よく調べたわかりやすい記事。
少しコメントを。
公表されているNEDO報告によると、全固体電池の利点は高温で動作する事。故にパックレベルで（放熱構造や安全構造などを割愛する事により）小型化が可能となる。全固体電池だからといって使われる正極や負極活物質が大きく変わるわけじゃないからエネルギー密度が増えたり急速充電が可能になるわけじゃ無い。将来的に（固体電解質により）金属リチウムや硫黄正極が使える様になると初めて全固体電池のエネルギー密度が大きく向上する。固体電解質の抵抗は下がったけど電位窓（電解質の分解しない電圧範囲）は電解液の方がまだ優れていたりするので正極活物質周りにニオブやチタンコートをしている。負極は膨張収縮を抑えないといけないから、固体だと難しいんだろうな。負極にチタン酸リチウムを使うなら膨張収縮が無いから短い時間で実用化できそうだけど、電圧低いからエネルギーがね、、HEV向けならメリット出そうですが。ただしコストが。
まだまだブレークスルーが必要ですね。
素人にもわかり易い冷静な記事、勉強になりました。電池のブレークスルーはなかなか難しいのですね。
電池そのもののお話もさることながら、「大容量電池の自動車ばかり増えてゆくべきか」というご指摘はわが意を得たりでした。
動力部が内燃機関からモーターになることは大きな流れだと思いますが、そのために蓄電池の大型化を競うというのはちょっと違うように思います。ブレークスルーは目指してほしいですが、オーバースペックを避け、いかに給電するかが重要で、電池の交換式カセット化とか無接触充電とかも併せていけば安く早く普及できるのではないでしょうか？
中国でNioが、日本でもバイクでは始めているようですが、電池交換方式はなぜ普及しないのでしょうか？
それぞれに課題があろうことは想像できますが、電池が競争分野であって協調分野でないので規格の統一をしたくないのでしょうか？
応用化学を学んだものとして、やはり身近な資源で構成して欲しいものです。
資源の確保しやすさという意味ではナトリウムイオン蓄電池が注目を浴びていますが、まだリチウムイオン蓄電池に比べ反応速度・温度条件・容量などが劣っておりまだ開発段階であります。
ただハイブリッド車に向く急速充放電の特性は良好なのでそれに採用され改良を続ければ、もしくはリチウム資源が高騰すれば、ナトリウム採用の話は電気自動車に及ぶかも。以下ソース参照すべし
https://www.mugendai-web.jp/archives/9675
全固体電池にナトリウムが採用されていれば可能性はあるでひょ…しかしそれまでに東芝がSCiBにナトリウムを採用するかもしれまへん!?それが実現すれば電池業界震撼やないですか!?
ノビはんの返信、なんだか某宇宙戦艦を連想させますね…でもエネルギー充填120%・ターゲットスコープオープン・耐ショック耐閃光防御せぇへんとアカンやないですか!?
全固体つーても乾電池のごとく液漏れリスク削減だけの場合もあるし。量産は発明より発見が大事な世界なんでそこんとこヨロシクー。
http://www.spring8.or.jp/ja/news_publications/research_highlights/no_66/
ただこのソースを見る限り、開発研究を重ねることで代替素材を探してる段階、必ずしもうまくはいかへん…それに可能性をかけてるとしたらトヨタは危ない橋を渡ってるやんおまへんか!?一歩でもつまづいたら尾張だぎゃー(爆)
ご先祖様の豊田佐吉氏は努力と改良とひらめきの理系ギフテッド職人、方や今の豊田章男氏は完全に文系…もう雲泥の差やん!?
