クルマの進化を支える「先進電池」
車を知りたい
先生、「先進電池」って普通の電池と何が違うんですか？
自動車研究家
良い質問だね！「先進電池」は従来の鉛電池よりも高性能な電池のことで、具体的には「50Wh/kg」以上のエネルギー密度を持つ電池のことなんだ。
車を知りたい
へえー。エネルギー密度が高ければ高いほど、先進的な電池ってことなんですね。なんで「先進電池」っていう名前になったんですか？
自動車研究家
カリフォルニア州で導入されたZEV規制がきっかけだよ。この規制では、エネルギー密度が高い電池を搭載した車ほど、多くのクレジットが付与される仕組みになっていて、より性能の高い電池の開発が促進されたんだ。
先進電池とは。
自動車用語の「先進電池」とは、従来の鉛電池よりも高性能な電池のことです。以前は「新種電池」や「新型電池」などと呼ばれていましたが、カリフォルニア州でZEV規制が制定されてから「先進電池」という名称が定着しました。
ZEV規制のMOAでは、エネルギー密度が50Wh/kg以上の電池を先進電池と定義し、50Wh/kg、60Wh/kg、90Wh/kgの電池に対してそれぞれ1、2、3クレジットを付与しました。つまり、エネルギー密度が高いほど多くのクレジットが付与されるため、より高性能な電池の開発が促進されました。
鉛電池の改良は限界に達しており、エネルギー密度は45Wh/kg程度が限界と考えられています。そこで、ZEV規制をきっかけに、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池など、よりエネルギー密度の高い60Wh/kgや90Wh/kgを実現できる新しい材料を用いた電池が開発され、高性能EVに搭載されるようになりました。
「先進電池」とは？
ガソリン車から電気自動車への移行が進む中、電気自動車の心臓部とも言えるバッテリー技術は大きな注目を集めています。その中でも、従来の電池よりも高性能な「先進電池」は、自動車業界の未来を担う重要な技術として期待されています。 「先進電池」とは、従来のリチウムイオン電池の性能を凌駕する、次世代の蓄電池技術の総称です。より長く走行できる航続距離の向上、短時間で充電が完了する充電時間の短縮、そして高い安全性といった特徴を持ち合わせています。
従来の電池との違い
電気自動車（EV）やハイブリッド車（HV）といった次世代自動車の普及には、バッテリー性能の向上が欠かせません。従来のガソリン車に搭載されているバッテリーは、主にエンジンの始動に使われるのに対し、EVやHVでは、モーターを動かすための主要な動力源としてバッテリーが利用されます。そのため、より高出力・高容量かつ安全性の高い「先進電池」の開発が急務となっています。
ZEV規制と先進電池の関係
世界各国で自動車の電動化が加速する中、その流れを大きく後押ししているのが「ZEV（ゼロエミッションビークル）規制」です。 ZEV規制とは、自動車メーカーに対し、販売する自動車のうち一定比率を電気自動車（EV）や燃料電池車（FCV）などの排出ガスを出さないZEVにすることを義務付ける制度です。
この規制に対応するために、自動車メーカーは車両の電動化を急速に進めており、その結果、高性能な電池の開発が強く求められるようになりました。航続距離の延長や充電時間の短縮など、ユーザーニーズに応えるためには、より高容量で、より安全な先進電池の開発が欠かせません。
ZEV規制は、地球温暖化対策としても重要性を増しており、先進電池の開発は、自動車業界のみならず、地球全体の未来を左右すると言っても過言ではありません。
先進電池の種類と特徴
電気自動車（EV）やハイブリッド車（HV）などの電動車の普及に伴い、その心臓部である電池技術も日々進化を遂げています。ここでは、次世代を担う先進電池の種類と、それぞれの特性について解説していきます。
まず、現在主流となっているのはリチウムイオン電池です。エネルギー密度が高く、小型軽量化に優れている点が特徴で、スマートフォンやノートパソコンなど、幅広い分野で活用されています。
一方、次世代電池として期待されているのが、全固体電池です。従来のリチウムイオン電池が電解液を使用していたのに対し、全固体電池は固体電解質を用いることで、より高い安全性とエネルギー密度を実現すると期待されています。
さらに、空気中の酸素を利用して発電する空気電池も、その革新的なメカニズムから注目を集めています。空気電池は、理論上、既存の電池と比べて圧倒的に高いエネルギー密度を実現できる可能性を秘めており、将来的には電気自動車の航続距離を飛躍的に伸ばすキーテクノロジーとして期待されています。
自動車業界の未来を担う
自動車業界は今、100年に一度と言われる大変革期を迎えています。その中心にあるのが、ガソリン車から電気自動車（EV）へのシフトです。そして、このEV化を支える心臓部こそが「先進電池」なのです。従来の電池より高性能な次世代電池は、航続距離の延長や充電時間の短縮といったEVの課題を克服し、より快適なモビリティ社会を実現する鍵となります。