電池 でんち の一部 いちぶ が見 み えている日産 にっさん ・リーフ のカットモデル(2009年 ねん )
電気 でんき 自動車 じどうしゃ 用 よう 電池 でんち (でんきじどうしゃようでんち、英 えい : electric-vehicle battery 、略称 りゃくしょう : EVB [ 注釈 ちゅうしゃく 1] )は、電池 でんち 式 しき 電気 でんき 自動車 じどうしゃ (BEV)やハイブリッド式 しき 電気 でんき 自動車 じどうしゃ (HEV)の電気 でんき モーター を駆動 くどう するための電池 でんち である。通常 つうじょう は二 に 次 じ 電池 でんち (蓄電池 ちくでんち )であり、リチウムイオン二 に 次 じ 電池 でんち が一般 いっぱん 的 てき である。これらの二 に 次 じ 電池 でんち は、高 たか いアンペア時 じ (またはキロワット時 きろわっとじ )容量 ようりょう のために専用 せんよう 設計 せっけい されている。
電気 でんき 自動車 じどうしゃ 用 よう の二 に 次 じ 電池 でんち は、始動 しどう ・照明 しょうめい ・点火 てんか (SLI)用 よう 鉛 なまり 蓄電池 ちくでんち とは異 こと なる。これは、電気 でんき 自動車 じどうしゃ 用 よう 二 に 次 じ 電池 でんち が持続 じぞく 的 てき な電力 でんりょく 供給 きょうきゅう を目的 もくてき としたディープサイクル二 に 次 じ 電池 でんち (英語 えいご 版 ばん ) であるためである。電気 でんき 自動車 じどうしゃ 用 よう の二 に 次 じ 電池 でんち は、重量 じゅうりょう 出力 しゅつりょく 比 ひ 、比 ひ エネルギー 、エネルギー密度 みつど が比較的 ひかくてき 高 たか いことが特徴 とくちょう であり、電池 でんち の小型 こがた 化 か ・軽量 けいりょう 化 か は、自動車 じどうしゃ の重量 じゅうりょう を減 へ らし、性能 せいのう を向上 こうじょう させるために望 のぞ ましい。液体 えきたい 燃料 ねんりょう と比較 ひかく すると、現在 げんざい のほとんどの電池 でんち 技術 ぎじゅつ は比 ひ エネルギーが非常 ひじょう に低 ひく く、これが電気 でんき 自動車 じどうしゃ の最大 さいだい 航続 こうぞく 距離 きょり に影響 えいきょう を与 あた えることが多 おお い。
最近 さいきん の電気 でんき 自動車 じどうしゃ では、重量 じゅうりょう に比 くら べてエネルギー密度 みつど が高 たか いリチウムイオン二 に 次 じ 電池 でんち やリチウムイオンポリマー二 に 次 じ 電池 でんち が主流 しゅりゅう となっている。電気 でんき 自動車 じどうしゃ に使用 しよう される他 ほか の種類 しゅるい の二 に 次 じ 電池 でんち には、鉛 なまり 蓄電池 ちくでんち (「液 えき 式 しき 」、ディープサイクル、バルブ調整 ちょうせい 式 しき )、ニッケル・カドミウム 、ニッケル・水素 すいそ 、そしてあまり一般 いっぱん 的 てき ではないが、空気 くうき 亜鉛 あえん 、溶融 ようゆう 塩 しお 電池 でんち などがある[ 1] 。電池 でんち に蓄 たくわ えられる電気 でんき 量 りょう (すなわち電荷 でんか )は、アンペア時 じ またはクーロン で測 はか られ、総 そう エネルギー量 りょう はキロワット時 きろわっとじ で測 はか られることが多 おお い。
