バッテリー価格の低下に伴い、エネルギー貯蔵の進化において性能が中心的な位置を占める

リチウムイオン電池材料、特に中国におけるリン酸鉄リチウム（LFP）セルの世界的な供給過剰により、エネルギー貯蔵システムの価格は急落しました。2024年だけでも、業界は積極的なコスト削減と製造能力の拡大を背景に、過去最高の330GWhのバッテリーエネルギー貯蔵システム（BESS）を出荷しました。

CRU のエネルギー貯蔵部門責任者であるエドワード・ラックリー氏は、低価格が成長を後押ししている一方で、メーカーは今や、競争力を維持するためにはコスト削減だけでは十分ではないという重要な段階に入っていると強調しています。

コストから能力への転換

BESS業界は、急速なコスト削減から性能向上に重点を置く段階へと移行しつつあるようです。これは、太陽光発電業界が2015年から2019年にかけて多結晶PERC技術から単結晶PERC技術へと移行した状況を反映しています。バッテリーに関しては、ニッケル・マンガン・コバルト（NMC）系からLFP（低密度ポリエチレン）系へと転換し、各システムからキロワット時あたりのドル単位で測定される価値をさらに高めることに重点が置かれています。

生産者が先頭に立つためには、エネルギー密度を向上させ、耐久性を強化し、1平方メートルあたりのキロワット時間を増やす必要があります。これは、スペースが制限された実用規模のプロジェクトにとって不可欠な指標です。

コスト曲線の終焉？

リチウムイオン電池の生産コストは、1990年代の導入以来、採掘、材料調達、製造における規模の経済性により劇的に低下しました。世界の電池生産量がテラワット時の閾値に達しつつある現在、さらなるコスト削減は規模だけでなく技術の進歩にかかっています。

今後は、スペースまたは重量単位あたりのエネルギー容量を向上させることが、手頃な価格と効率性の継続的な向上に不可欠です。

より高いパフォーマンスを目指して

メーカーは、システム寿命の延長や充電あたりのエネルギー効率の向上を実現する技術にますます注力しています。次世代BESSプラットフォームは、より高い蓄電容量と運用性能の向上を約束しますが、イノベーションとコスト効率、そして長期的な信頼性のバランスを取ることが重要な課題となります。

今後の開発は、純粋なエネルギー密度ではなく、サイクル寿命と性能効率に重点が置かれる可能性が高い。真の試金石は、設備投資、運用コスト、バッテリー寿命、システム効率といった要因に影響を受ける指標である均等化蓄電コスト（LCOS）の改善にある。

市場で成功するには、新しいストレージ テクノロジによって、システム全体の寿命や安全性を損なうことなく、パフォーマンスを向上させたりコストを削減したりする必要があります。

進歩の重み

LFPの化学組成は、30年近くにわたる改良を経て、理論上の容量限界に近づいています。しかしながら、EV向けセルからの転換により、実用規模のバッテリーシステムが大幅にスケールアップしました。過去6年間で、コンテナ型システムのエネルギー容量はユニットあたり500kWhから最大8MWhにまで増加しました。

エネルギー密度の飛躍的な向上により、よりコンパクトな設置が可能になり、土地利用とインフラのコストを節約できますが、熱管理とシステムの安全性の面でさらなる複雑さが生じます。

しかしながら、物理的な制約により将来の成長は制限される可能性があります。北米やヨーロッパなどの地域では、今日の大容量20フィートコンテナシステムの重量が輸送限界に近づいています。CRUは、こうした物流上の制約により、コンテナの容量は短期的には8MWhから11MWhに制限される可能性があると予測しています。

次は何が起こるでしょうか?

高密度LFPなどの新たなイノベーションは、設計に根本的な変更を加えることなくエネルギー密度を向上させており、代替化学技術の定着を困難にしています。ナトリウムイオン電池などの技術は、LFPの優位性に挑戦するためには、実現可能なコストで競争力のある性能を提供し、将来の改良に向けた明確な道筋を示す必要があります。

今のところ、LFPはその成熟度、信頼性、そして価格の安さから、依然として市場をリードしています。この市場を席巻しようとする競合企業は、コスト競争力と製造のスケーラビリティを維持しながら、LFPの性能に匹敵、あるいは上回る必要があります。