Smart Life

日々いろんなことが変化する世の中で、スマートに(賢く)生きていく方法について考える

電気自動車と全固体電池

 

電気自動車と自動運転技術

かつて自動車産業は「高度なエンジン技術」がなければ参入できない産業でしたが、エンジン技術がなくても電池とモーターさえあれば簡単に車が作れるようになりました。

むしろ、その電気自動車をIT情報デバイスとして、いかに情報を集約していけるかを競う産業になってきています。

GoogleやAmazonなどのIT企業が、電気自動車および自動運転技術の開発に凌ぎを削っているのも、この変化が大きなビジネスチャンスとなると捉えているからだと考えられます。

 

今後、自動車の電動化を進めていく中で最重要となるのはバッテリー技術です。

現行の電気自動車においては、主にリチウムイオン電池が使用されていますが、リチウムイオン電池には発熱による安全性のリスクが常に付きまといます。

そのリチウムイオン電池の弱点をカバーした新技術として開発が進められているのが「全固体電池」です。

 

 

全固体電池とは?

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全固体電池は従来のリチウムイオン電池に比べて航続距離が2倍、充電は数分で完了させることが可能な「夢の次世代電池」と言われているものです。

「全固体電池」は、リチウムイオン電池では液体となっている電解質を固体に置き換え、かつ正極と負極の部分を含めた全てが固体で構成されています。

元来、電解液は可燃性の物質を含有しているため、液漏れや発熱に伴う発火の危険性を孕んでいましたが、それを固体化することでこの問題が解決されてます。

 

全固体電池の主な特徴

1.  一つ一つのセルを包むケースが不要となり、直接積層が可能

2.  優れた高温耐性により、冷却装置などが削減可能

3.  高電圧でも使用可能

4.  高温(70℃以上)や低温(−30℃以下)での出力低下が少ない

この特徴を活かすことで、リチウムイオン電池に比べて電池や周辺機器を小型化できる一方で大容量化も可能となっています。

 

トヨタの積極展開がテーマに火をつける

トヨタ自動車は2020年代前半の全固体電池実用化を目指す方針を明らかにしています。既に200人を超える技術者が開発に取り組み、試作品も完成しているようです。

これまでは「量産車での全固体電池実用化は難しい」との見方が強かったのですが、トヨタが本腰を入れて開発を開始したということで、その課題が克服される日は近いのではないか?として注目を集めています。

 

特許登録数では、部品メーカーや、パナソニック、出光など

固体電解質層関連の特許登録数の多さでトヨタに次ぐのが、京セラ、日本特殊陶業、日本ガイシ、村田製作所などの部品メーカーで、その他にはパナソニック 、出光興産といった企業も顔を覗かせています。

その他、全固体電池の開発を進捗させている企業を以下にまとめてみました。

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特に注目なのはオハラ

オハラは全固体電池実用化の前段階として、現行の電解液を使うリチウムイオン電池の性能向上に効果が見込めるガラスセラミック素材を利用した添加剤の独自開発にも成功しています。

また、全固体リチウムイオン電池の試作にも成功し、積層シートの一括焼結製法を用いることで、マイナス30℃という低温化でも駆動する実証試験を行なっています。

 

 

今後のトレンドとして車の電動化、自動運転化が進んでいくことになれば、電池性能の向上・技術革新は必ず行われるため、オハラなど全固体電池関連の開発を手がける会社に注目しておくのも面白いかもしれません。