1990年代 ねんだい 後半 こうはん 以降 いこう 、リチウムイオン電池 でんち の技術 ぎじゅつ は、携帯 けいたい 型 がた 電子 でんし 機器 きき 、ノートパソコン、携帯 けいたい 電話 でんわ 、電動 でんどう 工具 こうぐ などの需要 じゅよう によって進歩 しんぽ してきた。BEVやHEVの市場 いちば では、性能 せいのう とエネルギー密度 みつど の両面 りょうめん でこれらの進歩 しんぽ の恩恵 おんけい を受 う けている。リチウムイオン電池 でんち は、ニッケル・カドミウムなどの従来 じゅうらい の電池 でんち とは異 こと なり、毎日 まいにち 、どのような充電 じゅうでん 状態 じょうたい でも放電 ほうでん ・再 さい 充電 じゅうでん が可能 かのう である。
バッテリーパックはBEVやHEVの費用 ひよう の多 おお くを占 し める。2019年 ねん 12月 がつ 現在 げんざい 、電気 でんき 自動車 じどうしゃ 用 よう 蓄電池 ちくでんち の費用 ひよう は、1キロワット時 きろわっとじ ベースで2010年 ねん から87%低下 ていか している[ 2] 。2018年 ねん 現在 げんざい 、テスラ・モデルS といった、400キロメートルを超 こ える電化 でんか のみの航続 こうぞく 距離 きょり を持 も つ車両 しゃりょう が実用 じつよう 化 か され、多数 たすう の車両 しゃりょう セグメント で販売 はんばい されている[ 3] 。
運転 うんてん コストについては、BEVを走 はし らせるための電気 でんき 代 だい は、同等 どうとう の内燃 ないねん 機関 きかん の燃料 ねんりょう 代 だい に比 くら べてわずかであり、これはより高 たか いエネルギー変換 へんかん 効率 こうりつ を反映 はんえい している[要 よう 出典 しゅってん ] 。
旧式 きゅうしき : 一部 いちぶ のBEVの推進 すいしん 力 りょく として、従来 じゅうらい の鉛 なまり 蓄電池 ちくでんち が使 つか われている。
組 く み立 た て前 まえ の円筒 えんとう 形 がた セル(18650)。
リチウムイオン電池 でんち 監視 かんし 用 よう 電子 でんし 機器 きき (過 か 充電 じゅうでん 、過 か 放電 ほうでん 保護 ほご )
液 えき 式 しき 鉛 なまり 蓄電池 ちくでんち は、自動車 じどうしゃ 用 よう 電池 でんち の中 なか では最 もっと も安価 あんか で、かつては最 もっと も一般 いっぱん 的 てき なものであった。鉛 なまり 蓄電池 ちくでんち には大 おお きく分 わ けて、自動車 じどうしゃ 用 よう エンジン始動 しどう 蓄電池 ちくでんち とディープサイクル蓄電池 ちくでんち の2種類 しゅるい がある。自動車 じどうしゃ 用 よう エンジン始動 しどう 蓄電池 ちくでんち は、エンジンを始動 しどう するために高 たか い充電 じゅうでん 率 りつ を提供 ていきょう するため、容量 ようりょう のわずかな比率 ひりつ を使 つかい ように設計 せっけい されているのに対 たい して、ディープサイクル蓄電池 ちくでんち は、フォークリフト やゴルフカート などの電気 でんき 自動車 じどうしゃ を動 うご かすために継続 けいぞく 的 てき に電力 でんりょく を供給 きょうきゅう するように設計 せっけい されている。ディープサイクル蓄電池 ちくでんち は、レクリエーショナル・ビークル の補助 ほじょ 蓄電池 ちくでんち としても使用 しよう されているが、異 こと なる多 た 段階 だんかい の充電 じゅうでん が必要 ひつよう である[ 4] 。電池 でんち の寿命 じゅみょう が短 みじか くなるため、鉛 なまり 蓄電池 ちくでんち は容量 ようりょう の50%以下 いか まで放電 ほうでん すべきではない[ 4] 。液 えき 式 しき の蓄電池 ちくでんち は、電解 でんかい 液 えき の量 りょう を点検 てんけん し、通常 つうじょう の充電 じゅうでん サイクル中 ちゅう に気化 きか した水 みず を時々 ときどき 交換 こうかん する必要 ひつよう がある。
