26.0%増加しました。 軽量電源用リチウム電池の出荷量は43 GWhで、前年比21.5%増加しました。 .
2024年、電動二輪車用のリチウム電池の価格低下により、二輪車におけるリチウム電動化の浸透率が向上しました。中国の南京、杭州、深圳などの一線および二線都市では、シェアード電動スクーターの導入に関する制限が緩和されました。ライダー向けのバッテリー交換の浸透率は引き続き上昇し、国内の電動三輪車の海外市場への輸出も増加しました。これらの要因が共同で、電動二輪・三輪車用リチウム電池の需要の着実な増加を促進しました。
SPIRは、2025年にも電動工具および二・三輪車市場が成長すると予測しており、軽量パワーリチウム電池の世界出荷量は2025年に50.9 GWhに達し、前年比18.4%の増加となる見込みです。
パッケージ形状に関しては、現在プリズム型と円筒型の電池が较高的な割合を占めていますが、依然として多くのポケット型電池企業が軽量パワーフィールドに参入しています。
ファラシス・エナジーは、国内で最初に電動二輪車向けに電池事業を展開した企業であり、14年以上の製品応用経験を持っています。そのポケット型電池製品はゼロ、春風パワーや丘龍、ヤマハ、ポラリスなどの国内外の有名ブランドに採用されています。また、バッテリー交換分野では7年間の市場応用経験があり、自立バッテリー交換や智租バッテリー交換、中国鉄塔などへのサービスを提供しています。
SPIRによると、電動バイク分野では新エネルギー安全が市場シェアでトップに位置し、高性能なポケット型電池を使用しています。
同時に、軽量電力市場はまた、ナトリウム電池技術の工業化における理想的な応用シナリオとされており、工業化の過程において各社は「石を蹴りながら川を渡る」ような状況で、角型、ポケット型、円筒型といった形態がすべて各社の選択肢となっています。
プリズム型および円筒型電池と比較すると、ポケット型ナトリウム電池には独自の利点があります。第一に、ポケット電池で使用されるアルミプラスチックフィルムは、プリズム型や円筒型電池の硬い外装よりも爆発しにくいです。第二に、同じ容量の鋼製シェル電池よりも40%軽く、アルミニウム製シェル電池よりも20%軽いため、ナトリウム電池の重量問題を直接解決しています。
SPIRの不完全な調査によると、製品を発売したナトリウム電池企業の多くがポケット型路線に賭けており、その例として超钠(ChaoNa)、中钠(ZhongNa)、盤古新能源(PangGu New Energy)、興储世紀(XingChu Century)などが挙げられます。これらの電池の応用シーンは主に電動二輪車や三輪車などのニッチ市場です。
パイオニア技術はまた、試験によれば、同社の「ポーチ+ポリアニオン」ソリューションが鉛蓄電池と同等の安全性を示すと述べました。この前提のもとで、低温性能や電気自動車のバッテリー寿命についても北部地域の要件を満たしています。
現在、多くの企業が3つの形態すべてに賭けています。今後は市場動向や応用シナリオに基づき、対応するナトリウム電池製品を開発し生産します。市場がまだ完全に開拓されていない現段階では、3つのナトリウム電池形式すべてに競争空間があります。
03 ポーチ型パワーバッテリーは搭載面で遅れを取っている
国内でのポーチ型バッテリーへの関心の大幅な低下は、新エネルギー車における搭載面で遅れを取ったためです。2020年以降、国内のポーチ型パワーバッテリーの搭載量は急激に減少しました。
データによると、2020年中国の新エネルギー車市場におけるパワーバッテリーの設置容量は約64 GWhでした。そのうち、角型、円筒型、軟包型バッテリーの設置容量はそれぞれ50.88 GWh、9.20 GWh、3.93 GWhで、それぞれの市場シェアは79.5%、14.4%、6.1%でした。軟包型バッテリーの市場シェアは、2018年の13.4%から2020年には6.1%に大幅に低下しました。
一方、補助金はもはやエネルギー密度を優先しなくなりました。 2019年、新エネルギー車の最大補助金は160 Wh/kgで1倍の報酬が設定され、より高いエネルギー密度を持つモデルに対する追加乗数は廃止されました。これにより、軟包型バッテリーのエネルギー密度の優位性は目立たなくなりました。
