現行のLiイオン2次電池(LIB)の開発者にノーベル化学賞が送られた2019年の翌年に、LIBを超えるリチウム硫黄(Li-S)2次電池が実用化される。Liイオンを使わない新型電池も実用化に近づいてきた。多くが現行LIBの2~5倍のエネルギー密度を備え、それでいて量産時の価格は大幅に安くなる。電池の革新が新用途開拓につながる流れは当面続く。LIB」への期待がこれまで以上に高まった年だった。理由は、現行LIBの2つの限界がいよいよ顕在化してきたことにある。†Liイオン2次電池(LIB)=狭義の定義では、正負極共にLiイオンをインターカレーションさせる、つまり金属Liなどに析出させることなく、イオンのまま材料の隙間を出入りさせることで、充放電できる電池を指す。2つの限界とは、(1)エネルギー密度の目立った向上がもはや見込めないこと、(2)価格の低下スピードが従来の予測よりも鈍ってきたこと、の2つである。(1)について、現行LIBの重量エネルギー密度はセルで最大約270Wh/kg、体積エネルギー密度は同約700Wh/Lだ。現行LIBの枠組みでは、同280Wh/kgと同800Wh/Lがほぼ限界だとみられ、今後の伸びしろは小さい。それを超えるには、正極材料に大きなブレークスルーが必要だが、「先進LIB」とも呼ばれる候補技術はいずれも充放電サイクル寿命が短く、実用化の見通しは立っていない。以前は2030年の実用化が目標だったが、最近の状況から本誌推定で2035年以降にずれ込むとみられる(図1)。LIB”の一部技術が実用化へ既存と次世代の2次電池のパッケージでのエネルギー密度を比較した。年代は実用化が始まる最短の時期(本誌推定)。次世代2次電池の多くが、既存のLIBをはるかに超えるエネルギー密度を備えるが、充放電サイクル寿命が短いことが実用化の最大の壁となっている。Zn-Ni電池は5500サイクル、AABは600サイクル、Li-S2次電池は400Wh/kgと高いエネルギー密度で100サイクルに達している。Li-S2次電池は2020年にも用途を選びながら実用化が始まりそうだ。(図:本誌が取材を基に作成)[画像のクリックで拡大表示](2)の価格は、最も安いセルで140米ドル/kWh台前後だとみられる。従来の予測では2030年には70~80米ドル/kWhになるとされていたが、電気自動車(EV)市場の伸び悩みを背景に、LIBの大幅増産に慎重なメーカーが多く、価格低下のペースは鈍っているもようだ。コバルト(Co)やリチウム(Li)の価格の乱高下や自動車会社が求める高品質のLIBを製造できるメーカーが限られていることも低価格化が鈍ってきた要因になっていると考えられる。性能が頭打ちでしかも安くもならない─。LIBとは別の技術の実用化を探る動きが活発になってきている。Specialエレキあらゆるプロセスで顧客ニーズに対応セキュリティも万全な新IoT向けマイコン毎月更新。世界で戦える工場マネージャー養成講座(全2回セット)国内外を問わず工場のマネジメントを担う管理者に求められるスキルを体系的に学べる講座です。工場長や...世界で広がる自動車電源48V化の最新動向とポイントクルマの電動化が加速する中、実用化が進む自動車電源の48V化について、元トヨタ自動車で世界初の4...今後10年で倍増へ、半導体100兆円市場を制するのは誰か世界の半導体市場は、今後10年で100兆円規模に倍増する方向性が見えてきた。活用を考えているエンジニアを対象に、必要な基礎知識と深層学習の最新技術動向を解説します...工場のものづくり力を世界レベルに強化する世界で戦える工場マネージャー養成講座の第2回。産業用ロボット本体メーカーの角度から、中国ロボット市場の最新発展状況を徹底的に調査。自動車から電機、産業機械まで製造業が「世界No.1製品」をつくるために必要な開発設計プロセスの全...次世代電池2020EVから空飛ぶクルマ、IoT/センサーネットに広がる次世代電池技術を徹底解説デジタルヘルス未来戦略どの技術、どの市場を狙うのか、そして、どこと組むべきか。「デジタルヘルス」に挑むなら、今。事業戦...突き抜けるデザインマネジメント「デザインなんかで経営が変わるわけない」と思っている人にこそ読んでほしい本。