1719343117
2024-06-25 13:33:39
CO2排出量を制限するという目標を掲げ、多くの国が内燃機関車を段階的に廃止し、電気自動車（EV）を導入する目標を設定している。日本は2030年までに自動車販売台数の20～30％をバッテリー電気自動車（BEV）とプラグインハイブリッド電気自動車（PHEV）、30～40％をハイブリッド電気自動車（HEV）にするという目標を掲げている。米国は2030年までに新車の50％をゼロエミッション車にする計画で、ドイツは2030年までに1,500万台のEVを路上に走らせたいとしている。
これらの目標は、EV の原材料需要に関する懸念を引き起こします。BEV 生産で消費される全資源の 50% を占めるバッテリーには、リチウム、ニッケル、コバルト、マンガン、グラファイトなどの複数の鉱物が必要です。しかし、現在の資源需要の推定では、車両の寿命中のバッテリー交換やバッテリー容量の増加に必要な資源需要が考慮されていないため、総鉱物需要が過小評価されています。
2024年6月5日にオンライン版の「Resources, Conservation and Recycling」誌に掲載された研究で、立命館大学の小西祥樹准教授率いる研究者らは、2050年までのEVに必要な資源のより現実的な見積もりを示している。彼らの研究では、EVの製造、運用、保守に必要な原材料の需要を考慮に入れることで、現在の過小評価に対処している。
さらに、資源消費を軽減するためのいくつかの戦略も紹介しています。この研究は、立命館大学の滝本響氏、国立環境研究所の渡利琢磨博士、立命館大学の山末英治教授が共同執筆したものです。
「私たちの研究では、『車両の電動化は資源利用の増加にどの程度寄与するのか？』、『この変化を推進する根本的な要因は何か？』、『資源利用の増加はどの程度効果的に管理・緩和できるのか？』といった重要な疑問に答えようとしています」とコサイ博士は語った。
この調査では、現在のエネルギーと技術のトレンドを維持する基準技術シナリオ (RTS)、気温上昇を 2°C に抑えるために大規模な気候変動緩和を必要とする 2 度シナリオ (2DS)、および 2060 年までに排出量をゼロにし、2100 年までに気温上昇を 1.75°C に抑えることを目標とする 2 度超シナリオ (B2DS) の 3 つのシナリオで、EV バッテリーの総材料要件 (TMR) を評価しました。
TMR は、バッテリー製造に直接使用される材料と、抽出されたが使用されていない材料の両方を含む、資源利用を評価するためのベンチマークとして機能します。この調査では、ニッケル、コバルト、マンガンを含むリチウムイオン バッテリーを使用し、7 年ごとに交換する車両の寿命が 15 年または 100,000 km であると想定しています。
調査結果から、EV の TMR は 3 つのシナリオすべてで増加することが明らかになりました。ほとんどの車両が内燃機関車 (ICEV) のままであると想定する RTS シナリオでは、原材料の需要は 2015 年のレベルからほぼ 2 倍になります。BEV が主流となる B2DS シナリオでは、需要は 22.7% 増加します。このシナリオでは、BEV の生産とメンテナンスによって、リチウムイオン電池が自動車業界の総資源使用量の 55% を占めると予測されています。
研究者らは、特定の循環型経済戦略を実施することで、資源需要を半減させるか、2015 年の水準に維持できることを発見しました。これらの戦略には、車両の寿命を延ばすこと、自動車およびライドシェア サービスの促進、新車における材料回収とリサイクルの強化、燃費の向上、より長寿命の固体電池の採用などが含まれます。
これらの戦略のうち、ライドシェアとリサイクルは最も大きな効果があり、資源需要をそれぞれ 37.0%～43.0%、33.0%～39.6% 削減しました。燃費の向上も大きく、特に ICEV では資源需要が 10.2%～21.8% 削減されました。固体電池への切り替えも、資源需要削減に大きく貢献しました。固体電池は従来のリチウムイオン電池よりも材料が少なく、交換頻度もそれほど高くありません。電池容量を増やすために必要な追加資源は 30.6%、電池交換に必要な追加資源は 29.1% 削減されました。
EVの需要は2023年の4,500万台未満から2030年には2億5,000万台、2035年には5億2,500万台に増加すると予想されており、将来の電動化目標に向けた資源需要を満たすには、循環型経済戦略の導入が極めて重要になります。
「全体的に、この研究の知見は明確でした」とコサイ博士は付け加えた。「自動車部門では、電動化により資源使用量が約2倍以上増加しています。循環型経済戦略を一連で野心的に実行すれば、資源使用量を増やすことなく車両の電動化を達成できます。」
追加情報については:
#立命館大学の研究者らが電気自動車の原材料需要は2050年までに3倍になると予測