ソリッドステートバッテリは電気自動車の構造を変えることが期待されていますが、唯一の答えではないかもしれません

寒郁轩良

電気自動車は一般的に未来のトレンドとされているが、充電、電池重量、安全性、マイルなどの多くの購入者を退却させる問題が残っているが、一部の会社では、これらの問題を解決する技術を持っていると述べている。
特にトヨタでは、同社はこれまで、電池の開発における「突破」がソリッドステート電池のサイズとコストを半分に下げ、充電時間を10分以内にすることで、電気自動車を1200キロの航続距離にすることができると述べてきた。唯一の問題は、トヨタが示した目標は、商用の固体電池用電気自動車が発売されるのは早ければ2027年であり、初期生産能力が高くないことだ。
これまで、Stellantis、現代、フォルクスワーゲンを含む自動車会社も固体電池の研究に従事する会社と協力してきたが、これらの会社は固体電池という技術が電池をより小さく、より軽く、より安全にするとともに、より多くの電力を提供し、産業構造を再構築することが期待されていると考えている。
しかし、ソリッドステートバッテリ技術にも独自の課題があり、これは自動車メーカーがより軽く、より安く、より早く充電できる電気自動車を実現する唯一の方法ではありません。
長所と短所
固体電池と現在電気自動車に使用されているリチウムイオン電池の主な違いは、電解質と呼ばれる成分である。リチウムイオン電池では、電解質は粘稠な液体である。固体電池では、電解質は固体である。固体電解質は、リチウムイオン電池よりも固体電池の方が安全である理由の一つである。液体電解質電池が破裂したり破裂したりすると、電解液の両側から液体が滲出し、制御されていないエネルギーの流れを引き起こし、その後火災が発生する可能性があります。
これらのすべての企業とそれに投資している自動車メーカーが直面している主な課題は、これらのハイテク電池をどのように経済的に生産し、合理的な電気自動車に必要な電池の数を製造するかである。同時に、製造技術がより成熟した電池技術と競争しなければならない。
コンサルティング会社P 3 Groupの電池研究員William Kephart氏によると、固体電池は現在非常に開放的な分野であり、現在多くのベンチャー企業が異なる化学組み合わせを研究しており、さらに彼らの電池の物理構造も少し異なるという。急速充電は消費者の重要なニーズであり、固体電池が直面する主要な課題の1つでもある。
固体電池会社のQuantumscapeは、固体電池はすでにテストされており、充電速度は典型的なリチウムイオン電池よりもかなり速いと主張している。
ソリッドステートバッテリはリチウムを多く含むため、より高価になります。Kephart氏は、より多くの資源の発見と利用に伴い、リチウムの価格は下がるが、他の電池に比べて固体電池のコストが高いことが多いと付け加えた。
Factorialという企業は、固体電池技術が従来の電池よりもリチウムを使用することが少なく、特に生産量が増加している場合にはコストが削減される可能性があると主張しています。同社の投資家にはStellantisとメルセデスが含まれている。
Quantumscape氏によると、電池設計により黒鉛が除去され、コストが削減されたほか、同社は製造過程での炭素排出を大幅に削減したと主張している。
その他のオプション
しかし、同時に、他の電池会社も従来の液体電解質電池の改良に努めており、これらの改良は従来技術をより良くする可能性がある。シリコーン樹脂を添加して電池の一部を変更するだけで、比較的低コストで性能を大幅に向上させることができる。これはGMが投資している「OneD Battery Sciences」という会社が提案したものです。
同社によると、同社の技術は生産プロセスをほぼ一定に保つことができるとともに、電池性能の大幅な向上が期待されている。これは、電池メーカーや自動車メーカーの手間や費用が減ることを意味します。
他の会社では、2つの電池のそれぞれの利点を組み合わせた半固体電池を研究しており、標準的な電解質ベースの設計を完全に放棄しない場合には、固体電池のいくつかの利点を提供しています。
GMのPhil Lienert報道官は、最終的には、すべての電気自動車に適用されるバッテリ技術は永遠に存在しない可能性があり、バッテリのタイプは車両や特定の販売市場にマッチするとみている。「私たちのような巨大で多様な顧客ラインナップを持っている場合は、同じインフラストラクチャで共存できる複数のソリューションを持つ必要があります」