次世代のバッテリー 全固体電池とは

日本が開発でリードする全固体電池

 

脱炭素を実現する新技術として、全固体電池の開発が行われています。特に自動車メーカーのEVなどで採用が期待されています。

各企業で開発が活発な全固体電池とはいったいどんな電池で、どの様な分野で需要があるのでしょうか。現在主流のリチウムイオン電池と何が違うのでしょうか。調査しました。

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いま主流のリチウムイオン電池の電解質は液体で出来ていますが、全固体電池は電解質が個体で出来ています。電解質が個体なので、全固体電池と言われています。

電解質を液体から個体にすることで、多くのメリットがあります。

全固体電池のメリット

1.発火、爆発のリスクが減る。

電池から液体が漏れ出すリスクがなくなる。液漏れは発火したり、場合によっては爆発のリスクがあります。

2.長寿命

個体は液体に比べ、劣化しにくい。

3.温度耐久性が高い

リチウムイオン電池の弱点だった、温度による耐久性が高く、冷却装置も不要。

4.小さく出来る。

熱に強く、冷却機構が不要。個体の方が、小型化出来る。

5.充電時間が短くなる。

充電時間短い、急速充電なら10分

 




全固体電池の需要

 

どのような分野に活躍が期待されるのでしょうか。

情報通信機器

スマートフォン・ノートパソコンなどです。小型化需要はますます高まっており、全固体電池が量産されれば間違いなく採用されていくでしょう。急速充電、使用時間を増やすことも要求事項です。

電気自動車

ガソリン車から電気自動車への移行の動きになっており、課題は、充電時間短縮と走行距離の増加です。リチウムイオン電池では出来なかった容量アップと急速充電で問題解決の糸口になるでしょう。

医療分野

命に関わる医療分野。耐久性が高くリスクの少ない全固体電池は採用すべきところですね。

 

日本企業が世界をリード

 

現時点では、日本が世界をリードしています。

特許出願件数 1~5位まで日本企業が占めています。

トヨタ 富士フィルム パナソニック 村田製作所 出光興産

の順で全固体電池の研究、開発に取り組んでいます。

現状、量産技術は確率されていません。製造コストも高いです。

リチウム電池は世界トップは中国ですが、政府は全固体電池を国内での量産を後押し検討しています。

また、村田製作所は全固体電池を2022年3月期中に量産する計画を発表しました。「一気に市場シェアをとる」、と株主にも説明しています。補聴器、ロボット向けなどの位置制御機器や、工場などで環境データを収集するIoT(モノのインターネット)機器などに採用される予定です。

マクセル株式会社は硫化物系固体電解質を採用し、高電圧、高出力に特化したコイン形全固体電池を開発しました。サンプル出荷開始は2021年11月を予定しています。

 




まとめ

全固体電池は商品性能を引き上げるキーテクノロジーになるはずです。実用化された場合、世界市場の規模としては2035年までに2兆円になると言われています。

最近では中国勢や欧州勢も実用化に向けた動きを加速させています。経済産業省の資料によると、全固体電池の特許に関する国別の割合は日本が37%に対して中国は28%と肉薄しつつあります。欧州では独フォルクスワーゲン(VW)がEV用電池を開発する米クアンタムスケープと18年、全固体電池の生産を目指す合弁会社を設立しました。合弁会社は24年にもVWなどへの供給を検討しています。

世界的に開発が進んでいる全固体電池。日本には世界をリードしてもらいたいですね。

 




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