EV用とハイブリッド用では求められる二次電池の特性も異なる
次に壇上に登ったのは、独立行政法人産業技術総合研究所 ユビキタスエネルギー研究部門の辰巳国昭氏である。EV用の次世代電池の展望をテーマに講演があった。
独立行政法人産業技術総合研究所
ユビキタスエネルギー研究部門
辰巳 国昭 氏
「あくまでも展望ですので、ほかの方々のスピーチのように具体的な数値等は出せませんが、電池、特にリチウムイオン電池がどこまで進化する可能性があるのかについてお話できればと思います」と前置きされて始まったスピーチ。まずはEV用とハイブリッド用に求められる二次電池の特性について説明された。
EV用とハイブリッド用に求められる二次電池では、高い安全性やエネルギー密度、入出力密度といった点で求められる項目は似ているが、その優先順位が異なる。バッテリーの力だけで自動車を動かすEV用では、高いエネルギー密度の優先順位が上になる。その点をうまくガソリンエンジンで補うハイブリッドに関しては、高い入出力密度の方が求められる順位が上がってくる。さらにプラグインハイブリッドでは、その両方の特性を併せ持つことが求められるという。
次に、そうしたエネルギー密度を高めるために、二次電池にどのような工夫がされてきたか、その歴史を辰巳氏は簡単に振り返った。
世界初の本格的な二次電池であるプランテ（鉛）蓄電池が、現在でも電池の中では中心的な位置を占めていること。EVでも鉛蓄電池は制御系用の電源として必ず搭載されていること。ナトリウム硫黄電池が、ナトリウムが正極と負極の間を行ったり来たりする「ロッキングチェアーシステム」を採用することで、電解質の特性に依存しないで高いエネルギー密度を実現したこと。そして、その方法が現在ハイブリッド車に用いられているニッケル水素電池にも採用されていることなどが、紹介のポイントだった。
リチウムイオン電池も、イオンによるロッキングチェアーシステムを用いた電池である。正極と負極の間でイオンをやり取りすることで充放電を行い、現在、市販されている電池の中では最も高いエネルギー密度を誇る。EVやハイブリッド車用のバッテリーとして、リチウムイオン電池に期待が集まっているのも、それが理由だ。
しかし、それでもプラグインハイブリッド車や用途を限定しないコミューターEVなどに搭載するには、現状の1.5倍程度の性能アップが必要だといわれている。
辰巳氏によると、「この1.5倍程度の性能アップは、正極と負極を見直すことで対応できるでしょう」と言う。ただし、「今後、高性能なプラグインハイブリッド車の開発には、現状の3倍程度の性能アップが必要です。それには新たな素材を扱う必要があります。そして、その先の本格的なEVに搭載するには、7倍程度の性能アップが必要と見られており、それはリチウムイオン電池の限界を超えています。新たな電池の開発が必要です」（辰巳氏）。
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