バイポーラ型鉛蓄電池は定置型の主流になるか?

これまで直近のブログでは最近急激に注目を集めてきた全樹脂電池を3回に亘って取り上げてきた。

この全樹脂電池はバイポーラ型としているため、積層して使え、省スペース、余分な筐体(ケース)や配線が不要、製造工程がシンプル等の特徴を持ちリチウムイオン電池にくらべ大幅なコストダウンができるとされている。そしてその用途としてAPB社は再生エネルギー保存用としての定置用を狙っている。

この定置用電源は今後の再生エネルギーの増大に対応電源として非常に大きな市場(2019年の3000億円から2030年には8000億円規模)になると予想されており、現在稼働中のものも含めいろいろな電池が候補に上がっている。
(以下の図は最後の参考サイトから引用)

この定置用電源として、従来型(有機液体電解質使用)のリチウムイオン電池はリサイクル性と安全性に問題があり、更にまだコストが高いとされており、最近バイポーラ型全樹脂電池が注目されている。

しかし、実は以前からずっと注目されていた電池がありました。

それは鉛蓄電池。鉛蓄電池は誰でも知っているように現在も一般ガソリンエンジン用の12Vの主バッテリーとして、またEV用でも補助バッテリーとして重要な役割を演じており、“枯れた技術”とされていているが、この鉛蓄電池のバイポーラ型製造が研究されていた。

考えられているバイポーラ型鉛蓄電池の特性は下図の様に理想的ともされている。

しかし実用化のための3つの大きな技術的課題がありこれまで実現していなかった。
その3つの課題とは
①「鉛箔の薄膜化と長寿命の両立」
②「樹脂プレートの成形と接合技術」
③「鉛箔と樹脂プレートの異種材料接合」

これらの課題は古河電気工業のメタル/ポリマー技術および古河電池の電池/加工技術を駆使することで解決され、ついに「長年実用化困難とされたバイポーラ型蓄電池の量産実用化のめどが立った」としている。

最終的に公開されているバイポーラ鉛蓄電池のデータは以下の通り。

  バイポーラ型蓄電池の概要

APB社バイポーラ型全樹脂電池についてもこの形のデータ(特に寿命データ)を入手したい。


古河電工Gは鉛バイポーラー電池を2021年度中にサンプル出荷、2022年から製品出荷し、電力事業者、発電事業者を中心に展開する予定。

APB社も2021年中に生産開始することを公表していますが、コロナ禍の問題もあり両社とも進展が遅れるかも。

”枯れた技術”による鉛バイポーラー電池と最新技術とされる全樹脂電池(APB)両バイポーラ電池の今後の推移に注目して行きたい。
(上記本文と図は以下のサイトより適宜引用した)

<参考サイト>
・◎再生エネ活用の本命「バイポーラ型蓄電池」
・◎実用化困難とされた「バイポーラ型蓄電池」を量産へ
鉛バッテリーがリチウムイオン電池を超える、古河電工がバイポーラ型蓄電池で
再エネ用蓄電池の本命か? リチウム電池を超える新型鉛蓄電池が量産実用化へ
・◎“枯れた”鉛蓄電池でリチウム電池超え、古河電工が22年量産へ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

日産から飛び出した全樹脂電池技術のもう一つの行先は中国

日産が電気自動車EVを発売したのは2010年だが、当時日産はリーフ用電池を外部から調達できず電池は内製するしかなかった。

しかし近年、内製より低コストで調達できる外部環境が整ったため、日産はEV用電池を自社で開発・製造するのではなく外部から調達する方針に変更した。

2020年に量産を始める予定のEV専用の新プラットフォーム(車台)を適用した新型車からは外部の電池メーカーから積極的に調達する方針だそうだ。

この方針転換で、これまで日産社内で電池開発を担当する技術者にとっては優れた技術を開発しても内製できる可能性が殆どなくなったため、多くの電池技術者が日産を離れた。

その一人が堀江英明氏
同氏は1990年に全樹脂電池の構想を始め2018年日産を飛び出してAPBを立ち上げた。そして19年2月には三洋化成工業の子会社となり全樹脂電池の開発・生産を共同で進めることになった。そして資金を集め2021年には量産を開始する計画を打ち出した。(ここら辺の状況についてはこれまでのブログをご参照。)

 一方堀江氏とは別に日産から飛び出したのは
技術者の他に日産の子会社として電池生産を担当してきたオートモーティブエナジーサプライ(AESC。同社は中国の再生エネルギーの大手であるエンビジョングループの傘下に入りエンビジョンAESCグループとして2019年4月に再出発した。

同社は2020年12月から新型電池の量産開始を予定しておりその最大の特徴はセル形状ドイツ自動車工業会(VDA)規格に合わせたことだ。
VDA規格(付記参照)の電池は欧州の各自動車メーカーが既にEVに搭載しており、現在CATL韓国LG化学などが供給しているが、エンビジョンAESCグループはこの一角に入ることを狙っている。

新工場の場所は中国の無錫市。同社の現在の生産能力は日米欧で7.5ギガワット時であるが、これを2023年までに20ギガワット時まで生産量を増やす強気の戦略を描く。

(以上日経クロステック2020年4月23日付け記事/6月8日付け日経産業新聞6月8日付より抜粋)

詳しくは同誌をご参照ください。

 

最後に、日産を飛び出した電池技術がそれぞれAPB/三洋化成工業の静置型大型電池狙いとアンビジョンAESCグループのEV用途向けとなったわけであるが両社の今後の行方に注目して行きたい。

 

<付記>
VDAに関して
1.簡単
2.わかり易い
3.ウィキペディア