以前 いぜん は、ほとんどの電気 でんき 自動車 じどうしゃ が、技術 ぎじゅつ 的 てき に成熟 せいじゅく していること、入手 にゅうしゅ しやすいこと、安価 あんか であることから、鉛 なまり 蓄電池 ちくでんち を使用 しよう していた。ただし、ニッケル・鉄 てつ 電池 でんち を使用 しよう していたデトロイト・エレクトリック (英語 えいご 版 ばん ) のような初期 しょき の一部 いちぶ のBEVは例外 れいがい である。ディープサイクル鉛 なまり 蓄電池 ちくでんち は高価 こうか で、車両 しゃりょう 本体 ほんたい よりも寿命 じゅみょう が短 みじか く、通常 つうじょう 3年 ねん ごとに交換 こうかん が必要 ひつよう となる。
電気 でんき 自動車 じどうしゃ に使用 しよう される鉛 なまり 蓄電池 ちくでんち は、最終 さいしゅう 的 てき に車両 しゃりょう 重量 じゅうりょう の25%から50%という大 おお きな割合 わりあい を占 し めます。他 た の電池 でんち と同様 どうよう に、鉛 なまり 蓄電池 ちくでんち の比 ひ エネルギーは石油 せきゆ 燃料 ねんりょう に比 くら べて著 いちじる しく低 ひく い。この場合 ばあい は30 - 50 Wh/kgとなる。EVでは駆動 くどう 系 けい (ドライブトレイン)が軽量 けいりょう 化 か されているため、車両 しゃりょう 重量 じゅうりょう の差 さ はそれほど大 おお きくはないが、どんなに優 すぐ れた蓄電池 ちくでんち でも、通常 つうじょう の航続 こうぞく 距離 きょり の車 くるま に適用 てきよう すると、重 おも くなる傾向 けいこう がある。現 げん 世代 せだい の一般 いっぱん 的 てき なディープサイクル鉛 なまり 蓄電池 ちくでんち の効率 こうりつ (70 - 75%)と蓄電 ちくでん 容量 ようりょう は、気温 きおん が下 さ がると低下 ていか し、加熱 かねつ コイルを動 うご かすために電力 でんりょく を迂回 うかい させると、効率 こうりつ と航続 こうぞく 距離 きょり が最大 さいだい で40%低下 ていか する[要 よう 出典 しゅってん ] 。
蓄電池 ちくでんち を充電 じゅうでん して作動 さどう させると、通常 つうじょう 、水素 すいそ 、酸素 さんそ 、硫黄 いおう が排出 はいしゅつ される。これらは自然 しぜん 界 かい に存在 そんざい するものであり、適切 てきせつ に排気 はいき されていれば通常 つうじょう は無害 むがい である。初期 しょき のシティカー (英語 えいご 版 ばん ) の所有 しょゆう 者 しゃ は、適切 てきせつ に換気 かんき されていない場合 ばあい 、充電 じゅうでん 直後 ちょくご に不快 ふかい な硫黄 いおう の臭 にお いが車内 しゃない に漏 も れることに気付 きづ いた。
鉛 なまり 蓄電池 ちくでんち は、初代 しょだい EV1 のような現代 げんだい の初期 しょき の電気 でんき 自動車 じどうしゃ に搭載 とうさい されていた。
GM Ovonic製 せい ニッケル・水素 すいそ 充電 じゅうでん 池 ち モジュール
