【全固体電池とは】リチウムイオン電池より小型・航続長距離・フル充電数・出力アップ

トヨタが話題にした

「現行のリチウムイオン電池は電気自動車に適さない」

という考え方。

 

この思想を反映するために

「全固体電池を実用化させて電気自動車に導入しよう」

という動きがあるようです。

 

トヨタは全固体電池で電気自動車の市場シェア獲得を

狙っているかのよう。

 

しかし、日産も2021年長期ビジョン発表の場で

「2028年までに全固体電池を搭載したEVを発売」

と話題を出したので、各社参入。

 

競争によってコストを下げ、電気自動車の価格や維持費に

反映してほしいですね。

 

全固体電池を搭載したEVで噂が出ているのは

トヨタの動向。

ちょっと古い情報で先走った予想では

プリウスPHVベースの全固体電池搭載プリウスEV

を2022年目標で開発中というものです。

 

これは2023年以降、もっと先になるでしょう。

bZ4Xがやっと登場するのが2022年予想だからです。

 

さて、全固体電池とは何なんでしょうか?いいことあるの?



全固体電池最大メリット

全固体電池は

  • 液漏れに関する不安がない
  • 小型化が可能
  • 円や角以外の自由な形状で作ることができる

というポイントでリチウムイオン電池より優れているようです。

 

現行リチウムイオン電池より、クルマへの搭載スペースが

工夫可能になります。

 

現在搭載できる電池の数より多く搭載可能で

航続距離の延長が可能になるようです。

 

この特徴がリチウムイオン電池よりも自由度の高さを生み

新形状のEVモデル誕生に繋がると予想します。

↑日産Hang-Out

 

日産は早くて2024年までに、遅くて2028年までに

全固体電池搭載車を普及させる計画です。

日産新車発売情報2022

 

さてまだ全固体電池にはいい点がありますよ。

全固体電池は充電速度が非常に速い

現行の電気自動車は高性能なものでも

「80%急速充電」に「30分」要します。

 

これに対して

全固体電池は「フル充電」が「数分」で可能なんです。

 

運用性能が格段に上がるため、

長距離ドライブにおける電気自動車の弱点がなくなる

ことが起こります。

 

パワーに関しても強いです。

全固体電池は出力向上も果たす?

全固体電池は出力特性向上にも期待できるため

スポーツカーに搭載するには大きな利点になるでしょう。

↑日産Max-Out

 

逆に、ノーマルタイプの電気自動車だと

出力向上への影響はそれほどないということです。

 

ただ、全固体電池は「エネルギー密度が高まる」という特徴も持ち

  • 電池搭載数を減らせる
  • 航続距離を延ばせる

という利点を活かすことが可能です。

 

これから登場する全メーカーEV全車種の

パフォーマンス向上に期待ができるということになります。

 

高温・低温に弱い?

全固体電池はリチウムイオン電池に比べ

広い動作温度域(高温・低温)にも期待できるんです。

 

高温・低温どちらの環境でもより安定した電池動作が可能

と確認されています。

 

リチウムイオン電池は低温時

化学反応が起こりにくい環境下となり、作動域が落ちます。

 

しかし、全固体電池は”凍結”が起こらないと言われ、

作動時の性能維持・サイクル特性に優れたバッテリーなんです。

 

全固体電池は電気自動車にしか使えない?

いいえ、

  • プラグインハイブリッド
  • ハイブリッド
  • 燃料電池車

どのジャンルにも恩恵がある派生可能な電池です。

 

 

これまではいい点を述べました。

しかし、電池全般に関する心配材料もありますよね。

深く掘って見ていきます。

全固体電池の疑問と解消

全固体電池は製造に難点がある

全固体電池のデメリット

新テクノロジーに共通する問題点として

製造の難しさが挙げられます。

 

2020年代に実用化を目指しているものの実現しませんでした。

あらゆる車種に同時展開する普及力がないかもしれません。

まずは一部の上級車種にのみ搭載されるでしょう。

 

初代プリウス(ハイブリッド車)の普及速度

プリウス・プリウスαのリチウムイオン電池の普及速度

をイメージするとわかりやすいかもしれませんね。

 

しかし、プリウスが一気に普及したように

全固体電池搭載車の普及も徐々に、そして一気に普及可能だと思います。

 

全固体電池はコスト面で当初問題に?

5年以上一般普及まで時間がかかると予想されます。

「スペック面では突出したメリットがない」ことを指摘する声もあり、

今後の研究に期待がかかっています。

 

全固体電池とリチウムイオン電池の違い

全固体電池は実はリチウムイオン電池をベースに研究が進められています。

特性はリチウムイオン電池の延長線上にあるものです。

 

「すごい高性能で画期的な電池なんだろうな!」と思ったら

ちょっと残念に感じますね(笑)

 

リチウムイオン電池のメモリー効果はないので

継ぎ足しの充電が可能というメリットは引き継がれます。

 

高温化における発熱膨張の問題は解決?

  • 発熱膨張は全固体電池化によって抑えられる

というのが研究側の結論です。

 

リチウムイオン電池の膨張によるトラブルは

  • 電気自動車
  • リチウムイオン電池搭載ハイブリッド車

において世界的にも問題はないようです。

 

生活により近いノートパソコンやスマートフォンでは

問題点が目立って表に出ますよね。

 

同じトラブルが全固体電池にも表れるのではないか?と心配になります。

しかし、電気自動車が普及していく過程で追々解決していくでしょう。

 

国内メーカーは皆、全固体電池開発中?

EVで先行イメージの強い日産やホンダは

全固体電池の研究に直接関わっていないようです。

 

ただ、日産から全固体電池搭載車発売の発表がありましたよね。

 

これは全固体電池を扱うのは電池メーカーで

自動車メーカーと提携関係にあればどのメーカーも参入可能なためです。

 

普及の目途が立てばどのメーカーも利用していくでしょう。

トヨタの新型EV全般初め、

日産リーフ・ホンダeに全固体電池が搭載される可能性も出てきます。

 

トヨタはスバル・ダイハツ・マツダ・スズキへ提供?

協業関係にあるスバル・ダイハツ・マツダ・スズキには

技術提供する可能性が高まりますね。

 

例えばマツダのEVモデルに利用されれば

  • マツダMX-30の性能が劇的に変化
  • MX-30と別の電気自動車が性能向上

といった可能性も出てきます。

 

全固体電池をダイハツ・スズキが軽自動車に搭載したら

EVが日本で普及しない理由に大きな変革を起こしますね。

 



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