他方で、コスト削減と効率向上を目指す中で、角型のリン酸鉄リチウム電池が自動車メーカーの主流な選択肢となっています。 CATLのCTP電池技術やBYDの「ブレード電池」などの他の電池技術の革新と発展により、これらの技術は電池システムのエネルギー密度と安全性を向上させただけでなく、コストも削減されました。一方、ポケット型電池は一貫性、組み立て効率、コストにおいて優位性に欠けていました。
他の形状と比較すると、角型電池は10万〜20万元および20万〜30万元の車種での採用率が高く、これらの価格帯では主流の選択肢の一つとなっています。ブレード電池は主に10万〜20万元の価格帯に焦点を当てており、このセグメントで強力な地位を確立しています。現在、円筒形電池は主に10万元以下の車両で使用されています。
2024年までに、国内の角型電池の設置容量は約513.7 GWhに達し、前年比52%増加しました。一方、軟包電池の設置容量は約6.4 GWhで、前年比37%減少し、円筒形電池の設置容量は約10.9 GWhで、前年比1%の微減となりました。
CATL、BYD、CALB、LFP、EVE、SVOLT、XD、RPL、ZLNEといった主に角型電池に焦点を当てた主要な電池メーカーの設置容量増加により、軟包電池企業の設置容量は大幅に圧縮されました。2025年2月には、軟包電池の設置容量は約0.20 GWhとなり、前年比39%減少し、市場シェアはわずか0.58%で過去最低を記録しました。
下流の自動車メーカーの姿勢に関しては、コスト削減と効率向上を目指す中で、軟包電池はあまり「好意的」ではありません。
先月中旬、ロイターは信頼できる情報筋の話として、耐久性の問題と潜在的な漏れのリスクにより、BYDがプラグインハイブリッド(PHEV)車向けのポーチ型電池の生産を停止する計画であると報じました。
以前、BYDは「バッテリーパックに『潜在的な熱暴走』の問題がある」として、ポーチ型電池を使用した唐DM-iモデル6万ユニット以上をリコールしました。
報道によると、計画に基づき、BYDは2025年初めまでに完全にポーチ型電池の使用を中止する予定です。また、テスラのCEOであるイーロン・マスクもそのような電池の使用について「一貫性が乏しい」として強く助言しています。
市場環境の影響で、国内のポーチ型電池企業は近年厳しい状況にあります。
2020年のトップ10のポーチ型電池企業を比較すると、現在、CATLとEVEのみが国内トップ10の設置リストに残っており、両社とも現在は主にプリズム型電池に焦点を当てています。
ハードから脱却し、パフォーマンス向上を目指して、多くのポケット型電池企業が次第に角形リン酸鉄リチウム電池、大型円筒電池、または固体電池にシフトしており、エネルギー貯蔵、小型電力、低空飛行などの分野に適した製品を開発しています。
パフォーマンスに関しては、激しい業界競争、過剰生産能力、価格下落により、市場シェアが大幅に低下した結果、ポケット型電池企業は一般的に赤字状態にあります。ファラシス・エナジーはポケット型電池のリーディングカンパニーで、その製品は世界市場をカバーしており、主な顧客にはメルセデス・ベンツやGACグループが含まれます。同社は2020年の上場以来、一度も黒字化しておらず、損失は年々拡大しています。
昨年9月、サンテング・ニューエネルギーは株主によって破産再編の申請があったことが明らかにされました。公開情報によると、ジェイウィー・パワーは市場や上流・下流のサプライチェーンの影響で2023年12月1日に生産を停止しました。最新の報告によると、今年3月にLGニューエネルギーはジェイウィー・パワーのコアチームを導入し、リン酸鉄リチウム電池分野での不足を補強しました。
SPIRは、新エネルギー車分野において長期間にわたり角型電池が主流となり、大型円筒形電池が一部の市場シェアを獲得すると予測しています。
04 ポーチ型電池の海外市場が主戦場に
国内市場と比較すると、海外市場ではポーチ型電池に対する評価が高く、潜在的な需要の余地が大きいです。
2020年、ヨーロッパで販売された上位20の新エネルギー乗用車のうち、15モデルがポケット型電池を搭載していました。国外の多くの高級仕様の新エネルギー車もポケット型電池技術を採用しています。
