Solid について知っておくべき 10 のこと

全固体電池は電気自動車の未来となる可能性があります。 これらのバッテリーには大きな利点がありますが、EV 所有者にとってはいくつかの欠点もあります。

自動車の世界が従来のガソリン駆動の内燃エンジンからバッテリー駆動のモーターを備えた電気自動車に移行する中、バッテリー技術の進歩は運転体験を向上させる重要な要素となっています。 初期の電気自動車は、航続距離が短い一方で、座席の下またはトランクに小型のリチウムイオン電池を搭載していました。 航続距離が伸びるにつれてバッテリーのサイズも大きくなり、テスラが最初に使用した場所は車両の床に移動しました。

現在、電気自動車に使用されているリチウムイオン電池は非常に大きくて重いです。 電池技術における次の当然のステップは全固体電池です。 これらの新しい EV バッテリーは、より多くのエネルギーを提供し、温度変化の影響を軽減し、重量を軽減する可能性があります。 全固体電池は爆発の可能性のリスクも下げるはずです。 これらの新しいバッテリーにはいくつかの利点がありますが、いくつかの欠点もあります。

MotorTrend、JD Power、Car and Driver からの情報を使用して、全固体電池と電気自動車での将来の使用について知っておくべき 10 の事項のリストをまとめました。

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リチウムイオン電池は液体電解質を使用して電気エネルギーを蓄えます。 この物質は非常に可燃性が高く、EV が損傷したバッテリーと衝突すると、カリカリに燃えてしまうのはそのためです。 全固体電池技術の変更により、電池で固体電解質を利用し、リチウムイオン電池の液体を置き換えることが可能になります。

固体電池でセラミック電解質を使用すると、液体電解質電池と同様に樹枝状結晶の成長を防ぐことができます。 これにより、バッテリーが内部でショートすることがなくなります。 自動車メーカーは全固体電池を車両の構造に組み込むこともできるため、リチウムイオン代替電池よりもはるかに安全になります。

エネルギー密度は、特定の重量または体積に対してバッテリーが実際にどれだけの電力を供給できるかを表します。 現在のEVのバッテリーは非常に重く、ほとんどの場合、内燃エンジンよりもはるかに重いです。 新しいバッテリー技術への変更には軽量化が伴うはずですが、それはまた、これらのバッテリーが現在のモデルよりもエネルギー密度が高くなければならないことを意味します。

一部の報告では、これらの新しい固体電池は現在のリチウムイオン電池よりもエネルギー密度が 3 倍高い可能性があると示唆されています。 これは、自動車メーカーが電気自動車の軽量化か航続距離の延長のどちらかを選択できることを意味する。 重さ 1,000 ポンドのリチウムイオン電池は、重さわずか 333 ポンドの全固体電池と同じエネルギーを提供できます。

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リチウムはレアアース金属であり、世界のリチウム生産量も 3 倍になっているにもかかわらず、最近リチウムの価格は 3 倍になっています。 リチウムイオン電池をソリッドステートモデルに置き換えると化学反応が変わると思うかもしれません。実際に変化しますが、望んでいる通りにはなりません。 全固体電池は現在のEV用電池よりも多くのリチウムを使用する可能性があり、材料不足につながる可能性がある。

新しいEV用バッテリーはどれくらい多くのリチウムを使用するのでしょうか? 一部の専門家は、これらの新しい電池を製造するために必要なリチウムの量の5〜10倍が必要になる可能性があると推定しています。 これにより、リサイクルの取り組みとすべてのバッテリー材料を再利用する方法の学習に圧力がかかることになります。

現在の電気自動車は、DC 急速充電場所で全容量の 80% まで充電できます。 この制限は、極端な電子の流れによって損傷する可能性があるバッテリーを保護するために設定されています。 残念ながら、これによりロードトリップ中の実際の航続距離が短くなります。 航続可能距離が 300 マイルと記載されている EV は、これらの充電ステーションを使用すると、1 回の充電で 240 マイルに減ります。

これらの新しいバッテリーの固体電解質により、公共の急速充電ステーションでフル容量まで充電できます。 電気自動車でこれらのバッテリーを使用して充電時間が短縮されると、最終的にガソリンタンクに燃料を補充するのにかかる時間の短縮に挑戦する可能性があります。 全固体電池は、現在のリチウムイオン電池の充電時間と比較して、充電時間を 10 ～ 15 回に短縮できる可能性があります。