TOYOTAが本気で取り組む【全個体電池】とは

🔵トヨタが本気で取り組む｢全固体電池｣とは何か


⏺️ポスト･リチウムイオン電池の開発は過熱


⬛️車載電池の次世代開発はリチウムイオン電池の次を見据えている


⏹️トヨタ自動車の発表


車載用電池において


➡️中国CATL、BYD、東芝、ジーエス・ユアサコーポレーション、豊田自動織機と連携することを発表。


⏹️中国の大手2社の電池メーカーとの連携


➡️中国市場における電動車開発から販売に至る過程での選択肢に入れている。


⬛️激化するポスト・リチウムイオン電池開発


⏹️電子部品大手の村田製作所


「業界最高水準」の容量を持つ「全固体電池」の開発を発表。


➡️長時間の利用を前提にしたワイヤレスイヤホン機器やIoT社会の多様なニーズに対応。


現時点では材料特性から車載用電池としては不向きだが、今後の発展が期待。


リチウムイオン電池（LIB）の開発競争はより一層激しくなる。


⬛️全固体電池は、現行のEV（電気自動車）において主に使用されているLIBの次の大本命


⏹️パナソニックの津賀一宏社長


トヨタ自動車との車載用角型電池事業での協業について


「リチウムイオン電池の限界が来るまで全固体電池のシフトを実現するよう準備をしたい」


➡️この様に語っていることからも、まさに電池の主役が変わる移行期に突入しつつある。


【全固体電池の構成】


正極、負極、それにLIBに適用されている電解液とセパレーター機能に代わって、固体電解質を適用。


⭕️発火の可能性のある電解液を燃えにくい固体電解質で置き換える。


➡️原理的に安全性は大幅に向上。


⭕️固体電解質中を充放電の過程で移動する物質はリチウムイオンのみ


➡️LIBのような副反応が起こりにくく長寿命化が期待。


⭕️－30度から100度ほどの低温から高温域の環境に対応できる。


⬛️全固体電池は従来よりも3倍以上の出力


⏹️長期的な課題もある


・LIB電解液に劣らないイオン伝導率をもつ固体電解質の開発。


・正極、負極の電極と固体電解質との間に形成される界面の抵抗をいかに小さくできるか。


【東京工業大学の菅野了次教授】

【トヨタの研究者ら】


➡️2016年、全固体電池を試作し、LIBの3倍以上の出力特性を実証したと発表している。


全世界的に全固体電池の研究開発が活発になり、主導権争いで競争が激化。

⬛️トヨタは、2020年代の前半には全固体電池を搭載する計画


⏹️トヨタはこの分野に300人規模の技術陣を配置


全固体電池の実現に向けての経営側からの要求


2017年頃をターゲットにしていた。


➡️当初の目標は達成できなかったが、1、2年の動きで、世界初の車載用全固体電池の実用に向けてベクトルを集中している。


⬛️トヨタの強力な研究開発に刺激され他社も刺激を受けている


ホンダ：精力的に取り組んでいる。


イギリスのダイソン：EVを実用化すると発表。


韓国のサムスングループ：革新電池研究を担う人材は100人以上の規模でいるとみられる。


➡️電池開発に関わる技術者の争奪戦はこれからもあらゆるメーカーでみられると予想。


⬛️民間だけでなく、国内研究機関も次世代産業のバックアップとして革新電池の研究開発を推進


⏹️文部科学省管轄の「JST戦略的創造研究推進事業、先端的低炭素化技術開発（ALCA）」


「特別重点技術領域次世代革新電池」


➡️さらにその中の全固体電池チームが中心となって研究開発を進めている。


⏹️戦略的考え方の1つ


➡️革新電池の原理発掘から革新素材に至る極めて価値の高い領域に注力することが必要である。


⬛️安全性以外の付加価値が重要


⏹️全固体電解質の魅力は安全性が高まるところにある


⚠️全固体電池にすれば安全性が確実に担保されるということではない。


➡️条件が揃えば火災事故につながる可能性がある。


⏹️安全性の向上だけでは魅力に乏しい


➡️車載用で適用されている日韓の大半のLIBでも安全性は担保されているから。


⏹️全固体電池が最も魅力を発揮するところ


⭕️電解液を有すLIBでは適用できなかった電極材


例、


・負極用にリチウム金属


・正極には高電圧系素材等


➡️これらを適用することで、エネルギー密度を大幅に向上させることにある。


⭕️即ち、EVの航続距離が大きく拡大すれば、本当のEVシフトが実現することになる。

⬛️全固体電池の実現が意味するところは、電池部材のサプライチェーンを大きく変える


⏹️事業展開している電解液


三菱ケミカル

宇部興産


⏹️電解質を供給


森田化学工業

ステラケミファ

旭化成

東レ

住友化学

宇部興産


➡️これらが優良事業として推進しているセパレーターが不要になる。


⏹️長期的視点


全固体電池の実現がビジネスリスクとして向き合うことになっている。


➡️ビジネスチャンスとしての現状の需要拡大は、大きな原動力となっている。

🌸日本の世界に先駆けた革新電池の実現は素晴らしいものである。


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