再びファラシス・エナジーを例に取ると、2017年から現在に至るまで、同社は中国のポケット型動力電池設置量で8年連続首位となり、長年にわたり世界トップ3にランクインしています。同社の海外市場での業績はさらに注目に値します。
ファラシス・エナジーは2024年のグローバルトップ10動力電池設置量リストには含まれませんでしたが、「中国以外」のグローバル市場における動力電池設置量では8位にランクされ、市場シェアは7.5%でした。安全性が高いことで知られる同社のポケット型電池は、メルセデス・ベンツEQSやポルシェ・タイカンなどのヨーロッパの高級車市場を獲得しており、その占有率は30%以上に達しています。
同時に、海外のポーチ型電池企業の典型的な代表として、韓国の電池企業LGニューエネルギーとSKオンは相当数のポーチ型電池の受注を持っています。
3月20日、SKオンは日産自動車との電池供給契約を発表しました。SKオンは、アメリカで製造された高性能・高ニッケルのポーチ型電池を約100GWh日産自動車に供給する計画です。これらの電池は、アメリカのミシシッピ州にあるキャントン自動車組立工場で生産される日産の次世代電気自動車に使用されます。供給は2028年に開始され、2033年まで続きます。
自動車メーカーの視点からは、多くの有名な日本、韓国、ヨーロッパ、アメリカの企業がポーチ型電池を購入しており、その中には日産自動車、フォルクスワーゲン、アウディ、メルセデス・ベンツ、ゼネラルモーターズ、現代自動車、フォードなどが含まれます。
しかし、地政学的要因と長期的な協力関係の影響で、これらの自動車メーカーは韓国系電池企業との協力を選ぶ傾向があります。国内のポーチ型電池企業がサプライチェーンに参入し、市場シェアを獲得するのはより困難です。
注目に値するのは、韓国のLGニューエネルギーとSKオンの世界的な市場シェアが低下しており、困難な状況にあることです。
LGニューエネルギーとSKオンは昨年第4四半期にそれぞれ225.5億ウォンと359.4億ウォンの損失を報告しました。その市場シェアはそれぞれ10.8%と4.4%でした。困難から脱するために、韓国企業は46シリーズなどのリン酸鉄リチウム電池や大型円筒形電池に技術的焦点を当て始めています。
近年、リン酸鉄リチウム電池が世界中で人気となっています。多くの国際的な自動車メーカーのモデルが、市場のコスト削減要求に対応するために、プリズム型リン酸鉄電池を採用しています。同時に、テスラやBMWなどの自動車メーカーが大型円筒形電池に熱心であることが、電池会社にこの技術ルートへの移行を促しています。国内のCATL、EVE、Envision Powerなどの電池会社だけでなく、韓国と日本の4つの電池会社も関連する生産能力の建設を増やしており、これにより一定程度ポケット電池の市場需要が圧縮されるでしょう。
05 ポケット型全固体電池「追い風に乗る」
ポケット電池の設置量が低水準にあるにもかかわらず、全固体電池の「火種」が業界チェーンの投資意欲を引き起こし、さまざまな電池会社がポケット型全固体電池製品の開発と更新を開始しました。
業界関係者は一般的に、全固体電池技術ルートが最もポーチ型パッケージの復活をもたらす可能性があると考えています。
まず、ポーチ型電池の積層包装プロセスは、固体電解質の物理的特性と完全に一致できます。次に、電池が過熱した場合、アルミプラスチックフィルム製ケースが自動的に膨張して内部圧力を解放し、安全性が大幅に向上します。さらに、軽量なケース設計により、より高いエネルギー密度を実現できます。加えて、ポーチ型電池にはデザインの柔軟性が高く、コスト管理が良好であるなどの複数の利点もあります。
別の視点から、全固体形態はポケット電池の2つの主要な安全性の問題を解決できます。ポケット電池には、常に電極の溶接部分での膨張と漏れの問題があり、PET銅箔やアラミドセパレーターなどの新しい技術では解決できません。これらの課題を解決するには、全固体形態に更新し、液体電解質を排除する必要があります。
応用シナリオに関しては、高級乗用車、低空経済(例えばドローンや電動飛行車)、ヒューマノイドロボットなどの分野が、ポケット型固体電池の将来の応用シナリオとなります。
