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の違い全固体電池と従来のリチウムイオン電池
リチウムイオン電池は、多くの用途で第一の選択肢になっています。リチウムイオン電池は、携帯電話、ラップトップ、電動工具、電気自動車、電気トラックやバス、さらには電気飛行機にも使用できます。従来のリチウムイオン電池は、負極、正極、絶縁膜、液体電解質で構成されています。リチウムイオン電池の可燃性液体電解質は、電解液の漏れ、火災、爆発など、多くの安全上の問題を引き起こす可能性があります。その名前が示すように、固体電解質は全固体電池の可燃性液体電解質に取って代わり、安全性と電池性能を向上させます。全固体電池は、より高いエネルギー密度、急速充電容量、低コスト、およびより高い安全性を備えた新世代の電池を作成するために開発されました。
現在の状況全固体電池
全固体電池の潜在的な用途は、自動車、家電、産業、航空宇宙などを含む多くの産業をカバーしています。全固体電池は 2 つの異なるカテゴリに分類されます。多くのサプライヤーであり、主に家電製品に使用されています。もう 1 つは、電気自動車やハイブリッド車 (EV/HEV) に使用される大容量の全固体電池であり、全固体電池の開発の主な原動力となっています。
--電気自動車向けの開発
自動車の動力源としての内燃機関 (ICE) の使用は 100 年以上の歴史がありますが、ICE の時代は終わろうとしています。 EVは徐々に内燃機関車に取って代わり、数年以内にEVが自動車の主流になるでしょう。しかし、EVは航続距離が短い、充電時間が長い、コストや安全性など多くの問題を抱えています。現在、多くの自動車ユーザーがこれらの問題を心配しています。航続距離を伸ばす簡単な方法は、バッテリー容量を増やすことです。バッテリー容量は、各バッテリー パック (車両の大型バッテリー) 内のセル (基本ユニット) の数を増やすことで増加できます。しかし、この方法では、バッテリーの価格と重量も増加し、バッテリーは車両内で多くのスペースを占有します。バッテリーのエネルギー密度を高めることが、より適切な解決策になる場合があります。全固体電池技術は、電池のエネルギー密度を向上させることができるため、各車両に必要な電池の数を減らすことができます。これが、多くのバッテリー メーカーや自動車 OEM が全固体電池の開発に取り組んでいる理由です。
--開発課題
全固体電池は、従来のリチウムイオン電池に比べて多くの利点があると主張されていますが、その開発には、イオン伝導率が低い、固体電解質の濡れ性が悪い、動作温度が高いなど、多くの課題に直面しています。しかし、固体電解質材料の最終的な選択、関連する装置、および製造プロセスはまだ研究中です。
電池の安全性と性能が高ければ、市場競争に勝てるかもしれません。したがって、技術とサプライチェーンの課題にもかかわらず、非常に多くのバッテリーおよび自動車メーカーが、全固体電池市場での主導的地位を確保するための大量生産の目標ロードマップを提案しています。
の未来全固体電池
――全固体電池はいつから？
トヨタは2025年から全固体電池の量産を開始する予定です。QuantumScapeとパナソニックも2025年から2026年にかけて全固体電池の量産を開始する予定で、Samsung SDIも2027年から全固体電池の量産を開始する予定です。フォルクスワーゲン、ヒュンダイ、BMW などの多くの電気自動車メーカーは、全固体電池のスタートアップに投資しており、数年以内に全固体電池を搭載した EV を発売する予定です。フォルクスワーゲンは、2025 年頃に全固体電池の EV を発売し、スタートアップの QuantumScape と協力する予定です。では、EV全固体電池の競争を制するのは誰か。
技術の発展とサプライチェーン協力の継続的な成長のおかげで、市場調査会社の Yole Développement は、全固体電池の商業化が 2025 年頃に始まると予想しています。 Yole Développement のデータによると、大容量全固体電池の市場需要は 2027 年までに約 2.36 GWh に達し、2027 年以降はさらに加速する可能性があります。 -end 電気乗用車、または高価なバッテリーアップグレードオプションとして。乗用車への全固体電池の適用が成功すれば、HEV からすべての EV への移行が加速します。今後、全固体電池は航空宇宙など他の用途にも応用される予定ですが、全固体電池の量産化を実現するのは至難の業です。全固体電池の研究開発においては、技術、設備、量産・高収率生産、端末システムなど様々な要素を考慮し、メーカー間の緊密な連携がこれまで以上に重要になっています。 EVメーカーは、1億ドル以上の資本を提供できること、全固体電池技術を使用して競合他社との差別化を図る必要があること、大容量の電池を使用する必要があること（それぞれに多数の電池が必要であること）から、協力において独自の立場にあります。毎年多数の車両が生産されている）、成熟した販売および流通ネットワークを持っています。
――全固体電池の展望
全固体電池技術は、最終的には次世代電池システムに適用されます。 EV/HEV メーカーとそのパートナーは、多くの研究開発を行ってきました。 2025年から2030年にかけて、全固体電池は「高品質」な電池としてますます普及します。技術をさらに最適化し、大量生産の規模を拡大した後、全固体電池は他の分野にも適用されますが、その価値は主に電気輸送アプリケーションの分野に反映されます。
