2021年12月01日
テーマ： 電気自動車(294)
カテゴリ： 自動車メカ、部品
現在BEVの原価の約3分の1程度を駆動用バッテリーが占めているとされる。
EVの価格、性能の決め手は電池であり、従来のリチウムイオンバッテリー（LIB）よりエネルギー密度が高い全個体リチウムイオン電池は、BEVの安全性、航続距離問題の有力な解決策とされている。
従来のLIBは有機電解液を使っているため、セルに異常が生じた際に発火事故が起きる可能性が高い。
中国、韓国、米国ではEVの充電中の発火事故、衝突事故時の消えない火災が起こっている。
全固体LIBはセラミックスである固体電解質を使うので、発火の可能性が少ない。
液体のLIBは、熱に弱いため冷却の装置やスペースが必要になるが、全固体LIBは熱に比較的強く、性能劣化が少ないので、冷却装置が不要となり、空間と重量が少なくて済む。電池寿命を縮めることが少なく、より急速な充電を実現できる。
画期的な性能の車載用全固体リチウムイオン電池の固体電解質材料の開発は一定のレベルまで達してきており、量産ラインを立ち上げる手前まできているという。
下記の記事で普及に当たっての主な課題は、電池寿命とコストとしている。
研究開発動向を探る
…［関西］二次電池展
11月17日開幕
2021年10月29日 レスポンス
2021年11月17日（水）から19日（金）の3日間にわたり、インテックス大阪で第8回［関西］二次電池展（バッテリー大阪）が開催される。二次電池の研究開発、製造に必要なあらゆる技術、部品・材料、装置、二次電池が出展する、西日本最大の二次電池の専門展として業界に定着している。
… （略） …
液体系のLIBとは異なる課題
全固体電池は高温でも性能低下が少なく長寿命というメリットがある一方で、液体系のLIBとは異なる課題があるとも小林氏は指摘する。
具体的には「液体の場合は電解液が電極中の空隙を介して、電極活物質と容易に接触できるが、全固体の場合は電極活物質と固体電解質の固体―固体界面の接触をとる必要がある。十分な接触をとるためには電極作製時並びに積層時に従来よりも高い圧力を加える必要があるが、サイクル中に電極活物質が膨張・収縮するために固体電解質との接触が悪くなる部分が生じてくる。このサイクルに伴う固体―固体界面の接触が悪くなることが思った以上に寿命や出力特性に影響しそうなのが一番の問題」だという。
さらにコストの問題もある。「既存のLIBが今、電池パックで1kWhあたり1万数千円くらいまで下がってきている状況で、いかに性能が優れた全固体電池が開発されたとしても、価格差が大きければ導入が難しくなる。初期の導入段階では、全固体電池の価格は高くならざるをえないので、当面の間は赤字を覚悟する必要があるのでないか」とも。
だが、小林氏は「既存のLIBの材料では扱えなかった電極材料を採用するなどセルレベルでのエネルギー密度を向上させることで、LIBの性能限界を遥かに超える高性能の全固体電池が実現される」とした上で、「多くの課題はあるが、商品化に必要な要素技術は一定のレベルに達している。量産設備を立ち上げつつ、これらの課題を解決することで、実用化のタイミングを早めることができる」と強調する。
全固体電池がEV用に普及していくタイミングは
では実際に全固体電池がEV用に普及していくタイミングはいつなのか。小林氏は「普及の定義をどう定めるかにもよるが、まずEV用途として出始めるのが、2025年から2030年くらいの間くらいなのではないか。すぐに、大きなシェアを獲るという感じでないのでは」とみる。
一方で、トヨタ自動車が全固体電池をハイブリッド車（HV）から搭載するという方針を示している。HVはEVと比べて電池搭載量が少ないため、ベース車に対する上乗せ価格（電池コスト）がEVに比べて大幅に抑えられるメリットがある。
― 引用終り ―
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