電気自動車に積む「リチウムイオン電池」には２種類がある！ レアメタル不足問題を解決する「LFP」ってどんなバッテリー？

中国ではLFPを積極採用

中国製の電気自動車（EV）が、ひとつの優位性を誇るのは、リン酸鉄を正極（＋極）に使うリチウムイオンバッテリーだ。

現在、もっとも高性能なリチウムイオンバッテリーとして多くのEVが採用するのは、三元系と呼ばれ、ニッケル／コバルト／マンガン（NCM）を組み合わせた金属リチウムを＋極に使う方式だ。一方で、世界的なEV普及の流れになると、ことにコバルトやニッケルは希少資源のため、奪い合いや価格高騰につながる懸念がある。

対するリン酸鉄は普遍的な資源であるため、価格競争力をもつとされ、中国のEV用バッテリーで積極採用している。同様に、米国のテスラも、一部の車種でリン酸鉄のリチウムイオンバッテリーをすでに使用している。

ただ、モノには何でも長所と短所がある。

リン酸鉄のリチウムイオンバッテリー（LFP）は、三元系に比べ容量が小さいとされる。したがって、航続距離を問うEVでは、一充電走行距離に不足を生じる懸念があった。

それを突破したのが、中国のBYDだ。ブレードバッテリーと呼び、1セルの電極の面積を細長く板状にして、より多くの面積を確保した。1セルが大きいことから、電極をつなぐ配線を減らせる構造になり、これも面積を稼ぐのに役立つ。あるいは、セルをモジュール化せず積層したり、バッテリーパックを車体と一体構造にしたりすることで、車載容量を増やす技術もある。こうして、三元系に迫る容量を確保した。

たとえばBYDの4ドアセダンであるシールの場合、82.56kWhのバッテリー容量から、後輪駆動車で640km（WLTC）の一充電走行距離を得ている。

ZEEKRからも新型バッテリー現る

同じく中国のZEEKRは、ゴールデンバッテリーと名付けたリン酸鉄のリチウムイオンバッテリーを車載する。日本にはまだ市場導入されておらず（2025年の予定という）、その詳細は不明だ。材料の若干の変更と、構造設計により、一般にリン酸鉄の体積利用率が約66％とされるところ、83.7％へ増大させたことで、2023年の広州モーターショーで公開された007では、100kWhのバッテリー搭載（後輪駆動のロングレンジ仕様）により、一充電走行距離で870km（中国のCLTC）を達成しているという。

車載バッテリーの写真を見ると、ブレードバッテリーと似た組付けだが、ブレードバッテリーのセルが左右のサイドシルをつなぐ長さがあるのに比べ、ゴールデンバッテリーは車体の中央で左右にセルが分かれているようだ。

ちなみに、テスラ・モデル3のアップグレード版（ハイランド）の最上級車種であるパフォーマンスは、78.4kWhのバッテリー容量で、日本のWLTCモードでの一充電走行距離は610kmである。

WLTCは、CLTCに比べその測定法の違いにより、エネルギー消費が25％以上低くなるとの報告がある。そこで、007の870kmという数字を換算すると、約652kmになる。モデル3の一充電走行距離に近く、それに比べバッテリー車載量は3割弱多いことがわかる。BYDのシールと比べれば、同等性能といえそうだ。

あとは、100kWhの大容量バッテリーを搭載しながら、車両価格をどこまで抑えられるかで、ゴールデンバッテリーの本当の実力が見えてくるのではないか。

資源の地域偏在性や原価のほかに、リン酸鉄バッテリーの利点として、充放電性能に優れたり、発火などの危険性の少なかったりがいわれている。とはいえ、リン酸鉄のバッテリーでも火災は起きているとの話もあり、いずれにしても、リチウムイオンバッテリーは、製造段階での厳密な品質管理と、使用段階での制御の緻密さ、そして温度管理の徹底などが、万全な安全対策につながるはずだ。

Comments

[冥土インPRC]

＞中国製の電気自動車（EV）が、ひとつの優位性を誇るのは、リン酸鉄を正極（＋極）に使うリチウムイオンバッテリーだ。

日本よ、中国のEVに不当な関税をかけたらレアメタルを売ってやらないぞ！
とプーさんが脅迫してくるもんねえ。
中国メディアのEV TIMESだから中国擁護アルなあ。
日本の記事なんだから、中国の悪事をどんどん正確に記事にしたほうがいいアルよ。

[sta********]

エネルギー密度、重量の問題は今時点で進んでいない。
リン酸鉄は安全性は上がったが、それすら中国だと燃える。
特に優位性は感じないな。
全固体はエネルギー密度を上げることもノルマ課せられているから良いEV欲しい人はあと数年は待ちですね。
EVは未来だとよく言ったもので、全固体が完成した未来ならEVはなんとかなる。
今現在はHVが最適解。