【EV】トヨタの全固体電池、実用化に道開く基盤技術が明らかに
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トヨタ自動車が2020年代前半に実用化を狙う全固体電池――。その骨格が、日経 xTECH/日経Automotiveの取材で明らかになった。基盤となるのは、全固体電池のセルの内部抵抗を下げる技術。それにより、出力密度が低く、電気自動車(EV)用途しては実用化が厳しいとみられていた全固体電池の実用化への道を開いた。出力密度が低いと、電池セルの設計上でトレードオフの関係にあるエネルギー密度も上げられず、道は閉ざされていた。
同社は同基盤技術によって、全固体電池セルの体積出力密度を約2.5kW/Lに引き上げた。同時に、同体積エネルギー密度を2010年ごろのリチウムイオン電池(LIB)セルの2倍に相当する約400Wh/Lまで高めることに成功した(図)。そのセル性能は現状の先端のLIBには確かに及ばない。だが、同社電池生技開発部主査の岩瀬正宜氏によれば、現在はLIB超えを前提に実用化に向けた開発を進めている。同社はまず、同技術を基盤に2020年代前半に数量を絞った形で全固体電池の実用化を目指す。大量生産技術の確立はその先の目標とする。
2020年代前半の実用化に向けて、同社が念頭に置くのは、固体電解質の中でもイオン伝導度が高いとされる硫化物系の固体電解質を使う全固体電池である。正極や負極の材料には、当面は現行のLIBで主流の活物質を活用する考え。具体的には、正極は層状酸化物系〔コバルト酸リチウム(LCO)、ニッケル-マンガン-コバルト酸リチウム(NMC)、ニッケル-コバルト-アルミニウム酸リチウム(NCA)など〕を想定する。負極は炭素系などを候補と考えているようだ。
同社が全固体電池の実用化に力を入れるのは、EV用電池パックの体積エネルギー密度を既存のLIBの「少なくとも2倍に高められる」(岩瀬氏)こと、および急速充電時間を大幅に短縮できる可能性を持つからだ。現行のEVは、エンジン車と比べて車両価格が高く、給油・充電1回当たりの航続距離が短く、燃料・電力の補充に時間がかかり、それが本格普及の妨げになっている。全固体電池はこのうちの後者二つを大きく改善する可能性を持つ。
https://tech.nikkeibp.co.jp/atcl/nxt/column/18/00001/00830/ バッテリーの技術競争はかなりの激しさで進んでいるはず
時々こういう開発に成功したとか性能何倍の進歩を達成したとか声明がニュースになるけど、基本的には特許(もちろん論文と併せて)が絡むし、量産化まで行かなきゃその成否はハッキリしないよ
ポイントは2点
どこのメーカー(複合体含む)がそれを正式なアナウンスで言うか
そして実用化量産化の段階まで具体的に言うか
ラボ段階で何か見つけてもそれが実用化出来るかは別問題だからね
素材の問題、生産技術の問題、コストの問題、歩留まりの問題……単純じゃないだろ
トヨタがどれだけハッキリとロードマップを含めてアナウンスするかだよ
そしてトヨタがアナウンスするということは、どこぞの大学のラボとは比較にならないくらい真実に近い
多分ギリギリまで正式アナウンスはないよ >>914
有機ELでの失敗を考えたら、やっておいても良いのでは? >>913
トヨタの本命は全固体電池でなくアルミ空気一次電池だからなあ >>920
だから物量でシェア取れるならな。
蓄電池なんて全世界全産業の裾野が相手になるからそれこそトヨタが生死かけてコストダウンのために突っ込む必要が出てくる。中途半端なら確実にアウト。
トヨタにそのリスク(取らなくていいリスク)取れるかな?