ニッケル水素 すいそ 電池 でんち は現在 げんざい 、比較的 ひかくてき 成熟 せいじゅく した技術 ぎじゅつ と考 かんが えられている[ 5] 。充 たかし 放電 ほうでん の効率 こうりつ は鉛 なまり 蓄電池 ちくでんち よりも低 ひく い(60 - 70%%)が、比 ひ エネルギーは鉛 なまり 蓄電池 ちくでんち よりもはるかに高 たか い30 - 80 Wh/kgである。適切 てきせつ に使用 しよう すれば、ニッケル水素 すいそ 電池 でんち は非常 ひじょう に長持 ながも ちする。ハイブリッド車 しゃ や、10万 まん マイル(16万 まん km)走行 そうこう しても10年 ねん 以上 いじょう の使用 しよう 期間 きかん を経 へ ても問題 もんだい なく動作 どうさ する第 だい 1世代 せだい のニッケル・水素 すいそ 電池 でんち を搭載 とうさい したトヨタ・RAV4 EV (英語 えいご 版 ばん ) が現存 げんそん していることからも、そのことがわかる。欠点 けってん としては、効率 こうりつ が悪 わる いこと、自己 じこ 放電 ほうでん が大 おお きいこと、充電 じゅうでん サイクルが非常 ひじょう に細 こま かいこと、寒冷 かんれい 地 ち での性能 せいのう が低 ひく いことなどが挙 あ げられる。
GM Ovonic社 しゃ は第 だい 2世代 せだい のEV-1に採用 さいよう されたニッケル・水素 すいそ 電池 でんち を製造 せいぞう し、Cobasys社 しゃ もほぼ同 おな じ電池 でんち を製造 せいぞう している(Ovonic社 しゃ の電池 でんち が11セルであるのに対 たい し、1.2 V 85 Ahのニッケル・水素 すいそ 電池 でんち を10セル直列 ちょくれつ に配置 はいち )。この電池 でんち はEV-1では非常 ひじょう によく機能 きのう したが、近年 きんねん は特許 とっきょ の壁 かべ に阻 はば まれて使用 しよう が制限 せいげん されている。
塩化 えんか アルミニウムナトリウム蓄電池 ちくでんち または「ゼブラ」電池 でんち はテトラクロロアルミン酸 さん ナトリウム (NaAlCl4 )塩 しお を電解 でんかい 質 しつ として使用 しよう する。比較的 ひかくてき 成熟 せいじゅく した技術 ぎじゅつ であるゼブラバッテリーの比 ひ エネルギーは120 Wh/kgである。この電池 でんち を使用 しよう するためには加熱 かねつ する必要 ひつよう があるため、寒 さむ さは加熱 かねつ コストの増加 ぞうか を除 のぞ いて、その動作 どうさ に強 つよ い影響 えいきょう を与 あた えない。ゼブラバッテリーはモデック の商用 しょうよう 車 しゃ など、いくつかのEVに採用 さいよう されている[ 6] 。ゼブラバッテリーは、数 すう 千 せん 回 かい の充電 じゅうでん サイクルに耐 た えることができ、無毒 むどく である。欠点 けってん としては、比 ひ 電力 でんりょく が低 ひく いこと(300 W/kg未満 みまん )、電解 でんかい 液 えき を約 やく 270 ℃に加熱 かねつ しなければならないことなどが挙 あ げられる。これはエネルギーを浪費 ろうひ し、充電 じゅうでん の長期 ちょうき 保存 ほぞん が困難 こんなん であり、潜在 せんざい 的 てき に危険 きけん である。
電気 でんき 自動車 じどうしゃ 用 よう のリチウムイオン電池 でんち を切 き り開 ひら いている男性 だんせい 。
リチウムイオン二 に 次 じ 電池 でんち (および機械 きかい 的 てき に類似 るいじ したリチウムイオンポリマー二 に 次 じ 電池 でんち )は、当初 とうしょ 、ノートパソコンや家電 かでん 製品 せいひん 用 よう に開発 かいはつ ・実用 じつよう 化 か された。高 たか いエネルギー密度 みつど と長 なが いサイクル寿命 じゅみょう を持 も つことから、現在 げんざい では電気 でんき 自動車 じどうしゃ に使用 しよう される代表 だいひょう 的 てき な電池 でんち となっている。