市場調査レポート

鉱山機械バッテリー市場 規模・シェア分析 – 成長動向・予測 (2025年~2030年)

鉱山機械用バッテリー市場は、駆動方式(内燃機関、ハイブリッド、電動)、機械の種類(露天掘り採掘機械、地下採掘機械、選鉱機械)、バッテリーの種類(ハイブリッド、鉛蓄電池、制御弁式鉛蓄電池(VRLA))、バッテリーの化学組成(リチウムイオン、Na-NiCl2、ニッケル水素、リチウム硫黄)、および地域に基づいてセグメント化されています。
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「鉱山機械用バッテリー市場成長レポート2030」によると、鉱山機械用バッテリー市場は予測期間中に年平均成長率(CAGR)20.00%を記録すると予想されています。調査期間は2019年から2030年、推定基準年は2024年、予測データ期間は2025年から2030年です。この市場は、推進タイプ(内燃機関、ハイブリッド、電動)、機械タイプ(露天掘り採掘設備、地下採掘設備、鉱物処理設備)、バッテリータイプ(ハイブリッド、鉛蓄電池、制御弁式鉛蓄電池(VRLA))、バッテリーの化学成分タイプ(リチウムイオン、Na-NiCl2、ニッケル水素、リチウム硫黄)、および地域に基づいてセグメント化されています。

市場の成長を牽引しているのは、世界の鉱業における着実な成長です。カナダ、米国、オーストラリア、インド、ロシア、南アフリカなどの国々で採掘探査活動が増加し、新規採掘プロジェクトが開始されています。また、自動化と電動化が進んだ高性能設備の開発により、鉱石の抽出コストが相対的に低下し、鉱山設備市場、ひいては鉱山機械用バッテリー市場の成長を促進しています。リチウムなどのバッテリー金属の採掘と生産の増加も市場成長の要因です。2019年には中国などの主要EV市場での電気自動車販売の減少によりリチウム生産が一時的に減少しましたが、2025年までには生産と供給が150万トンに3倍に増加すると見込まれています。

グローバル鉱山機械用バッテリー市場のトレンドと洞察

自動化と電動化が市場成長を牽引
鉱業は、鉱産物や原材料の価格と需要の変動、および政府による厳しい排出規制や輸出入規制により、利益率が低いという課題に直面しています。このため、企業は生産性向上と利益率改善を目指し、センサーの設置やデータ分析を通じて鉱山設備の自動化と電動化を進めています。
オフロード商用車の電動化市場では、リチウムイオンバッテリーの採用が拡大しています。1990年以降、産業用ロボットのコストは50%減少した一方で、手作業の労働コストは80%増加しました。掘削や運搬といった鉱山作業は現在、完全に自動化されており、これにより生産性と安全性が向上しています。過去7年間で、鉱業における雇用は3.23%減少しましたが、生産性は約2%上昇しました。
機械はデータ分析と統計的手法を用いて、設備の故障予測や地中の材料の有無とその量を予測し、時間のかかる作業を削減しています。電動化は主に燃料消費量の削減を目的として導入されており、ボルボのような自動車メーカーは、テリアやエリクソンといったテクノロジー・通信企業と提携し、自律型製造および車両のスムーズな運用を可能にする5Gネットワークの開発を進めています。ボルボの電動バッテリーおよび自律型HX2ロードキャリアは、先行モデルのHX1と比較して燃料効率が約50%向上しています。

アジア太平洋地域が最も急速に成長する市場
アジア太平洋地域は、鉱山機械用バッテリー市場において最も急速に成長している地域です。
中国では、政府が化石燃料への依存度を低減する政策を進めており、国内の石炭採掘を促進しています。特に、中国東部ではガス供給の不安定さから暖房目的での石炭消費が増加しており、山西省は増大する需要に対応するため、約1,100万トンのコークス生産能力を追加する計画です。また、中国は化石燃料への依存度を減らすため、世界中の新たなリチウム鉱床探査に多額の投資を行っており、チリやボリビアなどの南米諸国に約42億米ドルを投資したと報じられています。さらに、コンゴ民主共和国などのアフリカ諸国のリチウム鉱山においても独占的な地位を確立しています。
インドでは、2014年から2019年の間に石炭生産量が5.17%増加しました。インドの石炭埋蔵量のうち採掘されているのはわずか20%であり、鉱業者にとって大きな機会を提供しています。インドは世界第2位の粗鋼生産国であり、急速なインフラ開発により鉄鉱石採掘の需要が高まっています。オリッサ州政府は、2019年3月にリース期限が切れる17の鉄鉱石区画の競売を計画しています。

