現在中国国内で開催されている上海モーターショーにおいて発表された格安小型EVのシーガルに対して、今後ナトリウムイオン電池とLFPのハイブリッドバッテリーが搭載される可能性が改めて報道されました。
ナトリウムイオン電池は、リチウムイオン電池とは異なる種類のバッテリーであり、現在の電気自動車に採用されているバッテリーはほとんどがリチウムイオン電池です。LFPバッテリーもリチウムイオンバッテリーの一種であり、リン酸鉄を正極材として使用しています。
2022年には、リチウムイオンバッテリーの価格暴騰が大きな問題となりました。ロシア・ウクライナ戦争や電気自動車の販売増加により、原材料価格が高騰し、バッテリーメーカーの生産が追いつかなくなりました。その結果、多くの電気自動車メーカーが値上げを余儀なくされました。
電気自動車のコストを決定づける重要な要素は、バッテリーのコストであり、これをいかに安価に調達するかがポイントです。そのため、テスラ、BYD、フォルクスワーゲンなどは、自社でバッテリーを生産する体制を整えて、より安価なバッテリーを安定的に確保できるように取り組んでいます。
ナトリウムイオン電池は、リチウムイオン電池に代わる新たなバッテリー技術として期待されており、将来的に電気自動車のバッテリーコストを低減する可能性があります。この技術の普及が進むと、電気自動車の価格がさらに下がり、より多くの人々に手に入れられるようになるでしょう。
NMC（３元系）電池とは？
リチウムイオンバッテリーのコストに関して、ノルウェーの調査会社ライスタッドエナジー社が概算した2022年シーズンのコスト内訳では、正極材がコストの3分の2近くを占めていることがわかります。正極材のコストがバッテリーのコストに直結するため、バッテリーメーカーやEVメーカーは正極材の研究開発に力を入れています。
正極材の例として取り上げたNMC811は、現在EV向けのリチウムイオンバッテリーで圧倒的なシェアを持つLFPとNMCの2種類のうちの1つです。NMCは日産リーフ・アリア・サクラなど、日本で販売されている多くの電気自動車に採用されています。
NMCの強みは、エネルギー密度の高さです。エネルギー密度を高めることで、同じ重さや大きさのバッテリーにより多くの電池を詰め込むことができ、軽EVなどの電気自動車の性能向上が期待できます。そのため、2023年時点でも、エネルギー密度を高める目的でNMCが積極的に採用されています。
今後もバッテリー技術の進化が電気自動車の普及や性能向上に大きく寄与することが期待されます。エネルギー密度の高いバッテリーを開発し、コストを抑えることが、電気自動車の市場拡大につながるでしょう。
NMC811というバッテリーの正極材は、ニッケル、マンガン、コバルトの3種類の原材料から成り立っており、それぞれの含有比率が8:1:1となっています。バッテリーのエネルギー密度向上に最も貢献するのはニッケルであり、ニッケルの含有比率を高めることで、エネルギー密度が向上します。そのため、NMC811が最新型のバッテリーとして広く採用されています。
バッテリーのコストにおいて、NMC811の正極材の大部分はリチウムが占めています。2022年シーズンのNMC811のコスト平均が78ドルである中、リチウムのコストはその45％にも及びます。また、コバルトは全体の8％、ニッケルは22％となっています。
バッテリーの生産コストを抑えるためには、リチウムのコスト削減が重要であることがわかります。リチウムのコストを下げることができれば、バッテリーの生産コスト全体が低下し、電気自動車の価格も抑えられることになります。このように、リチウムのコスト削減はバッテリー技術の進化や電気自動車の普及に大きく寄与する要素となっています。
リチウムイオンバッテリーにおいて、リチウムは非常に重要な原材料であり、そのコストがバッテリーの生産コストに大きな影響を与えます。2022年においてリチウム価格が240％上昇し、バッテリーの生産コストが高騰する状況が続いています。そのため、バッテリーメーカーや一部のEVメーカーは、リチウムイオンバッテリーに代わる新たなバッテリー技術を模索しています。
ナトリウムイオンバッテリーはゲームチェンジャー？
