EVブームが自動車サプライチェーンを再編：リチウム不足への対処

世界の電気自動車（EV）市場は、2027年までに8,028.1億ドル規模に達し、年平均成長率（CAGR）22.6%で成長するとAllied Market Researchは予測しています。消費者のEVへの関心が高まり続ける中、業界はこれらの車両を動かす天然資源の近い将来の不足に直面しています。EV製造に必要な非再生資源の筆頭はリチウムです。これはこれらの車両を駆動するバッテリーの不可欠な構成要素で、約8年ごとに交換が必要です。リチウム獲得競争は熾烈で、EV自動車メーカーは将来の鉱物調達と管理を計画する必要があります。

解決策は、倫理的調達、リサイクル、再利用、下流製品への再目的化、効率改善という多面的アプローチです。航続距離延長とモーター効率向上で各EVの使用期間を延ばし、最終的に企業がハードウェア製造からソフトウェア重視へシフトできるようにします。

EVでは、バッテリーパックとモーターが主要コンポーネントで、車両コストの約70%を占めます。バッテリーパックとモーターの効率向上は、コスト削減と航続距離延長に直結します。バッテリーパックは、原材料の限られた供給と地理的制約により、車の最も高価な部品です。

限られたリチウム

他の貴重な素材と同様、リチウムは有限資源ですが、EVやハイブリッド車、蓄電池住宅への関心高まりに伴い、リチウムの競争と価格は急騰します。現在、リチウムは世界の複数鉱山から採掘されており、経済的・政治的・サプライチェーン的影響を持ちます。世界のEV需要予測と、ガソリン車削減を求める世界各地の気候目標に基づき、世界銀行は2050年までにこれらの目標達成のため5倍のリチウムが必要と試算しています。

需要増により、リチウム不足は近い将来発生し、生産コスト上昇と入手困難を招き、両方が消費者への高コスト転嫁につながります。また、リチウム調達の倫理もEV顧客にとって重要です。多くの鉱山がアフリカのコンゴ地域にあるため、児童労働と紛争への懸念があり、EV市場にとって調達が困難になっています。

アルゼンチンとカナダにも鉱山がありますが、テスラを含む一部EVメーカーは、継続的な鉱物源を確保し、素材調達の不透明さを排除するため、自社鉱山購入を検討しています。

賢明な計画は鉱山購入で終わらず、ブロックチェーンベースのスマートコントラクト作成も意味します。これらの契約は、混乱発生時にサプライルートを切り替えます。例えば、大規模嵐で一つの鉱山からの出荷が影響を受けた場合、スマートコントラクトが調達を無効化された鉱山から他の鉱山へシフトし、逃した供給を補填し、混乱を排除します。

消費量削減

企業がリチウムの予測不能なサプライチェーンから身を守るもう一つの方法は、単純に使用量を減らすことです。EV企業は人工リチウム源を模索しています。ベイエリアでリチウムを実験室で合成する初期段階の研究開発が進行中で、バッテリーをさらに効率化することも進められています。目標は必要材料を現在の慣行の10%に削減することです。有名な量子スケールバッテリーなら、交換前に100万マイル走行可能です。これら各革新は、天然資源から採掘されるリチウム量を大幅に削減し、サプライチェーンの複雑性をさらに低減します。

さらに、リチウムの約60%はリサイクル、再利用、再目的化で回収可能と、International Journal of Supply Chain Managementは報告しています。各バッテリー寿命が現在の8年から数百万台のEVでさらに数年延びれば、エネルギーとコストの節約は莫大です。

バッテリー効率があるキロワット/重量率以下に低下するか、充電サイクルが長すぎるようになれば、EVでの使用には適さなくなります。しかし、バッテリーは再プログラミング・再構成してパワーウォール用途に使えます。あるいは、グローバル市場に再販し、インドの電動リキシャー動力源などに活用できます。

