化学分野の次の成長エンジン

Nov 08, 2023

自動車市場急速な変化が起きています。 マッキンゼー未来モビリティセンターの予測によると、2030 年までに中国、ヨーロッパ、北米の新車生産の 55% 以上をバッテリー電気自動車 (BEV) とプラグインハイブリッド電気自動車 (PHEV) が占めることになります。 これは全世界で 4,700 万台に相当し、2021 年の 7 倍に相当します。

導入は新興企業を超えて進んでおり、主流の OEM はすべて電気自動車 (EV) に注力しており、EV の普及予測は加速し続けており、2024 年から 2026 年だけでも 500 以上の EV プログラムが市場に投入されるでしょう (図表 1)。 つまり、明日の自動車アーキテクチャは今日定義されており、化学会社が今後数年間の材料用途の標準を設定するための狭い機会を提供しています。

EV は化学業界でしばらくの間ホットな話題となってきましたが、1詳しくは、マッキンゼー、2020 年 9 月 21 日の「What the future of Mobility Hold for Chemical Players」を参照してください。自動車の調達慣行における大きなパラダイムシフトにより、この分野では化学関連企業にとって、劇的に魅力的になります (独自のバリュー チェーン ダイナミクスによって支配される市場であるセル化学は考慮していません)。バッテリー バリュー チェーンの詳細については、Nicolò Campagnol、Alexander Pfeiffer、Christer Tryggestad の「Capturing the Battery value-chain Opportunity」McKinsey を参照してください。 2022 年 1 月 7 日。)。 自動車業界の化学物質は伝統的に単位原価ベースで検討されており、サプライヤーはプログラムのライフサイクル全体にわたって価値を維持することがほとんどできませんでしたが、知識豊富な自動車 OEM および階層サプライヤーは現在、システム価値アプローチに移行しています。 これらの企業は、材料ソリューションがバッテリー、パワーエレクトロニクス、電気モーターなどの高価な部品のコスト削減と信頼性の向上において大きな価値を提供できることを認識しています。

この点を説明するために、典型的な BEV のパワートレインを考えてみましょう。 バッテリー、インバーター、電気モーターの価格は合わせて 10,000 ドルを超え、多くの場合、従来の内燃機関車両の同等部品のコストの 3 ～ 4 倍になります (図 2)。 したがって、BEVが広く普及するには、車両システムのコストを下げる必要があります。

これに関連して、大手 OEM は、パワートレインに適切な断熱材と断熱材を使用すると、システム効率の大幅な向上と保証コストの削減につながり、車両 1 台あたり数百ドルの価値があることを発見しました。 これらの節約により、OEM はこれらの材料を有効にするための投資がはるかに容易になります。

たとえば、インバーターのパワー モジュールを酸化ケイ素 (Si) から炭化ケイ素 (SiC) に移行すると、OEM は車両 1 台あたり 200 ドル程度のシステム節約を生み出すことができます。 これは、SiC のコストが同等の Si よりも高いにもかかわらず、半導体の電力効率の向上 (バッテリーのコストの削減) とより最適な冷却プロファイル (熱管理コストの削減) によるものです。 したがって、システムのコスト削減を可能にする材料の革新は、OEM に多大な価値をもたらす可能性があります (図表 3)。

車両システムの利点を推進する価値の高い課題は、主にパワートレインで発生します。 これらの用途における特殊材料の業界（バッテリーセルの化学を除く）は、電力効率、熱管理、バッテリー寿命に関連する高価値の課題に焦点を当て、2030年までに業界の価値プールが200億ドルを超えると見込まれています。

価値創造の最大の可能性がどこにあるのかを理解し、それを獲得する可能性を最大限に高めるために、材料プレーヤーは次の 5 つの質問に答える必要があります。

化学会社は、電力効率、熱管理、保証の課題を解決する材料イノベーションから大きな価値を得るでしょう。

調達力学の変化を考慮すると、自動車業界への参加を再考する時期が来ています。 化学会社は、多くの重要なコンポーネント分野で OEM のコスト課題の鍵を握っており、自動車の電動化変革を解き放つ上で極めて重要な役割を果たすことができます。 今こそ、化学業界のプレーヤーがこの機会に動くときです。