循環型経済を推進する電気自動車バッテリーへの道のりにある3つの課題

Electric vehicles could lead us to a low-carbon future – if we can recycle their batteries.
Electric vehicles could lead us to a low-carbon future – if we can recycle their batteries.Image: Reuters/Fabrizio Bensch
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  • バッテリーは低炭素社会への移行を可能にするものであり、2030年に販売される自動車の少なくとも2台に1台が電気自動車になると見込まれています。

  • 電気自動車はリチウムイオン電池の世界需要の90%を牽引していますが、寿命を最大化するために希少資源を効率的に回収できる協力的なネットワークはまだ形成されていません。

  • 循環型自動車イニシアチブの業界関係者は、電気自動車用バッテリーの持続可能性を最大化するための循環型の青写真を策定しました。

2020年から2021年の間に、電気自動車(EV)の販売台数は50%増加し、660万台に達しました。2030年までに、EVは自動車販売総数の50%を超える可能性があり、一部の市場では、主要市場の内燃機関自動車の段階的廃止規制に後押しされています。自動車、トラック、バスはバッテリー駆動化が進み、走行時に排気ガスをまったく排出しなくなるにつれて、道路交通需要の増加は、地球温暖化や人々の健康を損なうことなく満たすことができます。しかし、電気自動車を動かすバッテリーが使用に適さなくなったとき、どうなるのでしょうか。ある課題を解決することで、次の大きな課題を生み出しているのではないでしょうか。

電気自動車に搭載される複雑なバッテリー群は、コバルト、銅、リチウム、ニッケルなどの素材で構成されています。これらの希少金属の採掘には、厳しい環境的・社会的コストが伴います。新品バッテリーの炭素排出量の大部分は、採掘および精錬工程に由来しており、その社会的影響は未だ解決には程遠い状況です。同様に、バッテリーの廃棄は、バーゼル条約により有害物質として分類されており、さらなる持続可能性の課題やコストを生み出す可能性があります。

私たちは、循環型自動車イニシアチブのチャンピオン企業であることを誇りに思っています。同イニシアチブは、自動車バリューチェーン全体で業界リーダーを結集し、ライフサイクル全体での総排出量を最小化することを目指しています。ADIは、最先端の知能を実現し、バッテリーのライフサイクル管理を、製造段階から第二の利用までにわたって透明性をもって推進することに取り組んでいます。

Vincent Roche、最高経営責任者、Analog Devices

モビリティ分野の電動化を進めるためには、バッテリーを効果的に回収、処理、再利用、リサイクルする必要があります。2030年までに、100万個以上のこうしたバッテリーが、この工程を経る必要があります。欧州だけでも、この工程を経る必要があります。リサイクル材料により約40%のバッテリーの炭素フットプリントを削減し、電気自動車のライフサイクル全体のフットプリントの大部分に対処できます。生産時の排出量の半分がバッテリーに組み込まれているため、これは電気自動車に大きな影響を与えます。しかし、3つの課題が立ちはだかっています:

1. 電気自動車用バッテリーのバリューチェーン全体での能力構築

電気自動車のバッテリーは複数のバッテリーセルで構成されているため、その状態を分析するのは容易ではありません。バッテリーの品質と劣化が評価されたら、それぞれの将来の用途を決定する必要があります。これは単一の企業に依存するのではなく、可能な限り効率的に処理するための市場全体の能力に左右されます。例えば、まだ一定の電力が残っているバッテリーは、移動式車両充電用の電源パックとして第二の用途に充てることができます。残存性能がほとんどないバッテリーは、細かい粉末に粉砕され、リチウム、ニッケル、マンガン、リチウムなどの原材料を抽出し、その後、電気自動車のバッテリー生産サイクルに再投入することができます。使用済みの多様なバッテリーを受け入れ、安全に保管できる専用の地域拠点は、まだ始まったばかりの段階です。

循環型のアプローチを採用してこそ、今後数年間でネットゼロの輸送という究極の目標を支えることができます。この目標は、電動化の過程にあるすべての関係者との連携、そして持続可能な輸送の発展のあらゆる段階を通じて強化されるものです。