日本はメモリにしろ液晶にしろはすべて資金の集中すべきときに余力がなくて散っていった。 空気アルミニウム電池で1000マイル走りますとか数年前にやってたけど
どうなったんだあれ 進化系LIBのパナ2170とテスラのバッテリーマネージメントシステムが事実上の全固体である。
理由↓
エネルギー密度は877.5Wh/Lと考えられ、セル容量は21.275Whです。
ほとんどのリチウムイオンバッテリは、最大充電電圧が4.20V/セルで、
ピーク充電電圧が0.10V/セル低下するごとにサイクル寿命が2倍になると言われています。
たとえば、4.20V/セルまで充電されたリチウムイオンセルは、通常は300〜500サイクルを提供します。充電を4.10V/セルまでに抑えた場合、
寿命を600〜1,000サイクルに延長することができます。4.0V/セルなら1,200〜2,000サイクルになり、
3.90V/セルなら2,400〜4,000サイクルが提供されます。ピーク充電電圧が低いほど、バッテリに蓄積される容量が減少します。目安として、
充電電圧が70mV低下するごとに、全体の容量は10%減少します。絶対的な最大寿命を実現するには、
最適な充電電圧は3.92V/セルです(これは化学組成によって変動します)
トヨタHVニッケル水素バッテリーが容量しょぼいくせになかなか死なない理由がこれで、バッテリーマネージメントをしている事。
個人のスマホやPCバッテリーが死ぬのはバッテリーマネージメントをしないから。
話は戻って2170は1本で21Whの数値なので50本で1kWhになる。
これはプリウスに積まれているバッテリー容量と同等でたったの50本
1本あたり計算すると300円
アマゾンで18650リチウムバッテリーを調べると300円はリアルな数字である。 >>925
パナは2170の次の容量うp(+20%程度)までは既に見通しがたってるらしいな 固体電解質で液体並みのイオン電気伝導度を確保できる理由がわからん >>925
>進化系LIBのパナ2170とテスラのバッテリーマネージメントシステムが事実上の全固体である。
>ピーク充電電圧が0.10V/セル低下するごとにサイクル寿命が2倍になると言われています。
事実上の全固体のはずなのに寿命が問題になるとかwww >>923
だからそれは事業の入り口かポートフォリオの問題だよな
サムスンにしろ日本企業が社内政治や市場支配力の過信で漫然としているところを技術ドリブンでどんどんコストダウンしていった
DRAMも初期は凄く高かったから少ない投資でも十分儲かったでしょう
高収益で低リスクの初期に参入するかあるいは他事業で財務基盤に余裕作っとくか
日本企業は借金ばかり多いから後者は難しい テスラを信じる馬鹿まだいるの?
あそこの、バッテリー作り上げた責任者は、すでにテスラやめてるよ。
そして、特許しばりがあるわけでもないのに、どこもマネをしない。
もちろん。どのメーカーも分解分析してある結論に辿りついてるからなんだけどね。 >>875
事実よりも一般人に対するイメージの方がよほど重要だと欧州メーカーらが教えてくれたからな >>927
それについては先々週のNHKサイエンスZEROでやってたよ
しかし、ここでは否定派の声が大きくて工作員ぽいけどwそれでも見通しはそれ程明るくない気がしてきた
テスラのやつ量産されて日本に入ってくればいいのに >>925
全固体電池とリチウムイオン電池の違いは容量とかじゃなくて、安全性と充電時間。 >>933
車に関して充電時間は結局充電器(チャデモ)の出力に依存だからたいして変わらん。
スマホ等は恩恵あるかもな。
あと安全性を全面に売ろうが高きゃ誰も手が出ない 全個体電池はEV向けよりもPHV向けに有効。
電池の充放電レートを10Cまで上げられれば、10kwhで100kw(130馬力)出せる。 >>933
EVが普及したとしてユーザーの8割は自宅充電になるから、それより安いレートを提供または無料でも提供しない限り急速充電が主流になるわけないです。
たまーに高額払って入れたら充電速いね!くらいです。 >>929
全固体にはすでに革新LIBっていうライバルがいるから初期で利益出せないから問題。 >>937
革新LIBにはすでにダンピング販売のNMC811っていうライバルがいるから初期で利益出せないから問題。 >>938
NMC811に市場をカバーする生産力がない 【偽装された、ルーツ】 皇室はへブル語を公用し、公文で北イスラエル″を公言してる、嘘つきは廃止
http://rosie.5ch.net/test/read.cgi/liveplus/1534731623/l50
日本人がユダヤ人なわけない、嘘つきの天皇は廃止しろ! >>940
NCA以下のエネルギー密度なNMC811で革新系LIBを名乗れるんなら全固体電池にも勝機はありそうだな どれでも良いから成功して欲しい。
電池のブレイクスルーはどの分野にも絶対必要だわ。 >>942
セパレータの改良等でもまだまだエネルギー密度上がるらしいからな。当面は改良革新系LIBの独壇場だわ 同時に、同体積エネルギー密度を2010年ごろのリチウムイオン電池(LIB)セルの2倍に相当する約400Wh/Lまで高めることに成功した
全然ダメじゃんw >>944
セパレータの改良は電池の安全性を上げて理論容量に近付けられるだけだし
炭素系負極の容量が限界に近いから先にSi負極の実用化が先だろうな
もっとも日立(Ionic Materials)の樹脂系全固体電池なんかは液体電解質LIBの技術がそのまま使えるから
全固体電池の進化も速そうだが 全個体は良いんだけど、トヨタは早いとこFCVの店じまいをしないとこの先足を引っ張られるぞ。 販売される全ての車に載ってる鉛電池は中国でEVに使われだしてから値上がりしてんだよなリサイクルの優等生なのに。リチウムイオン電池もそんなに安くなるとは思えないな。長期性能維持の進歩も微々たるもので距離伸ばすには電池を大量に積むしかないという荒わざ >>946
日立の部材と制御基盤用いてLGがGMに納めるパターンですかね
LG体力有るのかな?
