[将来のリチウム電池のエネルギー密度は現在の1.5倍から2倍に達する可能性があり、これは電池が小型化することを意味します。 】
［リチウムイオン電池のコスト削減幅はせいぜい10％～30％。価格を半額にするのは難しいです。 】
スマートフォンから電気自動車に至るまで、バッテリー技術は生活のあらゆる側面に徐々に浸透しています。では、未来の電池はどのような方向に発展し、社会にどのような変化をもたらすのでしょうか。こうした疑問を念頭に置き、ファースト・フィナンシャル記者は先月、今年リチウムイオン電池でノーベル化学賞を受賞した日本人科学者、吉野彰氏にインタビューした。
吉野氏の意見では、今後10年間もリチウムイオン電池が電池業界の主流を占めるだろう。人工知能やモノのインターネットなどの新技術の発展は、リチウムイオン電池の応用見通しに「想像を絶する」変化をもたらすでしょう。
想像を絶する変化
吉野さんは「ポータブル」という言葉を知ったとき、社会が新しい電池を必要としていることに気づきました。 1983年、世界初のリチウム電池が日本で誕生しました。吉野彰氏は世界で初めてリチウムイオン二次電池の試作を行い、今後スマートフォンや電気自動車に広く使われるリチウムイオン電池の開発に大きく貢献することになる。
先月、吉野彰氏はNo.1金融ジャーナリストとの独占インタビューで、ノーベル賞受賞を知った後は「実感がない」と語った。 「その後、本格的なインタビューを受けてとても忙しくなり、あまりうれしくありませんでした。」吉野彰氏は語った。 「しかし、12月に賞を受賞する日が近づくにつれて、賞の現実感が強くなってきました。」
過去30年間で日本人や日本の学者がノーベル化学賞を受賞したのは27人だが、企業研究者として受賞したのは吉野彰氏を含む2人だけだ。 「日本では研究機関や大学の研究者が受賞するのが一般的で、産業界の企業研究者が受賞した例はほとんどありません。」吉野彰氏はファースト金融ジャーナリストにこう語った。同氏は業界の期待も強調した。同氏は、社内にはノーベルレベルの研究が数多くあるが、日本の産業界はリーダーシップと効率性を向上させる必要があると考えている。
吉野彰氏は、人工知能やモノのインターネットなどの新技術の発展は、リチウムイオン電池の応用見通しに「想像を絶する」変化をもたらすと信じている。例えば、ソフトウェアの進歩により電池の設計プロセスや新材料の開発がスピードアップし、電池の使用状況に影響を与え、電池を最適な環境で使用できるようになります。
吉野彰氏も、自身の研究が地球規模の気候変動問題の解決に貢献することを非常に懸念している。同氏はファースト・ファイナンシャル・ジャーナリストに対し、受賞理由は2つあると語った。 1つ目は、スマートモバイル社会の発展に貢献することです。 2 つ目は、地球環境を保護するための重要な手段を提供することです。 「環境保護への貢献は今後ますます明らかになるでしょう。同時に、これは大きなビジネスチャンスでもあります。」吉野彰氏が経済記者に語った。
吉野彰氏は、名城大学の教授として講義の中で、地球温暖化対策として再生可能エネルギーや電池の活用に国民の期待が高い中、環境問題についての考えも含め、自身の情報を発信していきたいと学生たちに語った。 」
バッテリー業界を支配するのは誰か
バッテリー技術の発展はエネルギー革命を引き起こしました。スマートフォンから電気自動車に至るまで、バッテリー技術は遍在しており、人々の生活のあらゆる側面を変えています。将来のバッテリーがより強力になり、コストが下がるかどうかは、私たち一人ひとりに影響を与えます。
現在、業界はバッテリーのエネルギー密度を高めながら、バッテリーの安全性を向上させることに取り組んでいます。バッテリー性能の向上は、再生可能エネルギーの利用による気候変動への対処にも役立ちます。
吉野氏の意見では、リチウムイオン電池は今後10年間も電池業界の主流を占めるだろうが、新技術の開発と台頭もまた、業界の評価と見通しを強化し続けるだろう。吉野彰氏はファーストビジネスニュースに対し、将来のリチウム電池のエネルギー密度は現在の1.5倍から2倍に達する可能性があり、これは電池が小型化することを意味すると語った。 「これにより材料が減り、コストが削減されますが、材料コストが大幅に下がるわけではありません。」同氏は、「リチウムイオン電池のコスト削減はせいぜい10～30％だ。価格を半額にするのはさらに困難です。 」
将来、電子機器はより速く充電されるようになるでしょうか?これに対し、吉野彰氏は、携帯電話は5～10分で満杯になるが、研究室ではそれが達成されていると述べた。ただし、急速充電には強い電圧が必要であり、バッテリーの寿命に影響します。実際の多くの状況では、特に急速に充電する必要はないかもしれません。
初期の鉛蓄電池から、トヨタなどの日本企業の主力であるニッケル水素電池、そして2008年にテスラ・ロースターが使用したリチウムイオン電池に至るまで、従来の液体リチウムイオン電池が動力用電池の主流を占めてきました。 10年間の市場。将来的には、エネルギー密度と安全性の要件と、従来のリチウムイオン電池技術との間の矛盾がますます顕著になるでしょう。
海外企業の実験や全固体電池製品について、吉野彰氏は次のように語った。すぐに新たな進歩が見られることを期待しています。」
同氏はまた、全固体電池はリチウムイオン電池と技術的に似ていると述べた。 「技術の向上により、リチウムイオンの泳ぐ速度は最終的に現在の約4倍に達する可能性があります。」吉野彰氏はファーストビジネスニュースの記者に語った。
全固体電池は、固体電解質を使用したリチウムイオン電池です。固体電解質は従来のリチウムイオン電池の爆発の可能性のある有機電解質を置き換えるため、高エネルギー密度と高い安全性能という 2 つの主要な問題を解決します。固体電解質は同じエネルギーで使用されます。電解質に代わる電池はエネルギー密度が高く、同時に出力が大きくなり、使用時間が長くなります。これが次世代リチウム電池の開発トレンドです。
しかし、全固体電池は、コストの削減、固体電解質の安全性の向上、充放電中の電極と電解質間の接触の維持などの課題にも直面しています。現在、多くの世界的な巨大自動車会社が全固体電池の研究開発に多額の投資を行っています。例えば、トヨタは全固体電池を開発しているが、コストは明らかにされていない。研究機関は、2030 年までに世界の全固体電池の需要が 500 GWh に近づくと予測しています。
吉野彰氏とノーベル賞を分け合ったホワイティンガム教授は、全固体電池がスマートフォンなどの小型電子機器に初めて使用される可能性があると述べた。 「大規模システムの適用にはまだ大きな問題があるからです。」ウィッティンガム教授はこう語った。
投稿日時: 2019 年 12 月 16 日