29 6月 2019

【ニュース】48VマイルドHEV向け電池、電池体積半減に 東芝が20~21年に製品化 | 日経 xTECH(クロステック)

・一般的なリチウムイオン電池(LIB)を使う場合に対して半分の電池体積で、48V電源システムを使うマイルドハイブリッド車(MHEV)を実現できる。AABC2019で東芝が発表した。
・電池搭載体積を減らせる理由は、一般的なLiBに比べて、SCiBは使用SOC範囲が広いから。
・SCiBのエネルギー密度は低いが、使用可能なSOC範囲が広いこと、冷却機構が簡素化できることなどから、パックとして利用する際にはより小さな体積、低コスト、になる。
<元記事>https://tech.nikkeibp.co.jp/atcl/nxt/event/18/00068/00004/?n_cid=nbpnxt_mled_at

電池を開発している側が勝手に使えるSOCを広げで有用性を語ることがあるが、SCiBはきちんと商品側のことも理解した上で広げることが可能である。その要因の一つは耐久性能であろう。HEVシステムでは電池の劣化を加味してSOC幅を制限している。耐久性能がいい電池は商品の価値を高めることを検討しやすい。

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25 6月 2019

【コラム】普及を妨げる最大の障壁は? ニッポンのEVと、EV事業のこれからを考える – webCG

・2018年の年間販売ランキングを見ると、リーフは登録車の35位で、その台数は2万5722台であった。i-MiEVにいたっては、通年でわずか128台である。
・電動化がこれほど話題になっているのに、肝心のEVの販売は大いに苦戦している。それが日本の状況だ。
・EVが売れない最大の理由、それは単純だ。なんといっても価格が高い。電池の値段が高すぎるから。
・電池の価格が高いならば、搭載量を減らせばよい。そんなアイデアを採用するのがトヨタ。2020年に超小型モビリティーを市販すると発表。
・2020年代前半に実用化が期待される全固体電池は、より速い急速充電が可能で、価格もリチウムイオン電池の3分の1といわれている。
<元記事>https://www.webcg.net/articles/-/41091

全固体電池が急速充電できると広めた報道機関はどこであろう。このような記事が出回ることは経済的にもマイナスだと思う。
普及しない理由として価格が高いという点は同意できるが、車両価格だけ見ていけてはいけない。使用者だけに注目するのではなく、発電、送電など様々なコストや付加価値を含めて1km走行あたりのコストが安くなるのであれば、車体が高くても普及していくはずである。車体価格を下げるのは手段の一つである。電池搭載量が少なくして得られるもののあれば、失われるものもある。

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22 6月 2019

【ニュース】京セラが次世代型リチウムイオン電池 原材料費3割減  :日本経済新聞

・京セラは従来よりも原材料費を約3割減らせる次世代型リチウムイオン電池を開発した。
・年内に大阪府内の事業所に試験ラインを設け、早ければ2020年度中に住宅や工場向けの蓄電池の量産に乗り出す。
・蓄電池普及の壁になってきたコスト低減につながれば、再生可能エネルギーの利用が増える可能性がある。
・従来は電極の間を電解液で満たしていたが、同社は電解液を電極に練り込んで粘土状にする技術を開発した。
・電池内部の電極の層の数を少なくでき、電極を仕切るセパレーターや集電体も少なくて済むため原材料費を従来型よりも約3割減らすことに成功。
<元記事>https://www.nikkei.com/article/DGXMZO46410260R20C19A6MM8000/

京セラは24Mに出資しており、その技術を活用して量産をするということであろう。24Mは前のシリーズで量産検討していたはずであるので、その知見が生かされるのであろう。共同出資には、伊藤忠の名前が挙がっていたので、彼らも何らかの資金提供をするのかもしれない。対象の商品に必要とされる性能を達成した上で、コスト低減をできているのであれば市場は獲得できるであろう。伊藤忠の勉強に振り回されたりしてないことを祈りたい。

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10 6月 2019

【論文紹介】Overcoming binder limitations of sheet-type solid-state cathodes using a solvent-free dry-film approach – ScienceDirect

出典:https://ars.els-cdn.com/

Energy Storage Materials, doi: 10.1016/j.ensm.2019.05.033
・フラウンホーファー研究所とサムスン日本研究所が溶媒を用いないドライプロセスで低コストな電池製造プロセスを開発。
・0.1wt%のPTFEバインダーと活物質、固体電解質、導電材を乾式混合し圧延機で処理することでNMC正極板を作製。
・圧延機で高い剪断をかけることでバインダーポリマーがクモの巣状に活物質粒子と決着し、柔軟な自立性電極が作製できる。
・バインダー量が少ないことで、インピーダンスが下がる。
・溶媒を用いずに9cm2サイズの全固体電池を作製したところ、加圧無しで100サイクルの充放電が可能であった。
<元記事>https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405829719302715?via=ihub

電池の進化というと材料に注目されがちであるが、このようなプロセス探索の研究の方が大きなブレイクスルーを起こす可能性が高いと思う。LIBTECでは既存のLIBプロセスの延長にこだわっているが、それが様々な面で不利になる可能性はあるのではないだろうか。