Joachim Rosenberg、Volvo Group上級副社長兼Volvo Energy社長

2. 電気自動車用バッテリーのバリューチェーン投資に対するビジネスケースの構築

使用済みバッテリーの回収および必要な物流の管理に伴うコストは、事業全体のビジネスケースに影響を与え、規模の経済の実現を妨げています。個々のバッテリー回収にかかるコストが、今日のバッテリー駆動型輸送において最も重大な課題であることは、循環型自動車イニシアチブの参加メンバーの見解です。使用済み(EoL)バッテリーの輸送だけで、バッテリーリサイクルコストの41%を占める可能性があります。

Umicoreは、バッテリーリサイクルにおける実績を基に、今後押し寄せる使用済みバッテリーの波に備え、戦略的金属が無駄にならないよう準備を進めています。循環型自動車イニシアチブは、このかつてない移動手段の変革において、バッテリーリサイクルの効果を最大限に引き出すための、非常に重要な機会を提供します。

Mathias Miedreich、最高経営責任者、Umicore

電気自動車用バッテリー市場は急成長しています。バッテリーセル単体の市場だけでも、年率20%超の成長が見込まれており、2030年までに3,600億~4,100億ドルに達する見込みです。自動車メーカーやサプライヤーは使用済み(EoL)事業の創出を試みていますが、商業的な実現可能性は大規模には実証されていません。企業はこの分野を競争領域と見なしているため、この未開拓の分野は協力的に開拓されないことがあります。そのため、Analog Devices、CATL、DHL、Hoppecke、Jaguar Land Rover、Li-Cycle、Mahindra、Mercedes-Benz、Volvo Group、Umicoreを含む、自動車バッテリーのバリューチェーンに関わる循環型自動車イニシアチブの12社は、パートナーシップを構築し、バリューチェーン全体のバッテリー管理に関するビジネスケースを改善するためのブループリントの策定に取り組みました:

機能する電気自動車バッテリーの循環型バリューチェーンの姿Image: 世界経済フォーラム

3. プロセスの標準化

電気自動車のバッテリーの循環性におけるもう一つの重大な課題は、バッテリーの状態を監視し、ハードウェアを回収し、リバースロジスティクスを処理するための共通の標準が存在しないことです。リバースロジスティクスとは、製品のライフサイクル終了時に、その価値を回収することを指します。共通の標準がなければ、各企業はバッテリーの機能停止時点に基づき、個別の要件を策定せざるを得なくなります。その結果、サプライヤーは業務やサービスの同期化を困難に感じています。バッテリーは依然としてリサイクルの循環の外に置かれています。

電気自動車のような持続可能なモビリティ製品にとって、寿命終了時の管理は極めて重要です。循環性は環境への影響の抑制に役立ち、物流はこのプロセスにおいて重要な役割を果たします。

Fathi Tlatli、DHL Global Auto-Mobility部門社長

電動モビリティに対する世界的な循環型経済のアプローチを、バリューチェーン全体の官民の関係者が活用する必要があることは疑いの余地がありません。循環型自動車イニシアチブを通じ、車両メーカー、部品サプライヤー、物流企業は、使用済みバッテリーの管理に向けた共同の取り組みを優先してきました:

  • 想定される使用済みバッテリーの流通、返却、リサイクルに関する知見を共有する。

  • 共有の(地域)回収拠点を通じた、使用済みバッテリーの共同プーリングの可能性と安全な輸送を検討する。

  • バッテリーの分類、分解、修理、リサイクルの方法に関する知見を共有する。

電気自動車は未来の乗り物であり、ネットゼロへの取り組みにおいて、排気ガスの削減を通じて世界のCO2排出量を大幅に減らす可能性を秘めています。しかし、自動車産業がバッテリー需要に応えるため、依然として製造段階で大きな排出を続けるのであれば、この削減効果は大きく損なわれるでしょう。素材を分析し、プロセスを標準化し、利益をもたらす循環型の電気自動車バッテリーのバリューチェーンによってループを閉じることで、電動モビリティは低炭素社会に向けた高速車線を走ることになるでしょう。

• 循環型自動車イニシアチブは、自動車バリューチェーン全体のステークホルダーによるコミュニティであり、循環性の原則を活用してライフサイクル全体での総排出量を最小化し、自動車セクターを確実に1.5℃シナリオに位置づけることを目指しています。

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