最初 さいしょ に実用 じつよう 化 か されたリチウムイオン化 いおんか 学 がく は、カソード にコバルト酸 さん リチウム 、アノード にグラファイト を用 もち いたもので、1979年 ねん にN. Godshallが、その後 ご すぐにジョン・グッドイナフ と吉野 よしの 彰 あきら が実証 じっしょう した[ 7] [ 8] [ 9] [ 10] 。従来 じゅうらい のリチウムイオン二 に 次 じ 電池 でんち の欠点 けってん は、温度 おんど に敏感 びんかん であること、低温 ていおん での発電 はつでん 性能 せいのう 、経年 けいねん による性能 せいのう 低下 ていか などが挙 あ げられる[ 11] 。また、有機 ゆうき 電解 でんかい 液 えき の揮発 きはつ 性 せい 、酸化 さんか 度 ど の高 たか い金属 きんぞく 酸化 さんか 物 ぶつ の存在 そんざい 、負 ふ 極 きょく のSEI(固体 こたい 電解 でんかい 質 しつ 界面 かいめん )層 そう の熱 ねつ 的 てき 不安定 ふあんてい 性 せい などにより、従来 じゅうらい のリチウムイオン電池 でんち は、パンクや充電 じゅうでん が不適切 ふてきせつ だと火災 かさい の危険 きけん 性 せい がある[ 12] 。また、初期 しょき のリチウムイオン電池 でんち は、極寒 ごっかん の地 ち では充電 じゅうでん ができないため、気候 きこう によってはヒーターで暖 あたた める必要 ひつよう がある。この技術 ぎじゅつ の成熟 せいじゅく 度 ど は中 ちゅう 程度 ていど である。テスラ・ロードスター (2008年 ねん )をはじめとするテスラ社 しゃ の自動車 じどうしゃ には、従来 じゅうらい のリチウムイオン「ノートパソコンバッテリー」のセルを改良 かいりょう したものが使 つか われていた。
最近 さいきん のEVでは、比 ひ エネルギーや比 ひ 出力 しゅつりょく を犠牲 ぎせい にして、難 なん 燃 もえ 性 せい 、環境 かんきょう 性 せい 、急速 きゅうそく 充電 じゅうでん (最短 さいたん 数 すう 分 ふん )、長寿 ちょうじゅ 命 いのち 化 か を実現 じつげん したリチウムイオン化 いおんか 学 がく の新 あたら しいバリエーションが採用 さいよう されている。これらのバリエーション(リン酸 さん 塩 しお 、チタン酸 さん 塩 しお 、スピネル など)は、はるかに長 なが い寿命 じゅみょう を持 も つことが示 しめ されており、リン酸 さん 鉄 てつ リチウム (英語 えいご 版 ばん ) を使用 しよう したA123 タイプは少 すく なくとも10年 ねん 以上 いじょう 、7000回 かい 以上 いじょう の充 たかし 放電 ほうでん を繰 く り返 かえ すことができ[ 13] 、LG化学 かがく はリチウム・マンガン・スピネル電池 でんち (英語 えいご 版 ばん ) の寿命 じゅみょう を最大 さいだい 40年 ねん と見込 みこ んでいる[要 よう 出典 しゅってん ] 。
研究 けんきゅう 室 しつ では、リチウムイオン電池 でんち に関 かん する多 おお くの研究 けんきゅう が行 おこな われている[ 14] 。酸化 さんか バナジウムリチウムは、すでにSUBARU のプロトタイプG4e (英語 えいご 版 ばん ) に搭載 とうさい され、エネルギー密度 みつど が2倍 ばい になっている[要 よう 出典 しゅってん ] 。シリコンナノワイヤー[ 15] [ 16] 、シリコンナノ粒子 りゅうし [ 17] 、スズナノ粒子 りゅうし [ 18] [ 19] はアノードで数 すう 倍 ばい のエネルギー密度 みつど [要 よう 説明 せつめい ] を期待 きたい させ、複 ふく 合 あい カソード[ 20] [ 21] や超 ちょう 格子 こうし カソード[ 22] も大幅 おおはば なエネルギー密度 みつど 向上 こうじょう を期待 きたい させる。
