フォルクスワーゲングループ傘下の電池子会社PowerCoはこのほど、QuantumScape固体電池の耐久性テストに成功し、超長寿命とほとんど減衰しない航続能力を持つことを証明し、業界内で注目を集めている。実際、金龍羽、華盛リチウム電、広汽集団などの中国国内電池企業もすでにこの分野に参入しており、各自の固体電池の研究開発と産業化計画に関する情報を公表している。

 

　固体電池は世界的な競争の焦点になりつつある。

 

　業界関係者は、固体電池は公認された次世代電池の第一選択プランの一つであり、次世代電池技術競争の鍵となるポイントでもあるとの見方を示している。しかしその規模化、産業化には程遠く、2030年には産業化が見込まれている。

 

1、グローバル競争の焦点

 

　フォルクスワーゲン傘下のバッテリー子会社PowerCoはこのほど、QuantumScape固体バッテリーの1000回以上の充電サイクルテストを実験室で実施した結果、バッテリー容量は95%を維持したと発表した。

 

　PowerCoのフランク・ブロム最高経営責任者（CEO）は、「固体電池の耐久性テストの結果は勇気づけられ、固体電池に発展の潜在力があることが確認された。固体電池のこの開発技術は最終的に、長距離走行、超高速充電が可能で、かつ劣化現象がほとんど起こらない電池をもたらす可能性がある。当社は固体電池技術を深く信じて疑わず、早期の固体電池の大量生産実現を目指す」と述べた。

 

　国内企業も配置を加速し、固体電池の研究開発と産業化のプロセスを全力で推進している。広汽集団は先に、固体電池がすでに画期的な進展を遂げており、セルのエネルギー密度が400Wh/kgに達した時点で、極限環境下における電池の安全性と信頼性の要求を満たすことができると発表した。2026年には車への搭載を実現する計画だ。

 

　金龍羽がこのほど発表した異働公告によると、同企業は最近の固体電池市場の注目度が高いことに注目している。金龍羽が固体電池とその重要材料の関連技術の研究開発を行うのは国境を越えた投資であり、プロジェクトの技術研究開発と産業化の成否には多くの不確実性が存在する。

 

　華盛リチウム電は2023年9月に発表した公告によると、長期的に長期的に有効で安全な固体リチウム電池材料の発展に注目しており、固体電池の電解質材料の設計と開発、および関連する電極材料の安定性と伝導性などの材料の設計と開発に重点を置いている。

 

清華大学の欧陽明高教授は、「中国のリチウム電池産業の発展は輝かしい成果を収め、10年間で電池のエネルギー密度が3倍に上昇し、コストが80%以上下がり、生産量は世界の70%近くに達した。しかし今、電池業界は生産能力の過剰、業界内巻きという課題に直面している」と述べた。電池業界のコストが下がり、技術的なハードルが低いため、多くの企業が殺到しているが、350キロワット以上の超高速充電、全寿命サイクル内でリチウムを析出させず、寿命に影響を与えず、安全事故が発生しないなど、電気自動車の顧客の需要を完全に満たしていない。固体電池の発展はこれらの問題を解決する一つの道である。

 

　中国化学・物理電源業界協会の鄭宏宇理事長は、「固体電池は将来のリチウム電池の究極の形態である可能性があり、業界内の一般的な共通認識になりつつある」と述べた。同協会の予測によると、2024年の世界の固体電池（半固体電池を含む）需要量は2.3GWh、2030年の世界の固体電池需要量は220GWhに達する見込みで、2024-2030年の複合成長率は114%に達する。

 

2、基礎科学研究は重要技術と並行して進める必要があることに注目する

 

　固体電池技術が業界内で広く注目されているにもかかわらず、多くの国内企業が配置を加速しており、固体電池の研究開発が加速している。しかし現在、関連の研究開発は依然として実験室での研究段階にあり、まだ大規模化・産業化の生産能力を備えていない。

 

　鄭宏宇理事長は、「中国のリチウム電気産業は世界をリードする地位にあるが、固体電池の発展の道には多くのリスクと不確実性がある。コストは固体電池の商業化の道に横たわる大きな障害であり、業界の商業化速度と固体電池の普及・普及を深刻に制約している。また、固体電池の技術では、外国企業と比べてまだ一定の差がある。固体電池の特許件数を例にすると、トヨタは1300件余りで世界1位になっており、しかもトップ10はいずれも日韓企業だ」と述べた。

 

　欧陽明高教授によると、中国国内の固体電池の研究開発には現在も認識が統一されておらず、力が比較的分散しており、産学研の不調和などの問題が存在する。

 

　固体電池の研究開発及び産業化の推進をいかに加速させるか。鄭宏宇理事長は、「固体電池技術の革新と産業化プロセスの推進を加速し、中国の同分野におけるコア競争力を持続的に維持するために、業界全体の長期的な配置、共同革新、難関突破の強化が必要だ」と述べた。

 

　中国科学院物理研究所の陳立泉研究員は、「固体電池の重要な点は固体電解質だ。現在研究されている材料はいくつかある。ジルコン酸リチウムランタン、チタン酸リチウムランタン、反ペロブスカイト、硫化物などだ」と述べた。固体電池のエネルギー密度、レート性能、サイクル寿命を向上させるため、新型電解質材料、界面改質、電池故障のメカニズムなど、固体リチウム電池の基礎科学問題に注目するだけでなく、電解質の大量生産・製造技術、大面積固体電解質薄膜の連続製造技術、固体電池一体化製造技術など、固体電池の重要技術問題も重視する必要がある。

 

　欧陽明高教授は、「研究開発力を強化し、受動安全研究と高安全電池の開発、能動安全研究とスマート型電池の開発、真性安全研究と全固体電池の開発を含む、電池安全研究と新型電池の開発に焦点を絞る」と述べた。

また

「電池業界の次の10年は、材料の世代交代だと思う。発展方向は低炭素化、スマート化、固体化だ。新たな材料の革新サイクルは2030年頃になる。つまり固体電池は2030年頃に産業化を実現する可能性がある。人工知能は材料の研究開発パラダイムを変えつつあり、固体電池の研究開発スピードを大幅に加速させる。これは2030年頃に固体電池の産業化の突破を実現する上で確実性を増す」と予測した。

 

（趙　嘉瑋）

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