欧州連合は、将来の交通手段は電気であるべきだと決定しており、他の先進国もこの方向に進んでいます。 しかし、すべての交通機関がゼロエミッション運転に移行するまでには、まだ長い道のりがあります。
このプロセスにおける最大の勝者は、高いペースで研究を維持し、同時にバッテリー技術に多大な投資を行っているメーカーとなる可能性が高い。 どのような傾向があり、どのようなメリットが私たちに待っているのでしょうか?
電化への支出は国家予算を上回っている
ロイター通信が発表した自動車メーカーの電動化への投資予想に関する情報は、小国の年間予算を超える金額であるため、把握するのが難しい。 しかし、これは事実であり、投資額は今後の変化の規模を示しています。 これにより、ボルボは37億5,000万ドル、ステランティスグループは115億ドル、ルノーは94億ドル、日産は126億ドル、ジャガー・ランドローバーは12台、メルセデス・ベンツは17台、現代・起亜グループは263億ドルに上る。 新世代の電気自動車の品質を向上させ、自社を電気時代に備えるために、他の多くの企業も研究センターや生産工場に多額の投資を行うでしょう。
Kia Concept EV3 (広報写真)
技術的な成果に対する野心も壮大で、将来的には自社の電気自動車がフル充電で1000キロメートル以上走行できるようになると主張する企業もあれば、燃料タンクに満タンにするよりも早くバッテリーを充電する方法を研究している企業もある。
テクノロジーにより電気自動車のコストが削減される
2008 Tesla Roadster 53 kWh バッテリーの重量は 450 kg でした。 比較のために、最新のヒュンダイ Ioniq 5 の同様に重いバッテリーは 77 kWh を保持します。 どちらも同様の素材で作られていますが、Ioniq 5 のバッテリーのエネルギー密度ははるかに高くなります。
人々は、新しいテクノロジーにより車はさらに高価になると考える傾向があります。 しかし、その逆は真であり、効率が高くなるほどバッテリーは安くなります。 より多くのエネルギー生産者が 1 つのボリュームに詰め込むほど、必要な材料は安価になります。 電気自動車をさらに進化させるためではなく、より手頃な価格にするために資金が電池に投資されていると言えます。
Elektrum エレクトロモビリティの専門家、エドガーズ・コルサック・ミルズ
過去10年間でバッテリー技術が急速に発展し、その結果、1kWhあたりのコストが大幅に低下したと同氏は強調する。 したがって、メーカーはより大容量のバッテリー (より長い走行距離) をより低価格で提供できます。 Edgars 氏によると、業界では 1 キロワット時あたりのコストが大幅に低下し、2030 年までに最大 58% まで低下すると予測されています。
最も一般的な種類のバッテリー
この市場は現在、CATL、LG化学、パナソニックの3社が独占しており、全電池の69％を生産している。 ほとんどの電気自動車にはさまざまなリチウムイオン電池が搭載されており、主な違いは材料の組成にあります。
ヒュンダイ Ioniq 5 (メーカー写真)
リチウムイオン電池には、リン酸鉄リチウム (LFP)、コバルト酸化リチウム (LCO)、酸化マンガンリチウム (LMO)、酸化ニッケルマンガンコバルトリチウム (NMC)、酸化ニッケルコバルトアルミニウムリチウム (NCA)、またはチタン酸リチウムが使用される場合があります。 各タイプには、異なる容量、出力、充電速度、耐用年数 (充放電サイクル)、温度への反応など、独自の長所と短所があります。電気自動車は主に NMC、NCA、LFP、LMO バッテリーを使用しますが、その他にもそれらの間の違い。 たとえば、NMC と NCA はより高いパフォーマンスを提供しますが、コバルトとニッケルを使用しているため、より高価になります。 このため、リン酸鉄リチウム電池の人気が高まっています。
最大の問題は原材料です。原材料は高価で、入手も容易ではなく、資源は無限ではありません。 たとえば、400 kg のバッテリーには、126 kg のアルミニウム、71 kg のグラファイト、41 kg のニッケル、22 kg の銅、12 kg のマンガン、およびその他多くの有用な原材料が含まれている可能性があります。 したがって、メーカーはあらゆる方法で最適なレシピを見つけようとします。
リン酸鉄電池はエネルギー密度が低いですが、材料はより入手可能で安価です。 たとえば、これらのバッテリーは中国のメーカーによって選ばれていますが、テスラもモデル 3 とモデル Y の基本バージョンでそのようなバッテリーを使用しています。テスラはこの点では最も先進的ではないかもしれませんが、温度管理においては大きな進歩を遂げています。
Elektrum エレクトロモビリティの専門家、エドガーズ・コルサック・ミルズ
対照的に、LG化学とヒュンダイは現在、より高度な技術をバッテリーに使用しており、ニッケル、コバルト、マグネシウムの正極とシリコングラファイトの負極が含まれています。 これらの材料はより高いエネルギー密度を実現できるため、バッテリーの重量が軽減され、よりコンパクトになります。
革命ではなく進化
確かに、いくつかの大学や企業もまったく異なる材料を実験しています。 しかし、専門家は突然の革命が起こる可能性について非常に警戒しており、進展が遅い可能性がより高いシナリオであると考えています。
おそらく、最も広く使用されるのは潜在的に最良の技術ではなく、最初に商品化される技術であると考えられます。 例えば、ナトリウムイオン電池が実現すると、生産インフラの再配置が必要になる。 多くの企業がこれを行うことを望む可能性は非常に低いです。 一方、いわゆる全固体電池は、すでに生産されている自動車にも搭載できる可能性があります。 しかし、今後の変化は一夜にして起こるものではなく、一歩一歩前進していきます。
Elektrum エレクトロモビリティの専門家、エドガーズ・コルサック・ミルズ
それらは、その中の電解質の役割が液体ではなく固体であるため、全固体電池と呼ばれます。 実装されれば、容量が 2 倍になり、さらに軽量でコンパクトな設計になります。
このようなバッテリーを搭載した車は1000キロメートル走行できるでしょうか? 仮にですが、それは本当に必要でしょうか? 航続距離500キロの内燃機関車に対する不満は聞かない。 では、なぜ電気自動車が千台を上回る性能を要求するのでしょうか? 休憩なしでそんなに長い間ハンドルを握っている人がいるでしょうか？ また、私たちは通常一日に何キロメートル運転しますか? ほとんどの人は 100 を超えないでしょう。 したがって、より重要なのは最大容量ではなく、発達したインフラと大量の充電電力を吸収する自動車の能力です。 バッテリーが小さくなれば、電気自動車はより軽く、より効率的で、より安価になります。その一方で、私たち社会は、いかなるテクノロジーも変化をもたらすことを受け入れなければならず、それを受け入れるのが早ければ早いほど、私たち自身にとっても楽になります。
Elektrum エレクトロモビリティの専門家、エドガーズ・コルサック・ミルズ
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1709843989
#未来への道を切り開くバッテリー技術はどれですか
2024-03-07 11:35:53