江蘇新日電動車股份有限公司の雷宝栄副総経理によると、中国の二輪電動車は現在、動力電池で鉛電池、リチウム電池、水素燃料の3種類に分類されている。

 

　市販されている二輪電気自動車は鉛電池を中心に技術が成熟しており、価格が安く、リサイクル率が高いなどの特徴を備えており、リチウム電池の二輪電気自動車における浸透率は平均10%に満たない。一方、水素燃料電池は現在検証段階にあり、大量の検証データが必要で、ここ数年で大量に応用されることはない。

 

 

一、鉛蓄電池の電気自動車への応用の現状

 

1、鉛蓄電池の電動二輪車への応用

 

　鉛蓄電池は技術が成熟していて、価格が安くて、安全性が良いので、電動二輪車に広く応用されています。2023年1-8月、全国の電動自転車生産台数は2659万台で、鉛蓄電池の配置比率は約85%の25.52GW/Hを占める。2023年1-8月、全国の電動バイク生産台数は1028万台で、鉛蓄電池の配置比率は約95%の12.34GW/Hを占める。2023年1-8月に電動自転車、電動バイクは計3687万台が完成し、鉛蓄電池の配置が約90%を占める。鉛蓄電池の問題点としては、体積が大きく、寿命が短い、質量が重い、低温性能が劣るなどの欠点がある。

 

2.鉛蓄電池技術の発展の現状

 

　鉛蓄電池は、安全性が高く、安定した電気性能を有し、製造コストが低く、応用分野が広く、低コストで再生利用できる「資源循環型」のエネルギー製品です。その生産は高度加工、労働集約型の方式である。ここ数十年来、鉛蓄電池の応用分野は絶えず拡大して、市場の需要量も大幅に増加して、二次電源の中で、鉛蓄電池はすでに85%以上の市場シェアを占めています。人類の太陽エネルギー、風力エネルギー、地熱エネルギー、潮汐エネルギーなどの自然エネルギーの開発利用と電気自動車産業の発展に伴い、鉛蓄電池は地球資源を消費しない「グリーン」産業として広く発展している。

 

　関連統計データによると、ここ数年の蓄電池の世界の年平均成長率は5%に満たないが、中国の電池総量の年成長率は9.4%に達している。特に鉛電池の発展が速く、年間成長速度は16%以上を超えている。中国の鉛電池市場は自動車用電池を中心に全体の約70%を占め、ここ5年で年平均16%成長している。新型高出力鉛蓄電池の絶え間ない登場、品質レベルの絶え間ない向上、低コストの優位性により、発展途上国の足としての電動自転車と電動バイクの発展速度は驚異的で、中国の生産量は毎年ほぼ倍増の速度で増加し、年50%ずつ増加している。

 

　中国の蓄電池業界はここ十数年、急速な発展の時期に入り、技術改造と設備更新を経て、業界全体の技術水準を大きく引き上げた。多くの製品の品質は国際的な同類製品とほぼ同水準にあり、従来の蓄電池は技術改良により、すでに密閉・メンテナンスフリーおよび新型ナノコロイド電解液、グラフェンなどの新技術発展を採用している。特に中国が独自に革新した電動自転車の蓄電池製品、深循環動力電池の製造技術で欧米、日韓などの先進工業国を超え、トップレベルにある。

 

　ここ数年、中国の鉛蓄電池の新製品が続々と登場している。新型チューブ型電極のナノコロイド鉛蓄電池はすでにエネルギー貯蔵、低速純電気自動車にバッチ応用されており、使用寿命と信頼性が大幅に向上している。改良型のAGM鉛蓄電池は低速の純電気自動車で大量に使用されるほか、多くの軽量・微混合のHEVで大量生産されている。多くの規模以上の大企業は独自の技術開発、先進設備制造技術を採用して巻回式鉛蓄電池及び新型自動車用始動・停止蓄電池を大量生産しており、各種大型工事車及び多くの国産或いは合資ブランドの軽混用HEVに応用されている、新型自動車用始動・停止蓄電池は世界先進レベルに達し、始動寿命はすでに11万回に達しており、一般的なAGM電池の2万回を大きく上回っている。

 

二、電気自動車への鉛蓄電池活用と今後の展望

 

1、鉛蓄電池の推移

 

