9 分で 1,000 km の充電: 電気自動車バッテリーの画期的な進歩

リチウムイオン電池のデメリットを持たない新しいタイプの電池開発のニュースが毎月のように出てきますが、新製品が導入されず、市場の状況は長年変わっていません。 しかし、今回は状況がまったく異なります。サムスンは電気自動車用バッテリー技術の分野で確かに大きな一歩を踏み出しました。 さらに、私たちは長期的な話ではありません。ソウルで開催された展示会「SNE Battery Day 2024」で、同社は新しい電池を生産するためのパイロットラインの立ち上げを発表し、すでに稼働しています。 バッテリーの最初のバッチはテストのために電気自動車メーカーに送られました。 ただし、量産が開始されるのは 2027 年になってからです。

サムスン全固体電池

どうやって メーカーは言うサムスンの新しい酸化物固体電池は、すべての主要な分野で既存のリチウムイオン電池を上回ります。 電気自動車に電力を供給し、約1000kmの航続距離を提供できるようになる。 このようなバッテリーの充電にはわずか 9 分しかかかりません。つまり、このプロセスにかかる時間は、たとえばガソリン車に給油するよりもわずかに長いだけです。

確かに、0％から100％までの充電について話しているのか、それとも標準的な指標である10〜20％から80％への充電について話しているのかはまだ不明です。 実際、80% マークを超えると充電速度が大幅に低下するため、バッテリーが急激に磨耗するのを防ぎ、耐用年数を大幅に延長できます。

サムスンは新しい電池を生産するためのパイロットラインを立ち上げた。 写真出典：traauto.ru

しかし、それだけではありません – 深刻です マイナスリチウムイオン電池 爆発や火災の危険性があることと、耐用年数が比較的短いことにあります。 新しいバッテリーにはこれらの欠点はありません。爆発することはなく、メーカーによれば、耐用年数は20年に達します。 さらに、既存の同等品よりも小型かつ軽量である必要があります。

これらすべてがバッテリーに電気自動車業界に革命をもたらす大きな可能性をもたらします。 実際、マシンは主な欠点をすべて失うことになります。 したがって、内燃機関を搭載した自動車の本格的な代替車となる可能性があります。 ただし、以下で説明する全固体電池の重大な欠点のため、これが近い将来に起こる可能性は低いです。

酸化物固体電池とは

電極間のイオン伝導性のために液体またはゲルポリマー電解質を使用する従来のバッテリーとは異なり、全固体バッテリーは、名前が示すように固体電解質を使用します。 たとえば、塩、酸、さらにはポリマーも使用できます。

全固体電池は 9 分で充電されます。 写真出典：octa.energy

サムスン電池の場合、固体電解質は金属酸化物でできています。 500 Wh/kg のエネルギー密度を提供します。 比較のために、従来の電気自動車バッテリーの密度は約 270 Wh/kg です。 このおかげで、電気自動車メーカーはバッテリーのサイズを変えることなく、自動車の航続距離を実質的に2倍にすることができるようになります。

サムスンの全固体電池がEV産業を変えない理由

サムスンの固体酸化物電池は多くの重要な点でリチウムイオン電池よりも優れていますが、すべてではないことが判明しました。 それらの重大な欠点は、コストが高いことです。 したがって、メーカー自身は、「スーパープレミアム」セグメントの高価な車に使用されると述べています。 これは、少なくとも初めての場合、新しい電池は広く使用されないことを意味します。

さらに、サムスンはプレミアムセグメント向けにニッケル含有量の高いバッテリーを導入する予定です。 そして、より低価格のマシンのために、サムスンはリン酸鉄リチウム（LFP）とコバルトフリーのバッテリーを開発しており、乾式電極技術にも取り組んでいます。 計画通り、既存のリチウムイオン電池よりも手頃な価格になるはずで、電気自動車メーカーはコストを削減できるだろう。 確かに、その他の重大な利点についてはまだ話されていません。

TDK などの多くの企業が、独自の全固体電池の開発を発表しています。 写真出典: ru.futuroprossimo.it

しかし、これは全固体電池が中級車に長期間使用されなくなるという意味ではありません。 中国の研究者はすでに 全固体電池モデルを開発、Samsungのものよりもはるかに手頃な価格になるはずです。 これは、類似品で使用される高価な硫化リチウムの代わりに、新しい LPSO 素材を使用する硫化物電解質をベースとしています。

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さらに、他の多くのメーカーが全固体電池の開発に取り組んでいます。 日本のTDK株式会社、エネルギー密度1000Wh/lの全固体電池の開発に成功したこともすでに発表している。 これは、日本の電池がサムスンの電池よりもさらに多くのエネルギーを蓄えることができることを意味する。 したがって、固体電池を電気自動車や機器に大量に導入することは、たとえば 核廃棄物から作られたバッテリー先ほど話しました。