競争環境
鉱山機械用バッテリー市場は中程度に統合されており、LG Chem、BYD、Panasonicなどの企業が市場を支配しています。主要企業は、バッテリーの小型化やエネルギー密度向上を含む技術開発に注力しています。例えば、2020年2月には、AESCが子会社であるEnvision AESC Japan LimitedとEnvision AESC Energy Devices Limitedを合併し、日本を車両用リチウムイオンバッテリーの主要製造拠点とすることを発表しました。

主要な市場リーダー
主要な市場リーダーには、LG Chem Limited、Automotive Energy Supply Corporation、Samsung SDI Co. Limited、Contemporary Amperex Technology Co. Limited、Toshiba Corporationなどが挙げられます。北米が最大の市場である一方、アジア太平洋地域が最も急速に成長する市場と予測されています。市場の集中度は低いと評価されています。

このレポートは、世界の鉱山機械用バッテリー市場に関する詳細な分析を提供しています。最新のトレンド、技術開発、推進タイプ、機械タイプ、バッテリータイプ、バッテリーの化学成分タイプ、および地域別の需要、主要生産者の市場シェアを網羅しています。

主要な調査結果と市場予測:
市場は予測期間(2025年から2030年)において、年平均成長率(CAGR)20%で著しい成長を遂げると予測されています。2025年には北米が最大の市場シェアを占めると見込まれており、アジア太平洋地域は予測期間中に最も高いCAGRで成長する地域となるでしょう。

市場のダイナミクス:
市場の成長を促進する要因(Market Drivers)と、その成長を抑制する要因(Market Restraints)が詳細に分析されています。また、ポーターのファイブフォース分析を通じて、新規参入の脅威、買い手/消費者の交渉力、供給者の交渉力、代替製品の脅威、および競争の激しさといった側面から市場の競争環境が評価されています。

市場のセグメンテーション:
市場は以下の主要なセグメントに分類され、詳細な分析が行われています。

1. 推進タイプ(Propulsion Type):
* ICエンジン(内燃機関)
* ハイブリッド電気
2. 機械タイプ(Machinery Type):
* 地上採掘設備(Surface Mining Equipment)
* 地下採掘設備(Underground Mining Equipment)
* 採掘処理設備(Mining Processing Equipment)
3. バッテリータイプ(Battery Type):
* ハイブリッド
* 鉛蓄電池(Lead Acid)
* 制御弁式鉛蓄電池(VRLA: Valve Regulated Lead Acid)
4. バッテリーの化学成分タイプ(Types of Chemical Constituents of Battery):
* リチウムイオン(Lithium Ion)
* Na-NiCL2
* Ni-MH(ニッケル水素)
* Li-S(リチウム硫黄)
5. 地域(Geography):
* 北米: 米国、カナダ、その他北米
* 欧州: ドイツ、英国、フランス、スペイン、その他欧州
* アジア太平洋: インド、中国、日本、韓国、その他アジア太平洋
* 南米: ブラジル、アルゼンチン、その他南米
* 中東・アフリカ: UAE、南アフリカ、その他中東・アフリカ

競争環境:
市場における主要なベンダーの市場シェアが分析され、以下の主要企業のプロファイルが提供されています(ただし、これらに限定されません)。
LG Chem Ltd、BYD Co. Ltd、Panasonic Corporation、Automotive Energy Supply Corporation (AESC)、Samsung SDI Co. Limited、Contemporary Amperex Technology Co. Limited (CATL)、Toshiba Corporationなど。これらの企業は、市場の競争構造を形成する上で重要な役割を担っています。

市場機会と将来のトレンド:
レポートでは、市場における新たな機会と将来のトレンドについても言及されており、今後の市場発展の方向性が示唆されています。

調査対象期間:
本レポートは、2019年から2024年までの過去の市場規模データと、2025年から2030年までの市場規模予測をカバーしています。


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1. はじめに

  • 1.1 調査の前提条件

  • 1.2 調査範囲

2. 調査方法論

3. エグゼクティブサマリー

4. 市場のダイナミクス

  • 4.1 市場の推進要因

  • 4.2 市場の阻害要因

  • 4.3 ポーターのファイブフォース分析

    • 4.3.1 新規参入者の脅威

    • 4.3.2 買い手/消費者の交渉力

    • 4.3.3 供給者の交渉力

    • 4.3.4 代替品の脅威

    • 4.3.5 競争の激しさ

5. 市場セグメンテーション

  • 5.1 推進タイプ

    • 5.1.1 内燃機関

    • 5.1.2 ハイブリッド電気

  • 5.2 機械タイプ

    • 5.2.1 地表採掘設備

    • 5.2.2 地下採掘設備

    • 5.2.3 鉱業処理設備

  • 5.3 バッテリータイプ

    • 5.3.1 ハイブリッド

    • 5.3.2 鉛蓄電池

    • 5.3.3 制御弁式鉛蓄電池 (VRLA)

