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EV社会実現のカギ ~全固体電池の実用化で世界をリード~

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ゲームチェンジャー

2023年6月15日のニュース

日本の電気自動車(EV)が中国や欧米に後れをとっている。
EVのゲームチェンジャーとされる全固体電池の実用化・量産技術で世界をリードし、EV市場で巻き返しを図りたい。
全固体電池は電解質に液体でなく不燃性の固体を使うため安全性が高く、短い充電時間で航続距離を伸ばせる利点がある。
トヨタ自動車は2027―28年にもEV向け全固体電池の実用化を目指す方針を明らかにした。
日産自動車は28年度、ホンダも20年代後半の実用化を目標に掲げる。
トヨタは全固体電池の耐久性向上にめどを付け、現行EVに採用しているリチウムイオン電池(LiB)より航続距離を2・4倍に伸ばすという。
実用化に期待したい。
全固体電池は実用化後の量産による低コスト化が勝負のカギを握る。
EV向けLiBの轍(てつ)を踏まず、普及局面でシェアを拡大したい。同LiBは開発や実用化の初期段階で日本が世界をリードし、普及段階で中韓に逆転された苦い経験がある。
富士経済によると、全固体電池の22年の世界市場は約60億円にとどまり、40年に3兆8605億円に拡大すると予測する。EVなどへの搭載が進み、LiBから置き換えられるとみる。
この成長市場で日系企業の存在感を高めていきたい。
引用元:全固体電池の実用化…日系車、EV巻き返しの起点になるか(ニュースイッチ) - Yahoo!ニュース

https://news.yahoo.co.jp/articles/fcf32198275cbac48f1f38be146cd7287ecdebd5

冒頭から少し長くなりましたが、間近に迫ってきたEV(電気自動車)化の波。

政府は、2035年からガソリン/ディーゼルエンジン搭載の新車販売を禁止し、BEV(バッテリー電気自動車)、HEV(ハイブリッド車)、FCV(燃料電池車)などEVのみの販売を認める方針を表明しています。
世界的な動向も同様で欧米でもほぼ同時期にこのような規制が実施される予定。

現在でもBEVやHEVは販売されていますが、最大の難点は充電時間の長さと航続距離の短さ(バッテリーのスタミナの短さ)。

リチウムイオン電池(LiB)は、一回あたりの充電に急速でおよそ30分~60分を要し、それでも実航続距離はガソリン車には及ばないのが現状。

これに対して、全固体電池は充電時間10分以下、航続距離はLiBの2.4倍とガソリン車を凌駕する性能を持ち合わせています。

全固体電池はEV社会のゲームチェンジャーとなり得るのか?

全固体電池とは?

まずは全固体電池なるものは何者なのか?🤔
そこから始めましょう。

リチウムイオン電池」は、化学的な反応を利用した蓄電池であり、電池内部は正極と負極と電解液で構成されています。
そして、化学反応により発生するリチウムイオンを電解液の中で行き来させることで、充電と放電を繰り返し行います。
引用元:GoGoEV https://ev.gogo.gs/news/detail/1503123623/

一方、「全固体電池」もよく似たメカニズムを利用しており、「リチウム電池」に使用していた電解液が、「全固体電池」では固体電解質に変わります。
つまり、電解液(液体)ではなく、固体電解質(固体)の中を、イオンが自由に行き来することで、充電と放電を行います。

全固体電池には次のような特徴があります。
・安全性が高い
・超急速充電が可能
・高エネルギー密度
・作動温度範囲が広い
・設計の自由度が高い
・劣化しにくい
・液漏れが起こらない
LiBでデメリットとされていた点が悉く改善されるようにみえますね。

EV社会実現のカギ

ここまでお読みいただいた方はもうお分かりだと思いますが、2030年代には世界中にEVが溢れかえり電力供給が追い付かない事態になることも想定されます。

そんな中で全固体電池が普及すれば、現在主流のLiBよりかなり省電力、低環境負荷となりEV社会実現もよりスムーズになることは間違いありません。


全固体電池の開発については日本が一歩リードしていると言われており、技術的な問題はクリアできているとも…

最大の課題は生産コストの抑制。

実用化するにあたり、LiBとは異なる製造設備が必要になります。
たとえば固体電解質の材料に硫化物系を使う場合は、大気中の水分に触れただけで反応してしまうため、ドライルームの設備を用意しなければなりません。
製造工程で発生する新たな課題をクリアしながら、コストパフォーマンスに優れた量産技術の確立が求められます。
この問題はLiBで苦い経験をしているので、なんとしてもクリアしなければなりません。

現段階で、EV普及に最も貢献度の高い技術である全固体電池。
EV社会実現のカギとなる、この技術の確立・普及を願うばかりです。

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