良い記事をありがとうございます。特に雨堤さんのご意見はクリアカットで説得力があります。
電池の問題がEV普及のネックなっているという前提で議論を始める人がいますが疑問があります。
私は10年前に初期型リーフを買いましたが充分に実用的で魅力あるクルマでした。昨年購入したモデル3はそれに加えパーフォマンスや自動運転機能などクルマとしての魅力がさらに増していました。実際アメリカでは補助金無しで良く売れているようです。
EVの電池を問題にしている会社の社長がFCVを押すのは側から見れば滑稽です。ミライの試乗をしましたが巨体なのに居住性や荷物スペースはコンパクトハッチ以下、水素の充填も限られた場所・時間で全く趣味の世界のクルマでした。現状では10年前のEVのレベルに達していません。
「T社の技術を持ってすれば高性能EV はすぐに作れる」という意見は昔から必ず出て来ますが早く作って欲しいです。そうすればテスラ以上に売れているはずです。
結局、電池を問題にする意見はEVを知らない人をEVから遠ざける効果しか持っていないように思えます。道具はその特性に合わせた使い方をするという常識が忘れられています。
物理屋としての観点から全固体電池を考えると、やはり、容量等の単位で考えるのが判りやすいと思います。
現時点で、唯一、実用、製造販売レベルにある全固体電池は、御案内のように村田製作所の酸化物型で、単位はｍAｈ（ミリアンペア×時間）となっていますが、ＥＶ等に使用される電池はｋＷｈが単位となっており、平均電圧で割って単位を揃えても、ｋAh（キロアンペア×時間）であり、これは何と、１００万倍大きくなっています。
普通に考えて、容量を百万倍にするのはを数年で可能にできるとは思えませんね。しかし、天下の大自動車会社のトップは数年後にEV への実用化を謳っておられますが、まさか、天才経営者に向かって詐欺師だとか犯罪者呼ばわりは誰にも出来ないでしょうから、我々は物陰から、「王様は裸だぞーっ」と言って逃げるくらいでしょうね（笑い）。
ただし、多層セラミックコンデンサーの製造技術をリチウム電池に応用し、半田浴にも耐える（＝自動、大量生産ができる）「酸化物型固体電解質リチウム電池＝進化型超大容量コンデンサー」を実用化した村田製作所は大したもんだと思いますね。
前にも言いましたが、出来もしない大容量全固体電池で最悪の現状を誤魔化したり株価をつり上げたりするのではなく、固体電解質の本質をもっと掘り下げて現在の液状電池を何とかするのが企業の義務ではないでしょうか。
菅さんも、大会社の次世代開発に一兆円出すとか言ってるけど、実際にやらないといけない地味で苦しい開発をしている我々に、半分でもいいから金くれよ、って言いたいですね（笑）。
日本経済の為にEV.FCV組み合わせで長距離はFCV短距離はEVで敵対するのではなく、組み合わせで生活向上出来れば、GS*に本来設置する事が出来ないのは国が制度政策で課金制度で利益がでる様にすれば安価SDGs的モビリティが早く構築出来るのでしょうが、進みませんでした。
記事自体には冷静な分析という感想を持ったのですが、コメント欄にトヨタへのアンチ感がみえる方がおられますね。豊田中央研究所では長年リチウムイオン二次電池の研究開発をしているのをご存知無い方が多いのでしょうか？燃料電池や全固体電池一辺倒ではありません。
雨堤さんの「ICEから全面的にEVへという動きにも違和感を覚えます。一定の比率で共存しても問題はないのではないかと思いますし、全てが変わるということが色々な軋轢を生んでしまうのではないかと思います。」という言葉。ICEとEVの関係に留まらず、色んな人が一度考えてみるべきことではないでしょうか。
You さま、コメントありがとうございます。
幅広い視野をもって「できること」にチャレンジしていく姿勢、大切だと思います。
全固体電池への優位性は「固体電解質は有機電解液より可燃性が低いから安全」という一点に尽きるだろう。この記事に書かれているその他のメリットは、全固体電池に限る話ではない。
しかし、東工大/トヨタの硫化物系固体電解質で明らかになったのは、10^{-2} S/cmレベルのLiイオン伝導を示す材料は、やはり「不安定」ということだ。液漏れはなくとも、パッケージの破損によって大気中の水蒸気などと反応すれば、当然電池は酸化・発熱する。車載の大型・大容量電池では、ケーブル等の周囲の電装部品の損傷、場合によっては焼損につながるような深刻な事態も想定される。
「固体だから安全」というのは、イオン伝導度の低い固体しかなかった時代の幻想でしかなく、実用を目指す過程で「固体は本当に安全か」という議論が必ず出てくる。安全が最優先の自動車で、この壁を乗り越えて実用化するのは容易ではないだろう。