脱炭素技術センター

ポスト・リチウムイオン電池の動向（Ⅰ）

ナトリウムイオン電池（NIB）は、リチウムの代わりにナトリウムが用いられた二次電池である。2021年、中国CATLは、高価なニッケルやコバルトを使わないNFP（ナトリウム・鉄・リン）系正極材料のNIBを開発し、2023年に中国Chery AutomobileのBEVに採用された。一方、NIBの電解質を固体にしたものが、全固体ナトリウムイオン電池である。2023年に日本電気硝子が結晶化ガラス技術を発表しており、今後の高エネルギー密度化が期待されている。

2023.05.29

自動車

リチウムイオン電池の現状（Ⅲ）

「全樹脂電池」は慶應義塾大学の堀江英明特任教授が考案し、低コストの大量生産技術を確立するため、2018年10月にAPBを設立した。集電体に樹脂を採用し、活物質を特殊な樹脂でコーティングすることで電解液を不要とした全樹脂リチウムイオン電池は、低コストで安全性に優れている。2023年4月、APBは、サウジアラビア国営石油会社サウジアラムコと、同電池の共同開発に向けて連携することで基本合意した。国内に留まっていた全樹脂電池の技術開発を、海外企業との連携により加速するのが狙いである。

2023.05.25

自動車

リチウムイオン電池の現状（Ⅱ）

世界的な脱炭素化の流れの中で、EVメーカーは市場への投入機種を拡大し、低価格帯の車両を目指している。そのため車両価格の3割を占める車載電池のさらなる低コスト化が不可欠である。米国24Mテクノロジーズが開発した乾式（ドライ）電極技術は、電解液を正極材料や負極材料と混合してスラリー状にし、アルミニウム箔に塗布して液体成分を蒸発させずに使用することで、乾燥工程を省略でき、大幅な低コスト化を可能とした。これを契機に「半固体電池」の開発が急進している。

2023.05.23

自動車

リチウムイオン電池の現状（Ⅰ）

リチウムイオン電池を構成する正極材料、負極材料、セパレーター、電解液の主要4部材について、2010年代前半まで世界シェアの上位を日本企業が占めていた。しかし、2020年には中国勢の追い上げがコスト面、品質面でも顕著となり、調達リスク回避に向けた動きが始まっている。一方で、2022年には中国・寧徳時代新能源科技（CATL）が、高価なニッケルやコバルトを使わないLFP（リチウム・鉄・リン）系正極材料を用いたリチウムイオン電池を開発・販売を開始した。エネルギー密度は低いが安価なため自動車メーカーの注目を集めている。

2023.05.22

自動車

次世代自動車燃料の取り組み（Ⅱ）

EUでは2035年までに「全ての新車をゼロエミッション化」、すなわち、同年以降は内燃機関搭載車の生産を実質禁止することが確定した。2023年３月、合成燃料（e-fuel）や水素など非バイオ由来の再生可能燃料（RFNBO）を使用する専用内燃機関搭載車に限り、新車販売を2035年以降も容認するとした。これによりe-fuelの注目度が急速に高まっているが、実用化のための最大の課題は低コスト化である。EUではフォルクスワーゲンGｒのアウディ、ポルシェが先行して開発・生産を進めている。

2023.05.18

自動車

次世代自動車燃料の取り組み（Ⅰ）

経済性の観点から、現状のガソリン車やディーゼル車が、一挙にBEVやFCEVに転換するとは考えられていない。特に、新興国を中心として従来のガソリン車やディーゼル車を利用しつつ、低環境負荷のバイオ燃料（Biofuel）や合成燃料（e-fuel）を使用する移行期間が存在するであろう。一方、米国、ブラジル、EUを中心にバイオ燃料の生産量は急速に伸びているが、現状は製造原料が食料と競合する「第一世代のバイオエタノール」が主流である。食料と競合しない第二世代のセルロース、第三世代の藻類の開発が始まっているが、合成燃料e-fuelと共に低コスト化が大きな課題である。

2023.05.16

自動車

銀色に輝く巨大女人像「Motherland」@キーウ

ウクライナの首都キーウのホテル・ウクライナ（Michael Huber Ukraine）を出発し、ドニプロー河沿いの高台にある緑地帯を下流方向に小一時間も歩くと、11世紀に建てられたロシア正教・ペチェールシク大修道院に着きますが、その少し先に大祖国戦争博物館があります。地下壕のような博物館の上には、祖国記念碑として剣と盾を掲げた銀色の巨大な女人像が建てられています。

2023.05.15

いろいろ探訪記

アンモニア燃料の供給量拡大

欧米は究極のクリーンエネルギーであるグリーン水素を目標にまい進している。そのため、火力発電へのアンモニア燃料の動きは、日本だけが特出している。実現には、膨大な量の燃料アンモニアを、低コストで安定的に入手可能な市場形成とサプライチェーン構築が必須である。『ガラパゴス化？』とならない注意が重要である。

2023.05.10

エネルギー

クリーン水素の製造拡大（Ⅱ）

再生可能エネルギの電力を使い水電解で水素を製造する方法は、製造段階からCO2が発生しないためグリーン水素が製造できる。そのため、アルカリ水電解法と固体高分子型水電解法による低コスト化技術開発が進められているが、日本は量産化時期で欧州に大きく出遅れた。一方、化石燃料由来の水素やアンモニアは製造時にCO2を排出するが、政府は当面は支援対象とし、将来的にCCUSなどでCO2排出量の実質ゼロを確約するなどの条件設定を進める。今後、水素サプライチェーン全体を見ての低コスト化が大きな課題である。

2023.05.09

エネルギー

クリーン水素の製造拡大（Ⅰ）

グレー水素の製造過程で出るCO2を除去したものはブルー水素（製造コスト：2ドル/kg以下）と呼ばれ、日本は本命視している。欧州のグリーン水素とは一線を画した動きであるが、水素社会への第一歩を踏み出すためには必要なステップでもある。2023年４月、国際エネルギー機関（IEA）は、製造された水素が「クリーン」か否かを示す指標を示した。化石燃料を原料とするブルー水素でも、CO2を分離回収すればクリーンとみなす。水素エネルギーは脱炭素社会の実現には不可欠で、世界共通の基準作りで企業が投資しやすい環境を整備する。

2023.05.08

エネルギー