半固体電池は「固液電池」に改名される可能性──自動車メーカーによる誇張宣伝に終止符か

近年、半固体電池は新エネルギー車の分野で、マーケティング上の魅力的な技術コンセプトとして注目されています。しかし、固体電池の急速な技術進展に伴い、この「過渡的技術」は名称のあいまいさや消費者の誤認といった課題に直面しています。例えば、一部の自動車メーカーは、半固体電池の「半」を意図的に省略し、あたかも固体電池の開発に成功したかのように宣伝したり、一般消費者に半固体電池と固体電池がほぼ同じものであるという印象を与えています。

最近、関係者の情報によると、中国の管理部門は新たな指針を準備しており、半固体電池を「固液電池」と統一的に呼称することで、固体電池との技術的な境界を明確化し、メーカーによる概念の誇張や消費者の誤解を防ぐ狙いがあるといいます。

現在、新エネルギー車に搭載される主流バッテリーは、液体電解質を使用した三元リチウム電池やリン酸鉄リチウム電池です。これに対し、固体電池は電解質が完全に固体であるのに対し、半固体電池は一部に液体電解質を残し、残りは固体で構成されています。固体電池のエネルギー密度は500Wh/kgを超えることもありますが、液体電池は一般的に200Wh/kg程度です。理論上、半固体電池も高密度が期待できますが、実際の利点は電池サイズの抑制やバッテリー交換の容易さなどに現れます。

半固体電池が市場に初めて登場したのは2022年末のVOYAH(岚図)「追光」ですが、販売は限定的で大きな注目は集めませんでした。2023年には、NIO(蔚来)がET7に150kWhの半固体電池を搭載し、実走行ライブテストを実施。最終的に1044kmの長距離走行を記録し、約80万人がその模様を注目しました。このバッテリーのエネルギー密度は260Wh/kgですが、ET7の長距離走行を支えた主因は電池容量そのものであり、NIOは高コストのバッテリーをリース方式で提供することで、ユーザーのコスト意識を相対的に低く抑えていました。

2024年、IM Motor(智己)L6の最上位モデルには半固体電池が搭載され、CLTCでの航続距離は1000kmを超えましたが、価格は次上位モデルよりも4万元高く、コストと性能の価値が議論を呼びました。さらに、同社は半固体電池を「超高速充電固体電池」と宣伝し、競合のDENZA(腾势)との間で議論が生じるなど、「半固体」という名称のマーケティング上の敏感さが浮き彫りになりました。

同年8月には、SAIC(上汽)MGの新型MG4半固体「安芯版」が発売され、価格はわずか10.28万元、航続距離は530km、液体成分は5%に抑えられています。この電池は釘刺し(または針刺し)試験に合格し、万一自然発火した場合は新車を補償する保証もあります。しかし、同容量のリン酸鉄リチウム電池と比べて、実際の航続距離、消費電力、充電時間に大きな差はなく、半固体電池は依然として技術探索段階にあり、液体電池と本質的な性能差は顕著ではありません。

一方、全固体電池の主な技術的課題は、固体電解質と金属リチウム電極の界面接触不良です。中国科学院物理研究所などの研究チームは、ヨウ素イオンや高分子材料を用いることで界面問題を改善し、リチウムイオンの移動効率を向上させる方法を発見しました。また、フッ素含有ポリエーテル材料を用いた電解質の改良により、高電圧下での破壊を防ぎ、電池の安全性を高めることにも成功しています。実験室データでは、100kgの固体電池の航続距離が500kmから1000kmに伸びる可能性が示されています。

複数の自動車メーカーも固体電池の導入計画を公表しています。トヨタは2027~2028年に全固体電池搭載量産車を投入予定であり、メルセデス・ベンツは9月に試験車で固体電池を搭載し、1205kmの走行を実現しました。ただし、いずれも量産段階には至っていません。CATL(寧徳時代)会長の曾毓群氏によれば、現時点での固体電池の技術成熟度は1~9段階評価で4に過ぎず、試作品や実験検証の段階にとどまっています。専門機関は、全固体電池の開発が三段階で進むと予測しており、2025~2027年はグラファイト/低シリコン負極中心でエネルギー密度200~300Wh/kg、2027~2030年は高シリコン負極への移行で約400Wh/kg、2030~2035年はリチウム負極と複合電解質の研究を重点的に進め、500Wh/kgを目指すとされています。

半固体電池が「固液電池」と改名されることで、その技術的位置付けや製品基準が明確化され、企業による概念誇張による消費者の誤認を防ぐことが期待されます。固液電池は一部液体電解質を残しつつ固体材料を加えて性能を向上させ、従来リチウム電池より30~50%高いエネルギー密度を実現しますが、固体電池には及ばず、安全性の課題も依然残ります。

固液電池は過渡的技術として初期量産は進んでいるものの、固体電池との性能差は依然として明確です。名称変更により、上流の材料サプライヤー、製造企業、下流の自動車メーカーが開発・生産基準を明確にでき、業界全体の整備と商業化の加速が期待されます。

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