現在、主要なパワーバッテリー企業、固体電池企業、新興勢力がすべてこの分野に参入しています。ポケット電池企業にとっては、長年の経験と技術の蓄積が先行優位性を与えています。
不完全な調査によると、CATL、Farasis Energy、CALB、Ganfeng Lithium、EVE Energy、Weilun New Energy、Taiblue New Energy、Qingtao Energyなどの国内企業や、海外の日本および韓国の電池メーカーと自動車メーカーがすべて「ポーチ+全固体」方式を採用しています。国内企業は進捗が早く、上記の多くの企業がすでに一部の半固体電池および全固体電池製品にポーチ包装を適用しています。
積層の効率が引き続き向上するにつれて、ポーチ積層がコスト面での優位性を得ることが期待され、これにより全固体電池の産業化がさらに促進されるでしょう。
企業の進展に関して、ファラシス・エナジーは3月の投資家向け活動記録で、その半固体電池製品がすでに規模のある出荷を達成したことを明らかにしました。第1世代の半固体電池は2022年に車両への搭載に成功し、第2世代の半固体電池はエネルギー密度が330 Wh/kgを超え、サイクル寿命は4,000回以上です。2025年に量産される予定であり、低空経済やヒューマノイドロボットなど、高い技術的障壁と高性能が要求される分野で最初に商業化される可能性があります。
ファラシス・エナジーはすでに国内のリードするヒューマノイドロボット企業と連携し、バッテリーの需要に対応しています。さらに、ファラシス・エナジーは2020年に初めてeVTOL(電動垂直離着陸)顧客にサンプルを供給し、認証を完了しました。2022年には第一世代のeVTOL用パワーバッテリー製品を納入し、第二世代の製品システムを検証しました。eVTOLセルの第二世代プラス版は、エネルギー密度が350 Wh/kgを超えるものであり、2026年に量産開始が予定されています。また、複数の物流および農業用ドローン向け半固体電池も、この時期に生産投入される見込みです。
EVE Energyは、eVTOLバッテリー分野で海外企業と3年間協力し、Aサンプルを海外の航空パートナーに納入しました。エネルギー密度は320 Wh/kgに達し、10分以内に80%まで急速充電でき、そのライフサイクルを通じて10Cの高い放電率に対応し、7,000回以上の使用サイクルを確保します。
最近、EVE EnergyとFarasis Energyの両社は、小鵬汇天(Xiaopeng Huitian)の飛行車両向けに低電圧リチウム電池システムの開発資格を得たことを発表しました。これは、低空経済分野におけるさらなる重要な突破を示しています。
自動車メーカーの視点から見ると、国内の自動車メーカーは自社での研究開発や協力により、半固体電池の搭載を進めています。NIOやSERES、SAICなどの従来の燃料車および新エネルギー車の大手メーカーはすべて、固体電池メーカーと提携し、半固体電池の量産と搭載に注力しています。例えば、NIOは威倫新能源(Weilun New Energy)と、SERESは贛鋒リチウム(Ganfeng Lithium)と、SAICは清陶能源(Qingtao Energy)と、そして長安汽車(Changan Automobile)は太藍新能源(Taiblue New Energy)とそれぞれ提携しています。
容量計画に関しては、企業のウェブサイトや公式微信アカウントに公開された情報によると、すでに稼働中、建設中、または計画中の国内の固体電池の総容量は数百GWhに達します。中国全体の産業化の進展は比較的速く、パッケージ形態としては軟包(ポーチ型)、角型(プリズム型)、円筒型があり、主に軟包が主流となっています。
産業化の進展の観点から、半固体電池の商業化が加速しており、多くの企業が先手を取るための配置を急いでいます。注目されている全固体電池はまだ長い道のりがあります。技術の開発は依然として複数の技術ルートが並行して進んでおり、異なるリチウム電池メーカーにはそれぞれ独自の性能優位性があります。これは主に技術的な成熟度が低いためであり、どの電池メーカーもすべての重要な電池性能指標を総合的に向上させながらコストを管理できる技術ルートを見いだしていないためです。