新 あたら しいデータは、リチウムイオン電池 でんち の劣化 れっか は、年齢 ねんれい や実際 じっさい の使用 しよう 状 じょう 況 きょう よりも、熱 ねつ への曝露 ばくろ や急速 きゅうそく 充電 じゅうでん の使用 しよう によって促進 そくしん され、平均 へいきん 的 てき な電気 でんき 自動車 じどうしゃ のバッテリーは、6年 ねん 6か月 げつ の使用 しよう 後 ご も初期 しょき 容量 ようりょう の90%を維持 いじ していることを示 しめ している。例 たと えば、日産 にっさん ・リーフに搭載 とうさい されている蓄電池 ちくでんち は、テスラ車 しゃ に搭載 とうさい されている蓄電池 ちくでんち の2倍 ばい の速 はや さで劣化 れっか する。これはリーフが蓄電池 ちくでんち の能動 のうどう 的 てき な冷却 れいきゃく システムを持 も っていないためである[ 23] 。
プラグインでないハイブリッド車 しゃ の電池 でんち 容量 ようりょう は、0.65 kWh(2012年 ねん ホンダ・シビックハイブリッド )から1.8 kWh(2001年 ねん トヨタ・プリウス (英語 えいご 版 ばん ) )。
プラグインハイブリッド車 しゃ の電池 でんち 容量 ようりょう は、4.4 kWh(2012年 ねん プリウスPHV )から34 kWh(ポールスター・1 )。
電気 でんき 自動車 じどうしゃ の電池 でんち 容量 ようりょう は、6.0 kWh(2012年 ねん 式 しき ルノー・トゥイージー (英語 えいご 版 ばん ) )から100 kWh(2012年 ねん 式 しき テスラ・モデルS および2015年 ねん 式 しき テスラ・モデルX )。
50 W⋅h/kgのリチウムイオンポリマー電池 でんち の試作 しさく 品 ひん 。最新 さいしん のリチウムイオン電池 でんち は、最大 さいだい 265 W⋅h/kgの出力 しゅつりょく が可能 かのう で、数 すう 千 せん 回 かい の充電 じゅうでん サイクルに耐 た えられる。
2010年 ねん 、デンマーク工科 こうか 大学 だいがく (英語 えいご 版 ばん ) の科学 かがく 者 しゃ らは、25 kWhの容量 ようりょう を持 も つ認証 にんしょう 済 ず みのEV用 よう 蓄電池 ちくでんち に(割戻 わりもどし や追加 ついか 料金 りょうきん なしで)1万 まん 米 あめりか ドル (つまり400米 あめりか ドル/kWh)を支払 しはら った[ 24] 。バッテリーメーカー15社 しゃ のうち、品質 ひんしつ や火災 かさい 安全 あんぜん 性 せい に関 かん する必要 ひつよう な技術 ぎじゅつ 文書 ぶんしょ を提供 ていきょう できたのは2社 しゃ だった[ 25] 。2010年 ねん には、バッテリーの価格 かかく が3分 ぶん の1になるにはせいぜい10年 ねん かかると見積 みつ もられていた[ 24] 。
全米 ぜんべい 研究 けんきゅう 評議 ひょうぎ 会 かい による2010年 ねん の研究 けんきゅう によると、リチウムイオン電池 でんち パックの費用 ひよう は、使用 しよう 可能 かのう なエネルギー1 kWhあたり約 やく 1,700米 あめりか ドルであり、PHEV-10が約 やく 2.0 kWh、PHEV-40が約 やく 8 kWhを必要 ひつよう とすることを考慮 こうりょ すると、電池 でんち パックのメーカーコストは、PHEV-10で約 やく 3,000米 あめりか ドル、PHEV-40では14,000米 あめりか ドルにまで上昇 じょうしょう する[ 26] [ 27] 。