　将来の自動車用バッテリーと電気自動車の分野において、鉛蓄電池は低コスト、成熟した技術、安全な使用などのメリットから、その発展の底力は小さくない。以上の利点が将来の自動車、電気自動車用蓄電池鉛蓄電池は優先的に普及する製品の1つであるため、すでに2010年に米国は外部に米国が24億ドルを投入して蓄電池技術のマイナス発展を支持する48項目を発表して、次世代の新型電池の発展と電気自動車用蓄電池の開発と生産に使われる。このうち10億ドル近くが鉛蓄電池プロジェクトの支援に使われており、主に新型鉛・炭電極を研究する先進的な鉛蓄電池と新型ナノ燃料電池の開発に向けられているM素材の「新型スーパー」鉛蓄電池である。

 

　中国は第13次五カ年計画の中で、太陽光発電・新エネルギー貯蔵用蓄電池の応用と新エネルギー自動車用電池の発展について、今後5年間で国が重点的に育成・発展する7大戦略産業とした。中国太陽光発電新エネルギー電池応用協会の調査によると、今後10年間で太陽光発電エネルギー貯蔵用蓄電池の市場余地は約1000億元以上となり、ここ数年で巻回式、双極性、グラフェン材料、スーパー電池などの新型鉛蓄電池が相次いで登場または産業化され、鉛蓄電池の倍増のピークを迎えるに違いない。ジョンソン・セルフコントロール・エナジー・ダイナミクス戦略分析部門が示した予測による。自動車の発進・停止技術（微混車）及び低速電気自動車の最も理想的な電源は鉛蓄電池で、2025年の世界市場の需要量は3500万セットに達するとみられている。鉛蓄電池の新技術の応用に伴い、新型技術の鉛蓄電池は自動車、新エネルギー電気自動車及び電気自動車への応用に顕著なコストパフォーマンスの優位性があり、市場の将来性は非常に広い。 

 

2、鉛電池の主な性能の優位性は6つの面に現れている

 

①工業化を実現する生産時間が最も長く、技術が最も成熟した電池で、性能が安定し、信頼性が高く、応用分野が多い。

②希硫酸を電解液とし、可燃性がなく、電池は常圧または低圧設計で、安全性に優れている。

③動作電圧が比較的高く、電力特性が良く、動作温度範囲が広く、HEVなどの高倍率放電応用に適している。

④浮動充電で使用でき、浅充電・浅放性能が優れ、メモリー効果がなく、UPS、再生可能エネルギー貯蔵などの分野に適している。

⑤大小型の電池技術が成熟しており、LANH級以下や数千LANHのさまざまな規格の電池を作ることができる。

⑥原材料価格のコストパフォーマンスが高く、安全に使用でき、リサイクルが可能。

 

　中国の交通体系の特殊性、陸上には各種交通手段が存在しているため、高速鉄道、自動車のほか、各種低速交通手段（低速四輪車、三輪車、二輪電動車など）の保有台数は非常に巨大で、電動二輪車だけでも4億台近く、低速四輪車、三輪車も5000万台以上ある。80%が鉛蓄電池であれば、鉛蓄電池の使用量は大きな市場となる。

 

3、鉛電池のスマート化

 

①電池管理システム（BMS）

②車両中制御ECUシステム

③音声・光警報システム

④遠隔監視システム

⑤充放電スマート管理システム

 

　鉛蓄電池は技術が成熟しており、性能が安定しており、低コストで安価で、信頼できる使用ができるなどの利点があるため、各業界に応用されているだけでなく、特に中国の電気自動車業界では電気自動車用蓄電池の市場を20年以上独占している。これは主に鉛蓄電池のコスト・費用対効果と使用安全性の優位性によるものだ。 

 

　鉛蓄電池は膨れても発火や爆発などの危険性がなく、ここ数年リチウムイオン電池の投入が拡大しているが、低速電気自動車や電動二輪車などで実用化されている鉛蓄電池は圧倒的なシェアを占めている。

 

　ここ数年、電動バイクGB24155-2020『電動バイクと電動軽バイクの安全要求』と電動バイクGB42295-2022『電動自転車の電気安全要求』の2つの強い目標の実施により、電動バイクの安全に対してより厳格な要求を提出し、バッテリーの使用に対してより高い安全要求を提出した。これにより、電気自動車の製品は蓄電池の使用の面でより厳格な規定があり、鉛蓄電池の使用の安全性と良好なコストパフォーマンスとリサイクル可能な優位性のため、電気自動車業界と多くの電気自動車ユーザーの第一選択製品となる。

 

 

(iruniverse 趙）

 

 

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