  • 5.4 バッテリーの化学成分の種類

    • 5.4.1 リチウムイオン

    • 5.4.2 Na-NiCL2

    • 5.4.3 ニッケル水素

    • 5.4.4 Li-S

  • 5.5 地域

    • 5.5.1 北米

    • 5.5.1.1 米国

    • 5.5.1.2 カナダ

    • 5.5.1.3 その他の北米地域

    • 5.5.2 ヨーロッパ

    • 5.5.2.1 ドイツ

    • 5.5.2.2 イギリス

    • 5.5.2.3 フランス

    • 5.5.2.4 スペイン

    • 5.5.2.5 その他のヨーロッパ地域

    • 5.5.3 アジア太平洋

    • 5.5.3.1 インド

    • 5.5.3.2 中国

    • 5.5.3.3 日本

    • 5.5.3.4 韓国

    • 5.5.3.5 その他のアジア太平洋地域

    • 5.5.4 南米

    • 5.5.4.1 ブラジル

    • 5.5.4.2 アルゼンチン

    • 5.5.4.3 その他の南米地域

    • 5.5.5 中東およびアフリカ

    • 5.5.5.1 UAE

    • 5.5.5.2 南アフリカ

    • 5.5.5.3 その他の中東およびアフリカ地域

6. 競争環境

  • 6.1 ベンダー市場シェア

  • 6.2 企業プロファイル

    • 6.2.1 LG化学株式会社

    • 6.2.2 BYD株式会社

    • 6.2.3 パナソニック株式会社

    • 6.2.4 オートモーティブエナジーサプライ株式会社 (AESC)

    • 6.2.5 サムスンSDI株式会社

    • 6.2.6 コンテンポラリーアンペレックステクノロジー株式会社

    • 6.2.7 東芝株式会社

    • 6.2.8 FWウェブカンパニー

    • 6.2.9 マウザーエレクトロニクス

  • *リストは網羅的ではありません

7. 市場機会と将来のトレンド


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[参考情報]
鉱山機械バッテリーとは、鉱山における採掘、運搬、掘削、補助作業などに用いられる各種機械や車両に電力を供給するために特化して設計された蓄電池の総称でございます。これらのバッテリーは、過酷な環境下での使用に耐えうる堅牢性、高い安全性、そして安定した電力供給能力が求められます。特に地下鉱山においては、ディーゼルエンジン搭載機械が排出する排気ガスによる空気汚染や騒音の問題を解決するため、電動化の推進が不可欠であり、その中核を担うのが高性能なバッテリーシステムでございます。

鉱山機械バッテリーの種類は多岐にわたりますが、主に以下のものが挙げられます。まず、長年にわたり広く使用されてきたのが鉛蓄電池でございます。これは比較的安価で堅牢であり、実績も豊富ですが、エネルギー密度が低く、重量が重い、充電に時間がかかる、定期的なメンテナンス(補水など)が必要、充電時に水素ガスを発生させるなどの課題がございます。次に、近年急速に普及が進んでいるのがリチウムイオン電池でございます。高エネルギー密度、軽量、長寿命、急速充電が可能、メンテナンスフリー、そして排ガスを出さないという大きな利点があり、特に地下鉱山での電動化を強力に推進しております。リチウムイオン電池の中でも、安全性とサイクル寿命に優れるリン酸鉄リチウム(LFP)系や、高エネルギー密度が特徴のニッケル・マンガン・コバルト(NMC)系など、用途に応じて様々な化学組成が採用されております。安全性確保のため、高度なバッテリー管理システム(BMS)が不可欠でございます。その他、ニッケル水素電池も一部の小型機械や補助電源として利用されることがございますが、大型機械の主電源としてはリチウムイオン電池が主流となりつつあります。さらに、将来的な選択肢として水素燃料電池も注目されており、これは水素と酸素の化学反応によって発電し、排出するのは水のみであるため、究極のクリーンエネルギー源として期待されております。燃料電池は、長時間の稼働を必要とする大型機械において、バッテリーの充電時間を短縮し、航続距離を延ばすソリューションとして、リチウムイオン電池とのハイブリッドシステムとしての開発が進められております。

これらのバッテリーは、鉱山内の多種多様な機械に利用されております。最も代表的なのは、電動のLHD(Load-Haul-Dump)ローダーや運搬トラック、ユーティリティ車両、人員輸送車などの採掘車両でございます。これらの車両の電動化は、地下鉱山における排気ガスによる換気コストの削減、作業員の健康改善、騒音低減に大きく貢献しております。また、掘削機や穿孔機、ロックブレーカーといった採掘作業の中核を担う機械にもバッテリー駆動型が登場しており、作業効率の向上と環境負荷の低減を両立させております。さらに、鉱山内の照明システム、通信機器、換気ファン、緊急時のバックアップ電源など、補助的な設備やシステムにもバッテリーが活用されており、鉱山全体の安全性と安定稼働を支えております。近年では、自動化や遠隔操作が可能なスマートマイニングの進展に伴い、センサーやアクチュエーター、通信モジュールなど、自動化システムを駆動するための電源としてもバッテリーの重要性が増しております。