その中で期待されているのが、ナトリウムイオンバッテリーです。ナトリウムイオンバッテリーは、リチウムイオンバッテリーと同様の動作原理を持ちながら、リチウムの代わりにナトリウムを使用しています。ナトリウムは地球上に豊富に存在し、採取コストも低いため、ナトリウムイオンバッテリーの生産コストはリチウムイオンバッテリーに比べて抑えられると期待されています。
ただし、ナトリウムイオンバッテリーはまだ開発途中の技術であり、エネルギー密度やサイクル寿命などの面でリチウムイオンバッテリーと同等の性能を達成するためには、さらなる研究開発が必要です。しかし、リチウム価格の高騰を受けて、ナトリウムイオンバッテリーへの関心や研究開発が加速されることが予想され、今後の技術革新に期待が寄せられています。
このような状況から、ナトリウムイオンバッテリーが急速に注目を集めており、世界のバッテリートップメーカーであるCATLとBYDが、2023年中にナトリウムイオンバッテリーの量産体制に入ることが報じられています。
CATLはすでに2021年中にナトリウムイオンバッテリーの開発動向を公式に発表し、2023年中にサプライチェーンを構築し、量産体制に突入するとアナウンスしていました。また、初の納入先として中国の自動車メーカーであるCheryが発表されており、2023年中にはナトリウムイオンバッテリーが搭載されたEVが公道を走り始めることが予想されています。
一方、BYDも水面下でナトリウムイオンバッテリーの開発を進めており、同じく2023年中に本格的な量産をスタートさせる方針であることが報じられています。BYDのナトリウムイオンバッテリーを最初に搭載するのは、上海オートショーで正式発表されたシーガルであることが明らかになっています。
これらの情報から、ナトリウムイオンバッテリーがEV市場で急速に普及し始める可能性が高く、リチウムイオンバッテリーに代わる新たな選択肢としての地位を確立することが期待されています。ナトリウムイオンバッテリーの採用が広がることで、バッテリーの生産コストが低下し、EVの普及がさらに加速することが予測されます。
BYDとCATLは、ナトリウムイオンバッテリーとリチウムイオンバッテリーのハイブリッドパックを最初に導入することで、エネルギー密度を向上させるとともに、高価なリチウムの使用量を減らすことが期待されています。CATLは、ハイブリッドパックによってEVの航続距離を最大500kmに延ばすことができるとしています。
しかしながら、2023年に入ってからリチウムの価格が急速に低下していることも重要な動向です。リチウムの価格はわずか数ヶ月で3分の1にまで急落し、これがバッテリーのコストダウンにつながる可能性があります。イーロン・マスクは、リチウム価格の大幅な下落の影響が第二四半期に出てくると述べています。
この状況から、EVの購入価格がさらに安くなることが予想され、特に北米市場ではテスラが値下げを行っていることから、中国国内でもEVの値下げ競争が激化する可能性があります。
確かに、ナトリウムイオンバッテリーの普及が進むことで、自動車業界全体における期待が低下する可能性があります。しかし、CATLとBYDはEV向けバッテリーだけでなく、定置用蓄電池などのバッテリービジネスも展開しており、ナトリウムイオンバッテリーの寒冷地での低温性能が優れている点から、その将来性は依然として明るいと考えられます。
BYDのシーガルにナトリウムイオンバッテリーを搭載することで、さらにコストを抑えたエントリーモデルが登場する可能性があり、新興国への導入が期待されます。また、ナトリウムイオンバッテリーとリチウムイオンバッテリーのハイブリッドパックによって、航続距離500km程度の実用的なEVも開発されるでしょう。
将来的には、街乗り専用のEVにナトリウムイオンバッテリー、中程度の航続距離にハイブリッドパック、中長距離にLFPを採用する流れが主流になると予想されます。リチウム価格の急落を受けて、バッテリーの価格競争が激化する可能性があり、これから始まるEV価格戦争によって、EVシフトがさらに加速することが期待されます。
Author: EVネイティブ
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