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05 12月 2018

【コラム】日産のバッテリー部門買収の中国企業「ガソリン車は終わる」 | Forbes JAPAN(フォーブス ジャパン

・エンビジョンは今年8月に日産自動車のバッテリー部門を買収したが、その後の研究でバッテリーのコストを劇的に引き下げる方法を突き止めたという。
・同社は2020年までに、1キロワット時あたりのコストが100ドルのEV向けバッテリーを製造する計画だ。現状のEVバッテリーのコストは、1キロワット時あたり200ドル弱とされている。
・エンビジョンの創業者は先日、スタンフォード大学において、今後の5年で価格が50ドル程度まで下落し、ガソリン車の時代は終了に向かうと発言した。
<元記事>https://forbesjapan.com/articles/detail/24242?cx_art=trending#

<X’s EYE>
◯解説:
電池の価格が$50/kWhで60kWh搭載すると、電池だけで$3kになる。これをパック化して搭載して今のガソリン車より安くなるであろうか?60kWh搭載の小型EVの走行距離はガソリン車に負ける。コスト視点でEVを眺めてもガソリン車より優れた点はほとんどない。そもそも、そのような電池価格で電池メーカーは利益を出せるのであろうか?

12 8月 2018

【ニュース】ハイNiやSi、高電圧化を模索〜トヨタの全固体電池Part3 高性能・低コスト化への挑戦〜 | 日経 xTECH(クロステック)

・2030年に向けてEV用電池の高性能化と低コスト化は、どう進むのか─。基本的には、全固体電池の実用化を図りつつ、全固体電池が大量生産できるようになるまでは、既存のLIBのさらなる高エネルギー密度化と低コスト化を推進していくことになりそうだ。
・Part3では、LIBと全固体電池の高性能・低コスト化、中でも高エネルギー密度化に向けた取り組みを中心に紹介する・・・(有料会員向け記事)
<元記事>https://tech.nikkeibp.co.jp/atcl/nxt/mag/at/18/00028/00005/

06 6月 2018

【ニュース】電池の性能は向上する、全固体は2030年に実用化 | 日経 xTECH(クロステック)

・電池コストダウンの実現可能性
正極活物質は今後5~10年程度で、最終的には、8:1:1までハイニッケル化が進むとみられている。これにより、現行のセルコストに対して2/3程度までのセルコストの低減が可能となる。
ただし、資源価格については、複雑な利害関係を見ていくことが必要であり、その方向性を一概に予測することは困難。
事業的な観点からは、電池コスト低下の実現可能性を危惧する見方として「セルの供給(生産)能力」と「原材料調達」の二つが挙げられる。
2020年頃の時点で、大量調達を前提とした場合には、電池パックコストで2万円/kWhレベルが視野に入りつつある電池コストが、2030年までの10年間で、1万円/kWhまで値下がりしていくことになる。
・全固体電池で低コスト化
仮に2030年頃にEVに全固体電池の搭載が始まったとしても、コストメリットを活用するという点からも液系のリチウムイオン電池の市場が急激に全固体電池に置き換わるということにはならないだろう。
<元記事(期間限定無料記事)>http://tech.nikkeibp.co.jp/atcl/nxt/mag/at/18/00010/00003/

16 5月 2018

【論文紹介】Electrochemical Performance of Dry Battery Electrode

ECS Meeting Abstract MA2018-01 365
・Maxwell Technologiesは、ウルトラキャパシタ電極に使用される無溶媒乾式電極プロセスをリチウムイオン電池の電極プロセスに応用。
・NMP等を用いない完全無溶媒プロセスで、環境に優しく、低コストで電極プロセスを完了できる。
・このドライプロセスで作成したリチウムイオン電池は、比類のないエネルギー密度を持ち、従来の湿式コーティング電極よりサイクル寿命を延ばせることを実証した。
・グラファイト、シリコン、金属合金、ニッケルリッチの層状遷移金属酸化物など、現在および最先端の化学物質を取り入れた、ドライロバストプロセス能力を実証した。
<元記事>http://ma.ecsdl.org/content/MA2018-01/3/365.abstract

15 4月 2018

【論文紹介】Performance and cost of materials for lithium-based rechargeable automotive batteries | Nature Energy

出典:https://www.nature.com/

Nature Energyvolume 3, pages267–278 (2018); doi:10.1038/s41560-018-0107-2
・自動車用のLIB材料、特にコストと性能パラメータに関する進歩と課題を検討。
・材料の豊富さとコストに焦点を当て、正極と負極材料の製造プロセスについて。
・自動車バッテリ用の数種類の電解質の利点と課題。
・各ケミカルシステムのバッテリーのエネルギー密度とコストを比較。
<元記事>https://www.nature.com/articles/s41560-018-0107-2

11 1月 2018

【論文紹介】A High-Voltage Aqueous Electrolyte for Sodium-Ion Batteries

出典:http://pubs.acs.org/

ACS Energy Lett., 2017, 2 (9), pp 2005–2006 DOI: 10.1021/acsenergylett.7b00623
・LiBで報告されているような、sodium bis(fluorosulfonyl)imide) (NaFSI)の高濃度水溶液を用いることで、2.6Vの電位窓を有するナトリウムイオン電池用水系電解液を開発。
<元記事>http://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.7b00623