サムスンは工場・設備投資がギャンブル的、原料が絡むバッテリーでは勝負し難い気がする >>934
チャデモの規格をアップデートするだけでは?もしくは新規格か。 テスラうっかり電池使い切りバッテリー破損で修理代400万 それぞれ学生レベル(研究じゃなく講座)の知識を総動員してそれらしいことを書いてるのが涙ぐましいな。 >>953
そりゃそうだ、こんなところで専門家が書き込みしてる訳も無いし。
俺は単なる車オタクだから日経ATの記事程度の知識で十分楽しいよ。 専門家もちょろちょろ書き込んでいると思うよ。
ただし、書き込んでもしょうもない的外れな反応ばっかりで、呆れて書き込むのをやめてしまう。 >>951
チャデモバージョンアップは350kw(今の高速規格の7倍)までは決まってるよ。
LIBでも40kw搭載モデルが充電10分かからん。 今の冷却システムのないリーフはその大容量チャデモはまともに充電できないだろうけどな。
AESCを日産が売り急いだのには訳がある >>957
意外と新型のNMC40kWhより旧型のマンガン系30kWhの方が急速充電のサイクル寿命高かったりして。 この一年のLIB関連はこんなもんか
三洋化成、新型リチウムイオン電池製品化へ 高容量「全樹脂型」 : 京都新聞
https://www.kyoto-np.co.jp/economy/article/20180705000031
2018/07/05
【LIB】東芝、セパレータを用いない新構造を開発 - 加工技術研究会
www.ctiweb.co.jp/jp/news/2210-2018-06-04-04-47-13.html
2018/06/04 - ... でき、セパレータを用いないため電池中の絶縁体に関連するコストを約半分まで抑制することが可能。
当社のリチウムイオン二次電池SCiB?にこの新構造を適用し、入出力性能、容量が1.2倍になることを確認した
EV車走行距離2倍、新型LiB電池量産へ GSユアサ : 京都新聞
https://www.kyoto-np.co.jp/economy/article/20171022000087
2017/10/22
東芝、高エネルギー密度の次世代リチウムイオン電池を開発…EVの走行 ...
https://response.jp ? エコカー ? EV
2017/10/04 - 東芝は10月3日、黒鉛の2倍の容量を持つチタンニオブ系酸化物を負極材に用いた、次世代リチウムイオン電池(SCiB) >>958
三洋化成の樹脂型は日産が噛んでるらしいね。
日産は次どこの使う事やら 2010年頃のリチウムイオン電池と何故比べるの?
今のやつと比べろやw >>959
これらの新技術って株価はほとんど反応なしだったような。リチウムイオン電池や全固体電池分野の台風の目はATL、中国CATLを子会社にもつTDKだろ >>962
CATLがTDKの子会社??
それは初耳。 新型リーフの倍のバッテリー容量になればEVは完成だろ。
と思っていた時期が僕にもあったんだけど、発熱で速度ダウン
したり充電できなくなったりって、バッテリー劣化しまくりの
初代よりもひどいのではなかろうか……。
つかーLIBの問題じゃなくてリーフの問題だよねこれ。
全固体電池が出れば日産でもまともなEVが作れる。きっと。 >>967
AESCから離れるから次期リーフはまともだよ。21年頃?
