CATL、2025年に第二世代ナトリウム･イオン電池の生産開始
CATL Will Put Its Second-Generation Sodium-Ion Batteries into
Production in 2025
By Steve Hanley
https://cleantechnica.com/ 2024.11.
2030年に電気自動車やトラックに動力を供給する電池はまだ発明されていないと､我々は何度言ったであろうか?Clean Technicaのアーカイブをざっと調べたところ、147件の事例が見つかった。今日の電池技術は、40年前のコンピューター処理能力のようなものである。家に持ち帰る頃には、ほぼ時代遅れになっている。電池に関するニュースとなると、ほとんどの場合、CATLが関係している。ほんの数日前、CATLが送電網規模の蓄電池に進出し、独自の電気自動車プラットフォームを開発しているという記事を掲載した。
その中で、CATLの創設者兼CEOであるRobin Zengは、同社には研究開発に携わる2万人の従業員がいると述べている。他にどれだけの企業がそう主張できるのだろうか。
CATLは11月18日、第二世代ナトリウム･イオン電池を発表した。世界若手科学者サミットで講演した主任科学者Wu Kaiは、この電池の開発について明らかにし、2025年に発売されると述べた。CATLはすでにナトリウム･イオン電池を製造しており、従来のリチウム・イオン電池と共に新しいFreevoy電池パックに使用している。Feevoy電池は、いわゆる長距離電気自動車での使用に特化して設計されている。同社によると、Freevoyは400 km以上の航続距離と4 Cの超急速充電を備えた世界初のハイブリッド車用電池である。
電気自動車のドライバーが不満に思うことの1つは、気温が下がると電池の性能が劇的に低下することである。CATLは、第二世代ナトリウム･イオン電池は、-40 ℃の低温でも正常に放電できると主張している。たまたまその温度も-40°Fで、これはあまり知られていない科学的事実であるが、いつか雑学クイズで賞を取れるかもしれない。さらに、この電池は、エネルギー密度を維持しながら、より優れた安全性能と低温耐性を示している。また、ナトリウム電池は従来のリチウム電池よりも電池の発火率がはるかに低い。
エネルギー密度は、ナトリウム･イオン電池にとって常に課題であった。初期の例では、100 Wh/kgを超えるのに苦労した。現在、CATLは、第二世代ナトリウム･イオン電池のエネルギー密度は200 Wh/kgを超えると発表している。これは、現在最高のリチウム・イオン電池の300 Wh/kgにはまだ遠いが、第一世代のナトリウム･イオン電池に比べると大きな進歩である。新しいナトリウム･イオン電池は2025年に発売される予定であるが、最初のセルは潜在的な顧客によるテストとベンチマークに使用される。Car News Chinaによると、量産は2027年まで予定されていない。
CATLがナトリウム･イオン電池の秘密を解明
ナトリウム･イオン電池の科学は、リチウム・イオン電池の科学と似ている。どちらも正極と負極の間のイオンの移動によって電気エネルギーを蓄える。現在、ナトリウム･イオン電池の安定性と低温耐性の点で優れた特性を持っている。理論的には、ナトリウムは豊富で安価なため、リチウム・イオン電池よりも安価になるはずである。しかし、リチウム電池セルは毎年数千万個製造されているのに対し、ナトリウム電池はそうではない。つまり、現在、リチウム・イオン電池に有利な規模の経済を活用できないということである。しかし、将来的にも活用できないというわけではない。さらに、リチウムの価格は過去1年間で劇的に下落しており、リチウム・イオン電池のコストはさらに低下している。
CATLが2021年に第一世代のナトリウム･イオン電池を披露した際、比較的高いエネルギー密度、急速充電能力、優れた熱安定性、優れた低温性能により、メディアの注目を集めた。ナトリウム電池が実際の状況でどの程度使用されているかは不明である。しかし、CheryとJACがナトリウム･イオン電池を搭載した自動車を発売し、AidaとYadeaがスクーターに使用していることは知られている。中国の報道によると、CATLの第二世代ナトリウム･イオン電池は、エネルギー密度の低さがそれほど問題にならない小型または短距離車両で、リン酸鉄リチウム電池の20～30％を置き換えるという。
今年初め、世界第二位の電池メーカーであるBYDは、「BYDナトリウム･イオン電池の開発はコスト削減の第二段階に入り、その材料費は2025年にはリン酸鉄リチウム電池と同等になり、長期的にはリン酸鉄リチウム電池の70％未満になると予想されている。」と述べた。2024年1月、BYDは年間生産能力30 GWhのナトリウム･イオン電池工場の建設を開始した。当初はエネルギー密度105 Wh/kgの電池を生産し、後にその指標は130 Wh/kgに増加すると予想されている。
要点
Car News Chinaによると、CATLの第二世代電池が1 kg当たり200 Whになるという主張はありそうにないが、Robin Zengの言葉を軽々しく否定すべきでない。同社は最近、テスラが4680電池構想で間違った方向に進んでいると語った。同氏は、イーロン・マスクに4680電池は「失敗し、決して成功しないであろう。」と言ったと言う。「我々は大いに議論し、私は彼にそれを示した。彼は黙っていた。」そして「彼は電池の作り方を知らない。電気化学の問題である。彼はチップ、ソフトウェア、ハードウェア、機械的なことに長けている。」と続けた。Robin Zengが、CATLが1 kg当たり200 Whのエネルギー密度を持つナトリウム･イオン電池を作るというのであれば、人々は彼を信じるべきである。
