経済産業省の「自動車産業戦略」によると、2020年に電動車(PHV・EV)の比率を全体の15〜20%に、2030年には20〜30%に拡大するとしています。

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そのPHVやEV普及の鍵となる、安価な次世代リチウムイオン電池として期待されているのが「全固体電池」。大手自動車メーカーによる開発動向に注目が集まっています。

そうしたなか、日立造船が2月に全固体リチウムイオン電池を開発、現行のリチウムイオン2次電池と同等の性能を発揮することを確認したと発表。翌3月には“国際二次電池展”で試作品を披露しました。

電解液の代わりに固体電解質(硫化リチウム系化合物)を使用、正極と負極を含めた部材を全て固体で構成することで以下を実現しました。

・大気圧下での充放電が可能
・液漏れの心配が無く安全性が高い
・発熱による可燃性ガスの発生が無い
・極薄0.3mmの電解質を積層して大容量化
・-40〜100℃の広い温度環境下で利用可能
・7年後も90%以上容量維持するなど長寿命

これを可能にしたのが、同社が自動車用プレス機の製造で培った”プレス技術”だったといいます。

一般的に全固体電池では、電解質の材料粒子間のイオン伝導性を保持するために機械的に圧力を加えながら充放電させる必要があります。

しかし日立造船では粉体電解質を直接加圧成型することでイオン伝導性を向上させ、充放電時の加圧を不要とし、大気圧下での充放電を実現。製造工程の簡素化によりコストを抑制しました。

過酷な温度環境下でも正常に充放電することを確認済みで、2020年をターゲットに車載用として製品化を目指しており、各社への評価用電池セルのサンプル提供を開始しています。

その評価にホンダ技研が協力しているそうです。

一方のトヨタも豊田中央技術研究所で全固体電池を開発しており、HVで先行した両雄のどちらが先にPHV、EVの価格低減に向けて全固体電池の採用に踏み切るかが注目されます。

Avanti Yasunori ・画像:日立造船)

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