EV のバッテリーは、必要なアップグレードを受けようとしている

ほとんどの電気自動車にとって、航続距離はもはや問題ではありません。 しかし、ICE車と同様に、必ずしも燃料タンクの大きさではなく、燃料の入手がいかに簡単であるかが重要なのです。 EVの場合、問題はバッテリーの大きさではなく、充電の速度とバッテリーの寿命です。 幸運なことに、これらの EV バッテリーの頭痛の種を解決するかもしれない、いくつかの新しい開発があります。

Toyota’s solid-state EV batteries

距離不安を解消するシンプルな方法の 1 つは、急速充電ステーション (と自宅充電器) をより一般化させるということです。 しかし、それには時間がかかり、大規模なインフラ投資が必要です。 また、それでも、リチウムイオン電池は、劣化が始まる前に、急速充電サイクルを何度も繰り返すことしかできないと Battery University は説明しています。

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リチウムイオン電池は、電力を供給するために、イオンと電子を運ぶ液体電解質に依存しています。 しかし、The Verge と NewAtlas は、この電解液は可燃性で、特にバッテリー自体が古かったり損傷していたりすると、爆発する可能性があると説明しています。 また、手入れが不適切だと腐食する、とHandbook of Advanced Ceramicsは説明しています。

トヨタの答えは、電気自動車の電池の液体を固体に置き換え、固体電池を作るというものです。 Automotive News は、固体電気自動車用電池は、リチウムイオン電池よりも軽量で安全であると説明しています。 また、寿命も長くなり、充電速度も大幅に向上する。 ホンダ E のような車の充電時間は、30 分から 15 分未満に短縮されるかもしれません。

しかしながら、トヨタが電気自動車の試作電池で研究しているのは、ソリッドステート設計だけではありません。 日本の自動車メーカーは、新しい EV 電池化学であるリチウム-硫黄にも投資しています。 リチウム硫黄電池は、リチウムイオン電池よりもエネルギー密度が高く、材料費も安く済む。

Taking cobalt out of electric car batteries

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リチウムイオン電池はリチウムを中心に作られているが、電極にコバルトとグラファイトが必要だとケミカル&エンジニアリングニュースが報じている。

さらに悪いことに、世界のコバルトの大部分は、コンゴ民主共和国の恐ろしく低賃金で過労の鉱夫によって採掘されているのだそうです。

多くの大手バッテリーサプライヤーは、児童労働によって採掘されたコバルトをすでに段階的に廃止しています。 しかし、テスラとパナソニックは、さらに一歩進んでいるとInsideEVsは報じています。 パナソニックはテスラの主要なバッテリーサプライヤーで、現在、ニッケルコバルトとアルミニウムのEVバッテリーを生産しているとTechCrunchは報じています。 しかし、その電池に使用するコバルトは、世界のコバルト供給量の2％未満であると主張しています。 また、2023年までに同社の電池はコバルトフリーになると主張している。

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テスラは中国企業CATLとも提携し、リン酸鉄リチウム電池を開発したとロイターが報じている。 LFP（「F」は「Fe」、つまり鉄）電池は、リチウムイオン電池ほどエネルギー密度が高くない、とEpec Engineered Technologiesは報じている。 しかし、コバルトを使わないだけでなく、より安定で長寿命である。

InsideEVs は、テキサス大学オースティン校の複数の科学者が、コバルトを使用しないリチウムイオン電気自動車バッテリーを開発したと報じています。 しかし、ニッケル、アルミニウム、マンガンといった、リチウムイオン電池にすでに含まれている金属は使用されています。 この新しい化学物質は、充電効率や耐久性に劣ることはない、とGreen Car Congressは報告している。 また、Advanced Materials 誌に掲載されたレポートによると、「即時合成のスケーラビリティ」があります。

How soon will this updates trickle down to consumers?

EV 電池からコバルトを削減すると、EV を ICE 車と同じくらい安くできる、別の潜在的利益があります。 Forbes によると、電気自動車のバッテリーのコストを 100 ドル/kWh に下げると、価格格差がほぼなくなるとのことです。 コバルトはリチウムイオン電池のコストの 10%-30% を占めていると Green Car Congress は報告しており、これを除去すれば、約 110-$120 にまで下がるかもしれません。 しかし、LFP電池は理論上、2024年までに100ドル/kWh、2030年までに61ドル/kWhに達する可能性があるとForbesは報じている。 しかし、それにはやはり商用版を稼働させる必要がある。 また、テキサス大学の電池も同様である。 ただし、その場合は、この電池を開発した研究者がすでに会社を設立し、商業化を進めています。 TexPower.

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では、トヨタの固体電気自動車用バッテリーはどこに位置するのでしょうか。 現在、トヨタはLi-S電池の経年劣化による変形を克服するための研究を行っています。 また、Li-S系電気自動車用電池を作るには、超低水分の環境を入念に管理する必要があります。 実用化された最初のプロトタイプが公開されるのは、早くても2025年のことです。

しかし、これらの開発は、EVをより手頃な価格で、すべての人が手に入れられるようにするためのステップであることに変わりはありません。