米国企業にとって、新しいEVバッテリーの競争が始まる

Apr 29, 2024

イリノイ州ノーマルの同社工場にあるリビアン R1T 電気ピックアップ トラック。 ジェイミー・ケルター・デイビス/ブルームバーグ、ゲッティイメージズ経由

連邦政府の命令と奨励金に後押しされて、米国のメーカーは電気自動車用の新しいバッテリー技術の開発を進めている。 聖杯は、より安全で、より安価で、より長い航続距離を提供し、輸入された「紛争」鉱物を使用しないバッテリーです。

ジュディス・ルイス・マーニット著 • 2022年12月20日

エンジニアのマーティン・エバーハルトが、サンタモニカ空港の格納庫で大勢の投資家、ジャーナリスト、購入希望者を前に、未来的なカスタムデザインのスポーツカーを発表してから 16 年が経過した。 ロードスターは、その名の通り、多くの革新的なエンジニアリングを搭載していましたが、後部コンパートメントに詰め込まれた 6,831 個のリチウムイオン バッテリー セル以上に重要なものはありませんでした。これにより、車両の航続距離と速度が決まりました。 エバーハルト氏は当時、「時速4秒間の加速の秘密はバッテリーシステムにある」と説明した。

エバーハルト氏と彼の共同研究者であるマーク・ターペニング氏は、新しい電気自動車会社の名前をニコラ・テスラにちなんで命名し、2年後の2008年にテスラは自動車市場に投入された初の商用生産されたリチウムイオン駆動車となった。 リチウムイオン (Li-ion) は、大人気のプリウスを含むほとんどのハイブリッド車や電気自動車に電力を供給していたニッケル水素 (Ni-MH) 電池からの大きな進歩でした。 リチウムの優れたエネルギー密度は、リチウムイオン電池がニッケル水素電池よりも 1 キログラムあたり 3 分の 3 多くのワット時を蓄えることができることを意味します。つまり、寿命が長くなり、重量が軽くなります。

しかし、リチウム電池には依然として重大な欠点があります。 リチウムだけでなく、コバルト、銅、黒鉛、ニッケルといった重要な鉱物を輸入することに依存している。これらの鉱物は、山を切り開いたり、希少な砂漠の地下水を池に汲み上げたりして、水が蒸発して鉱物が残るのを待つことによって得られる。 コンゴ民主共和国は、世界のコバルトの 70% 以上を生産していますが、その多くは危険な労働条件下での児童労働の搾取によって行われています。 他の鉱物は、世界で減少しつつあるニッケル貯蔵量の20％を供給しているロシアや、EVのバッテリーに使用される黒鉛のほぼすべてを国際的に供給している中国など、米国が経済関係の緩和を望んでいる国々から供給されている。

「受け入れができないと定義されている場所に行かない限り、必ずしも鉱物を入手できるわけではありません」と、化石燃料から交通機関を移行する活動をしている非営利団体電化連合のエグゼクティブディレクター、ベン・プロチャスカ氏は言う。 近いうちに、特定の鉱物がまったく入手できなくなるかもしれません。たとえば、中国は自国の驚異的な電池産業のために黒鉛を維持すると脅しています。 市場アナリストらは、世界のリチウム需要が2030年までに供給を上回ると予測している。「電池を作る別の方法を考え出す必要がある」とプロチャスカ氏は言う。

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州と連邦の義務と奨励金により、自動車会社は自社保有車両でバッテリー駆動車両を優先するよう求められており、また揮発性ガス価格の変動により、より多くの消費者がゼロエミッション輸送に移行しているため、自動車メーカーとバッテリー会社はまさにその実現を急いでいる。 彼らは、コストを削減し、エネルギー密度を高め、つまり極めて重要な航続距離を延ばし、米国政府が「懸念する外国企業」と呼ぶものから業界を遠ざけながら、バッテリーを製造するさまざまな方法の開発に取り組んでいる。

いわゆる紛争鉱物を国産鉱物に置き換える電池は、研究開発を超えて試験段階にまで進んでいます。 コバルトを減らしてニッケル、マンガン、アルミニウムを使用する電池はすでに商業生産されている。 数社が引火性の液体を使用しない全固体電池の開発に取り組んでおり、米国では電池製造専用のギガファクトリーの計画が数多くある。