鉱山機械バッテリーの性能を最大限に引き出し、安全に運用するためには、関連技術の発展が不可欠でございます。その最たるものがバッテリー管理システム(BMS)であり、これはバッテリーの電圧、電流、温度、充電状態(SoC)、健康状態(SoH)などをリアルタイムで監視し、過充電、過放電、過熱、短絡などからバッテリーを保護する役割を担っております。特にリチウムイオン電池においては、BMSの性能が安全性と寿命に直結するため、非常に高度な技術が求められます。また、稼働率の高い鉱山機械のダウンタイムを最小限に抑えるためには、急速充電技術が重要でございます。休憩時間などを利用して短時間で充電を完了させる「機会充電」の導入が進んでおります。さらに、バッテリー交換システムも有効な手段であり、充電済みのバッテリーパックと迅速に交換することで、機械の連続稼働を可能にします。電動車両においては、ブレーキ時や下り坂での運動エネルギーを電力に変換してバッテリーに回生するエネルギー回生システムも、航続距離の延長とエネルギー効率の向上に貢献しております。遠隔監視・診断システムは、バッテリーの稼働状況や健康状態をリアルタイムで把握し、予知保全や運用最適化に役立てられております。高温環境下での使用や急速充電時にはバッテリーの発熱が問題となるため、効率的な冷却システムも重要な技術でございます。

鉱山機械バッテリーの市場背景には、いくつかの重要な要因がございます。第一に、世界的な環境規制の強化でございます。特に地下鉱山におけるディーゼル排気ガスによる大気汚染は深刻な問題であり、各国政府や国際機関は排出ガス規制を厳格化しております。これに対応するため、鉱山会社は電動化への移行を加速させております。第二に、作業員の健康と安全への意識の高まりでございます。ディーゼル排気ガスに含まれる微粒子状物質(DPM)は、作業員の呼吸器疾患のリスクを高めることが指摘されており、電動化は作業環境の改善に直結します。また、電動機械はディーゼル機械に比べて騒音が少ないため、作業員の聴覚保護にも寄与します。第三に、運用コストの削減でございます。電動機械はディーゼル燃料の代わりに安価な電力を使用するため、燃料費を大幅に削減できます。また、排気ガスが減少することで換気システムの負荷が軽減され、換気にかかるエネルギーコストも削減できます。電動機械は部品点数が少なく、メンテナンス頻度も低減される傾向にあるため、全体的な運用コストの削減に繋がります。第四に、自動化およびスマートマイニングの進展でございます。電動機械は制御が容易であり、センサーや通信システムとの連携がしやすいため、自動運転や遠隔操作といったスマートマイニング技術との親和性が高いという特徴がございます。最後に、バッテリー技術自体の進化でございます。リチウムイオン電池のエネルギー密度、サイクル寿命、安全性、そしてコストパフォーマンスが飛躍的に向上したことが、鉱山機械の電動化を現実的なものにしております。

将来展望として、鉱山機械バッテリーはさらなる進化と普及が期待されております。リチウムイオン電池は引き続き主流であり続けるでしょうが、エネルギー密度、安全性、耐久性のさらなる向上が図られるとともに、コストダウンも進むと予想されます。特に、熱安定性に優れるリン酸鉄リチウム(LFP)系の改良や、より安全性が高いとされる全固体電池の開発が注目されております。全固体電池は、液体の電解質を使用しないため、発火のリスクが低く、より広い温度範囲での動作が可能となる可能性を秘めておりますが、大型機械への適用にはまだ技術的な課題がございます。また、水素燃料電池との融合も重要な方向性でございます。特に長時間の連続稼働や非常に重い負荷を伴う大型運搬機械においては、バッテリー単独では充電時間や航続距離に限界があるため、燃料電池とバッテリーを組み合わせたハイブリッドシステムが有効なソリューションとなるでしょう。これに伴い、鉱山内での充電インフラや水素供給インフラの整備が加速すると考えられます。バッテリーパックの標準化や互換性の向上も進み、異なるメーカーの機械間でのバッテリーの共有や交換が容易になることで、運用効率が向上する可能性がございます。使用済みバッテリーのリサイクル技術の発展も不可欠であり、貴重な資源の回収と環境負荷の低減が両立される持続可能なサプライチェーンの構築が求められます。最終的には、AI(人工知能)やIoT(モノのインターネット)技術との融合により、バッテリーの稼働状況や健康状態をリアルタイムで分析し、最適な充電タイミングやメンテナンス時期を予測することで、鉱山全体のエネルギーマネジメントと運用効率が飛躍的に向上すると期待されております。