ゲームチェンジャー：ナトリウム･イオン電池により電気自動車が
はるかに手頃な価格になる可能性があるとレポートが報告
Gamechanger: Sodium Ion Batteries May Make EV’s Far More Affordable, Says Report
By Nirmala Murali
https://www.newindianexpress.com/ 2023.09.23
このようなナトリウム･イオン電池に使用される材料は社内で製造できる。したがって、この電池は「Make in India」と「Make for India」の実例となるであろう。
リチウム・イオン電池は金属の採掘が難しいため、低価格の電気自動車にはコストが高すぎることが判明しており、ナトリウム･イオン電池は徐々に電気自動車市場に浸透しつつある。
リン酸鉄リチウムまたはリン酸鉄リチウム電池と同様のエネルギー密度プロファイルを備えたこの新興技術を、インドの電化ニーズを満たす費用対効果が高く環境に優しい方法としていくつかの企業が検討し始めている。
これにより、インドの自動車市場が電動化に関してすでに見てきた勢いがさらに高まる可能性がある。インドでは、大手自動車メーカーだけでなく新興企業や新規参入企業も発売する電気自動車モデルが急増している。
しかし、スクーター分野では政府の補助金が電気自動車の成功に貢献したが、電気自動車のコストの約40％を占める電池の高コストが他の分野では足かせになっていることが判明した。
リチウム電池の限界
現在、自動車メーカーはエネルギー密度が高く、基本的にはkg当たりの蓄電量が多いため、リチウム電気自動車用電池を好んでいる。しかし、環境に対するその悪影響は常に限界があった。
これら2つの要因以外にも、リチウム電池は多少揮発しやすい場合がある。
リチウム・イオン電池には、電池に使用される他の材料に基づいて、ニッケル・マンガン・コバルトとリン酸鉄リチウムの2つの化学的性質がある。
「ニッケル・マンガン・コバルト電池はエネルギー密度が高いが、揮発性が高いため安全ではない。電池の安全性をチェックするためにニードル・テストが使用される。このテストでは、長い針が電池に挿入され、電池がショートする。これは電気自動車や事故に遭った場合のシミュレーションである。」とIncred Equitiesのアナリストは述べた。
「このテストをニッケル・マンガン・コバルト電池で実行すると、電池は爆発する。同じテストをリン酸鉄リチウム電池に適用すると、有毒ガスは放出されるが、爆発はしない。」と付け加えた。
また、リチウムの採掘による影響は石油やガスに比べてかなり低いものの、リチウムの採掘には環境コストがかかる。
リチウム・イオン電池の需要の増加に伴うもう1つの制限は、需要が供給を上回っているという事実である。
「2020年、リチウム需要の37％は電気自動車電池からのものであった。2030年までにリチウム需要の80％が電気自動車用電池になると推定される。」とアナリストは述べている。
「採掘されたリチウムの世界的な供給量は、電池だけでは需要に応えるのに不十分である。採掘されたリチウムがなければ、リチウム・イオン電池の価格は上昇するであろう。そうなると、ローエンドの電気自動車は顧客にとって手の届かないものとなり、最終的には運輸部門の電化を阻害することになるであろう。したがって、適切なナトリウム･イオン電池の生産は、電気自動車ブームが継続するための実質的な前提条件である。」と付け加えた。
未来の電池？
この不足の解決策は、充電式電池のリチウムの代替品として機能する安価で豊富な化学物質を特定することかもしれない。この要件に適合する可能性のある2つの元素は、ナトリウムとカリウムである。しかし、これらの代替案には依然として重大な課題が残されている。
さらに、ナトリウム･イオン電池は、リチウム・イオン電池に関連する地政学的問題やサプライチェーンの問題の懸念にも対処する。このようなナトリウム･イオン電池に使用される材料は社内で製造できる。したがって、この電池は「Make in India」と「Make for India」の実例となるであろう。
マイナス面としては、ナトリウム･イオン電池は、リチウム・イオン電池が提供するような電気自動車の航続距離を提供することはできないが、いくつかの独自の利点がある。
ナトリウム･イオン電池では、電池の正極でリチウム・イオンがナトリウム･イオンに置き換わり、電解質ではリチウム塩がナトリウム塩に置き換わる。
ナトリウム･イオン電池は、小型で航続距離の短い電気自動車や家庭用エネルギー貯蔵システムなどの定置型用途にニッチな分野を見出している。ナトリウム･イオン電池はエネルギー密度が低いため、シティカーや軽自動車など、長距離の走行を必要としない車両に適している。
「ナトリウム･イオン電気自動車は、リン酸鉄リチウム電池の同等品よりも安価で航続距離が短いであろう。これにより、車両用途向けの電気自動車が増えるであろうローエンドの電気自動車市場に適したものとなる。」とレポートは述べている。
また、これらの電池は、－10℃や－20℃などの低温でも優れた性能を発揮するため、低温保管においても大きな利点がある。
「適切なナトリウム･イオン電池の生産は電気自動車ブームが継続するための実質的な前提条件である。」と報告書は指摘している。
ナトリウム･イオン電池は、リチウム・イオン電池の有力な代替品として大いに期待されている。ナトリウム･イオン電池は大きな進歩を遂げたにもかかわらず、まだ簡単に市販されていない。
メディアではナトリウム･イオン電池がゲームチェンジャーとして大いに盛り上がっているが、考慮すべき重大な欠点がいくつかある。ナトリウム･イオン電池のエネルギー密度は100 Wh/kg～160 Wh/kgの範囲にあり、現時点ではリン酸鉄リチウム電池の性能に匹敵する。ただし、この技術はリチウム・ベースの技術に比べて成熟度が低く、現在、大規模な開発が行われている。
しかし、インドのような巨大市場の電化ニーズに対して費用対効果の高い解決策を提供する琴は約束されている。