製造効率化は、よりレジリエントなサプライチェーン、価値提供のシフトなど下流で複数の変化をもたらします。より効率的なEVはコストを下げ、以前は購入できなかった幅広い顧客層に門戸を開きます。また、合理化・革新的生産は長いサプライラインへの依存を減らし、複雑性と混乱しやすいサプライチェーンへの依存を断ち切ります。テスラの製造の90%は社内完結しており、同社サプライチェーンはパンデミック中もレジリエントで中断されませんでした。

サプライラインのシフトに伴い新たなサプライヤーが登場します。バッテリー再生に関わるサプライヤーは、現在のバッテリーメーカーとは異なります。

ドライバーのニーズもシフトし、下流サービスがEVの差別化要因になります。100万マイルバッテリー搭載EV購入者は、当分新車やバッテリー購入で戻ってきません。自動車メーカーは、アップグレード、AI、保険、その他アドオンを含むサブスクリプションサービスを車と共に提供する方向へシフトする必要があります。ハードウェアからソフトウェアへのシフト、車両効率向上アップデートを含みます。この種のEVモデルは、ディーラーを排しダイレクトツーコンシューマー販売を実現する可能性を秘めています。

相互依存するサプライチェーン

2018年、JPモルガンはEVとハイブリッドが市場の30%を占める可能性を示唆しました。EVエコシステムの台頭は、充電インフラとクリーンエネルギーセクター、商用フリートの変化と革新（バス、長距離トラックなど）で相互依存するサプライラインを生み出します。真に持続可能なエネルギー革命は、EVのエンドツーエンドライフサイクル（ゆりかごから墓場まで）が持続可能になったときのみ実現し、これは電力網——したがって充電器——がクリーンエネルギーに転換したときに起こります。これにより、ガソリンサプライラインがクリーンエネルギー素材サプライラインへ転換します。

EVメーカーと並行して、既存自動車メーカーもガソリンエンジンをより効率化しています。実は、ガス需要低下と価格下落を前提とすれば、ガソリン車が消費者にとってよりコスト効率良くなるティッピングポイントが来るでしょう。EVが効率向上し中間層が手の届く価格に近づいても、EVは依然として高コストである可能性が高いためです。最終的に、自動車メーカーはEVとガソリン車の両方を販売し、最大市場シェアを獲得するときに最も成功します。

ガソリン駆動からハイブリッドサプライラインへのシフトには大幅な変化が必要です。純ガソリンエンジン自動車部品チェーンからハイブリッド部品チェーンへの移行には複雑性が加わります。このシフトにはサプライヤーティアの再形成と設計が含まれます。このように、以前はガソリン自動車部品のみ販売していたサプライヤーが、ティア2・3サプライをガソリン部品サプライヤーのみからEV部品サプライヤーへも拡張する必要が生じます。人員もサプライチェーンの一部であり、深刻なブロッカーになり得ることを忘れてはなりません。チェンジマネジメントがアジャイルなパラダイムシフト実装に必要です。

EVは自動車市場シェアをさらに獲得し、既存自動車メーカーに製品とサプライチェーンの適応を迫っています。伝統的メーカーは長く高度にアウトソースされたサプライチェーンを持ち、混乱に対してより脆弱です。また、ガソリンエンジンは少なくとも今後20年は残り、それら企業はガソリンエンジン市場を維持しつつ、新たに開くEVとICE市場に参入するためハイブリッド生産ラインへの適応が必要です。これは上流調達と下流サービス両面のサプライラインダイナミクスに影響を与えます。純EV企業は一方、効率的設計に磨きをかけ、短いサプライチェーンを必要としています。供給混乱に合わせてシフトするスマートコントラクトが、より機敏な製造を可能にします。設計効率改善への継続的研究注力が、天然資源制約の圧力が高まる中でEV企業に良く機能し続けるでしょう。

アジェイ・セロヒ氏は、テスラのスタッフプロダクトマネージャー。