多分 >>967
いいえ、LiBの問題です
冷却システム&大容量搭載で超高価なテスラか
冷却も容量も割り切って高価なリーフか
現状のBEVは技術の差ではなくバッテリー方針の違いしか無い
量産技術はテスラが圧倒的に劣っているけど 2000年代初頭の「次世代液晶」と同じような流れだろう >>962
創業者はATLと一緒だし、一時期ATLと資本提携してたけれど
今は解消していて資本的には無関係だよ >>969
価格帯でリーフとほぼ同じ土俵のボルトも冷却供えてるよ。ドイツ勢も供えてる
リーフの問題 テスラがいきなりモデル3仕掛けてきたからファビョってNCMなのに空冷にしちゃったんだろ それがね、e-NV200はバッテリー冷却装置付いているらしいw
なぜリーフに付けなかったんだか。 しかし、電池一つで松下とNECの体質の違いがわかるな >>959
東芝って矢継ぎ早に新技術出しては来るが本命外すんだよね、自己満足型
安価な素材でそこそこの性能って落とし処が下手くそ >>976
次の新型SCIBにセパレータ新構造採用するっつうからおそらく性能は
いい線いく。サイクル寿命は圧倒的お墨付きがすでにあるから、あとはコストだな。さてさて
インドのデンソー、スズキとの合弁工場で採用できるコストに落とせるかどうか >>18
充電時間が最悪でも半分になるなら
仮にコストが二倍くらいでも
勝てるやろ
より短くなるならなおさら >>972
売るほど超赤字のボルトと
売るほど赤字のリーフ
の違いでしかない トヨタが全固体電池を完成させたら
ハイブリッドと同じように市場を独占してしまうな >>981
何処まで量産レベルの研究が進んでるのか分からないけどサムスンSDIも
2025年には車載向け全固体電池を出すとアナウンスしているし、
その頃には従来の電池も三元系が50kWh30〜40万円で300kgとかに
なってそうだから、トヨタの勝機も7分3分ってところじゃないかな。 >>981
全固体電池はトヨタだけが特許を持ってるわけではないだろ
あらゆる電池メーカーが研究開発しているんだし 全個体の商品化は2025年くらい、下手すると2030年にずれ込むかも。
すでに商品化されて長い時間が経つリチウムイオンバッテリーは更に性能とコストを下げるだろうから結局全個体は追いつけずに不発に終わるだろうね。 >>983
トヨタが断トツで先行してる。
追いかける数社も日本企業だったけど、先日、トヨタ含めた日本企業数社が、研究面で協力することなった。 >>984
リチウムは、劣化、発火のリスクあるからね。
一部のテスラ信者が必死で擁護してるが、テスラの嘘にだまされるやつは、もういないだろ。 円筒形の規格電池で全固体出したら
いいのに。
コイン電池なんていらない。 >>984
リチウムイオン電池自体の商品化後の歴史は長いけれども車載用途で使えるようになったのは
結構最近の話だから「長い時間が経つ」は有利なポイントじゃないし、そもそも全固体電池自体が
原理的にリチウムイオン電池の液体電解質が固体電解質に替わったものなんだから
リチウムイオン電池の性能向上とコスト低減の恩恵も受けやすいと思うけどね。
まあ「全固体」を「全個体」って書いてる人には何のことか分からないかもしれないけど。
あと、リチウムイオン電池はエネルギー密度を上げていくにつれて安定性を確保するのが難しくなるし、
不安定となったときに開放される瞬間的なエネルギー量も高まって事故のリスクが上昇するから、
多少価格が高くとも全固体電池を採用した方が安全性の確保や専用プラットフォームの生産に掛かる
コストを下げられる可能性があるし、全固体電池の採用で軽量化が出来れば電費が向上して
積む電池の容量(コスト)削減も視野に入るから、一概に電池本体の価格だけで比較は
出来ないと思うよ。 >>984
2030年にはボッシュも言ってるように新世代燃料電池も登場するんだよな。リチウムイオン電池の性能伸びしろなんてもう微々たるもんなんだから全固体電池のライバルは燃料電池 >>985
昔から日本メーカーは先行するのは得意だな
検索すると韓国電池メーカーも開発中のようだし、10年以上先の
実用段階にはどうなってるかわからんわ 全固体のコストが現行バッテリーを上回るには商品化されてから10年はかかるから2030年代だろうな
その頃に日本に自動車産業が残っているかどうか
2020年ころにはテスラが年100万台売って逆にプリウスシリーズは生産修了になってると思うけど >>993
全個体のメリットはコストでは無く、出力密度と寿命ですよ。
これから増えるのはPHVなので、コストよりも出力を出せる事が大事。。
3万円/kWhなら、8kWhで24万円。
8kWhでSOC100%ならEV走行80km。
出力レート10Cなら、107馬力のモーターアシストが可能。 リチウムイオン電池がしょっちゅう発火するならスマホなんか
使ってないだろ、みんな
何をやったって、犬も歩けば棒に当たる、こともある
それがいやなら外も歩けない >>996
ノートPCやスマホはしょっちゅう発火してるイメージだけど? >>997
本当に発火する危険性が高いと思ってたら人は危ないと思って使わないんだわ リチウムイオン電池内蔵機器が世界に一体何十億台あるだろう?いや何百億台か?
セル数に換算したら何千億台だろう
それだけあれば毎日発火ニュースを配信することも可能だろうぜ
0.000000001% これが発火する確率だ
0.00001% ←これ、宝くじに当たる確率
つまり宝くじに10000回当たるほどの確率でしか自分の身には起きない >>998
そりゃ代替が無いからな。自動車はバッテリー無くてもエンジンがある このスレッドは1000を超えました。
新しいスレッドを立ててください。
life time: 6日 9時間 22分 10秒 レス数が1000を超えています。これ以上書き込みはできません。