を開発するのは簡単な仕事ではありません BEV 現在の ICE 車両と同様、1.000 分で燃料補給が可能で、満タンでの航続距離は 10 km、十分なインフラの恩恵を受け、少なくとも XNUMX 年間は容易に運用できます。 しかし、全固体電池の出現は現状を打破し、全固体電池の市場導入を大きく加速させる可能性がある。 BEV.
スマートフォンやその他の小型電子機器で広く使用されているリチウムイオン電池が車載アプリケーションで使用される場合、安全性と電池寿命に対する要求がはるかに高くなります。
同時に、本質的にエネルギー密度の増加を必要とする範囲の改善と、安全性/耐久性との間にはトレードオフがあります。 このトレードオフが、現在のリチウムイオン電池の性能が、電気自動車の市場での普及拡大に対するおそらく乗り越えられない障壁と見なされている主な理由です。
全固体電池は、これらの問題を克服する可能性を秘めています。 全固体電池には長い歴史があります。 固体電解質は 70 年代に開発されましたが、不十分なイオン伝導性がその用途を制限していました。 しかし、近年、液体電解質と同等またはそれ以上のイオン伝導性を持つ固体電解質が発見され、研究開発の取り組みが加速しています。
自動車メーカー
トヨタは2017年の東京モーターショーで、実用化目標を発表した。 BEV 20 年代前半には完全にソリッドステートでした。 初代ですが、 BEV トヨタが発売予定の全固体電池を使用する電池は生産量が限られているが、今回の発表により多くの企業、研究者、政府機関による全固体電池の開発努力がさらに加速することは間違いない。 。
フォルクスワーゲン、現代自動車、日産自動車はいずれも新興企業への投資を発表しているため、このトピックは注目を集めることで恩恵を受ける可能性が高いと考えています。
現在のリチウムイオン電池は、正極、電解液、セパレーター、負極で構成されています。 全固体電池の違いは、電解質が固体であることです。 実際、すべてのコンポーネントと材料は固体であるため、「固体」という用語が使われています。
全固体電池の特性は、使用する材料によって異なりますが、これまでの研究により、安全性、耐漏液性、耐燃焼性 (簡素化された冷却構造)、小型化、構造の直接接触の観点からの設計の自由度の点で明らかな可能性が明らかになりました。セル層、比較的長い放電サイクル寿命、優れた高温/低温特性による劣化なし、短い充電時間、高エネルギー密度、高出力密度。
従来、全固体電池は出力密度が低いことが弱点とされていましたが、東京工業大学とトヨタの研究チームが共同で、従来のXNUMX倍の出力密度とXNUMX倍のエネルギー密度を持つ全固体電池を開発しました。リチウムイオン電池。 全固体電池には、電気自動車の欠点を克服する可能性があると考えています。
全固体電池が自動車産業に与える主な影響としては、全固体電池の市場導入の加速が挙げられます。 BEV バッテリーサプライチェーンの変化 BEV。 六 BEV ICE 車両が ICE 車両に置き換わると、エンジン、トランスミッション、および関連部品は不要になりますが、バッテリー、インバーター、モーター、およびこれらのシステムに関連する部品が新たに必要になります。
エンジンや駆動系を内製する従来の自動車組立メーカーにとって、全固体電池を自社で開発できることは重要な付加価値の源泉です。 サプライヤーにとっては、新しい部品を開発するための要素技術の見直しが重要になります。
市場での採用が増加すると、 BEV税金、エネルギー政策、資源などを管理する全国的なルールも変わる可能性がある。
液体リチウムイオン電池から固体リチウムイオン電池への切り替えは、液体電解質から固体電解質への切り替えとセパレーターの必要性の減少も意味し、カソードとアノードに新しい材料を使用する可能性があります。
トヨタが2020年上半期に投入する全固体電池の材料は、現在使用されているものと同様である可能性が高く、生産量が減少するため、現在のサプライチェーンへの影響も小さい。 しかし、研究開発の取り組みが大幅に進展すれば、2020 年代後半から 2030 年代に登場する全固体電池は破壊的になりそうです。
私に対する偏見についての話がありました BEVしかし、現在の市場のコンセンサスは、今はパワートレインの時代の到来ではなく、「パワートレインの多様化」の時代に入っているということです。 BEV そのような。 しかし、全固体電池の量産開発が成功すれば、電池の時代は来ると考えています。 BEV 近いかもしれません。
とはいえ、多くの問題を克服する必要があります。 全固体電池の量産化に向けた研究開発は始まったばかりであり、生産コストがどこまで下がるかはまだ明らかではない。 理論的には、バッテリーパックの簡素化と低コストの電極材料の使用を考えると、大幅なコスト削減の可能性があるはずです。
一方で、リチウムイオン電池の性能向上やコストダウンが予想以上に進んだ場合、全固体電池への移行が遅れる可能性があります。
また、i への関心が高まるリスクもあります。 BEV ハイブリッド電気自動車 (HEV) や標準的な ICE 車の開発、Well-to-Wheel の議論、ディーゼル車の再人気により、それ自体が衰退する可能性があり、これは全固体電池の開発努力の弱体化を意味する可能性があります。
航続距離と水素の補給に要する時間の観点から、燃料電池車はもう XNUMX つの潜在的な競争相手です。 インフラの問題が課題ですが、化石燃料の代替やエネルギーの輸送に関しては大きな可能性があります。
KPMG の 2018 年世界自動車経営者調査では、燃料電池車が 2025 年までの主要トレンドのトップにランクされ、 BEV 世界の自動車幹部によると、第3位にランクされています。 2017 年、同じ世論調査で形勢が逆転し、私は BEV XNUMX位は燃料電池車、XNUMX位は燃料電池車だった。
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