MITテクノロジーレビュー 誌 し は、自動車 じどうしゃ 用 よう 電池 でんち パックの費用 ひよう が2020年 ねん までに1キロワット時 きろわっとじ あたり225米 あめりか ドルから500米 あめりか ドルになると推定 すいてい している[ 28] 。米国 べいこく エネルギー効率 こうりつ 経済 けいざい 協議 きょうぎ 会 かい (英語 えいご 版 ばん ) による2013年 ねん の調査 ちょうさ は、電池 でんち 費用 ひよう が2007年 ねん の1,300米 あめりか ドル/kWhから2012年 ねん には500米 あめりか ドル/kWhまで下 さ がったと報告 ほうこく している。アメリカ合衆国 あめりかがっしゅうこく エネルギ えねるぎ ー省 しょう は、同省 どうしょう が主催 しゅさい する電池 でんち 研究 けんきゅう の費用 ひよう 目標 もくひょう を、2015年 ねん に300米 あめりか ドル/kWh、2022年 ねん に125米 あめりか ドル/kWhと設定 せってい している。電池 でんち 技術 ぎじゅつ の進歩 しんぽ と生産 せいさん 量 りょう の増加 ぞうか による経費 けいひ 削減 さくげん により、プラグイン電気 でんき 自動車 じどうしゃ は従来 じゅうらい の内燃 ないねん 機関 きかん 自動車 じどうしゃ との競争 きょうそう 力 りょく を高 たか めることができる[ 29] 。2016年 ねん 、世界 せかい のリチウムイオン生産 せいさん 能力 のうりょく は41.57 GW⋅hであった.[ 30] 。
セルの実際 じっさい の費用 ひよう については、ほとんどのEVメーカーがこの話題 わだい について詳細 しょうさい に語 かた ることを拒否 きょひ しているため、多 おお くの議論 ぎろん や憶測 おくそく がなされている。しかし、2015年 ねん 10月 がつ 、自動車 じどうしゃ メーカーのGM は、年次 ねんじ グローバルビジネスカンファレンスで、2016年 ねん に入 はい るとリチウムイオン電池 でんち の価格 かかく が145米 あめりか ドル/kWhになると予想 よそう していることを明 あき らかにし、これは他 た の分析 ぶんせき 専門 せんもん 家 か の費用 ひよう 予測 よそく を大幅 おおはば に下回 したまわ った。GMはまた、2021年 ねん 末 まつ までに費用 ひよう が100米 あめりか ドル/kWhになると予想 よそう している[ 31] 。
ブルームバーグ・ニューエナジー・ファイナンス(BNEF)が2016年 ねん 2月 がつ に発表 はっぴょう した調査 ちょうさ によると、蓄電池 ちくでんち の価格 かかく は2010年 ねん から65%、2015年 ねん だけで35%低下 ていか し、350米 あめりか ドル/kWhに達 たっ した。この調査 ちょうさ では、蓄電池 ちくでんち の費用 ひよう は、2022年 ねん までにほとんどの国 くに で、政府 せいふ の補助 ほじょ 金 きん (英語 えいご 版 ばん ) なしで電気 でんき 自動車 じどうしゃ を内燃 ないねん 機関 きかん 自動車 じどうしゃ と同等 どうとう の価格 かかく で購入 こうにゅう できるようになる軌道 きどう に乗 の っていると結論 けつろん づけている。BNEFは、2040年 ねん までに長距離 ちょうきょり 用 よう 電気 でんき 自動車 じどうしゃ の価格 かかく は、2016年 ねん のドル換算 かんさん で22,000ドル以下 いか になると予測 よそく している。BNEFでは、電気 でんき 自動車 じどうしゃ の蓄電池 ちくでんち 費用 ひよう は、2030年 ねん までに120米 あめりか ドル/kWhを大幅 おおはば に下回 したまわ り、その後 ご も新 あたら しい化学 かがく 物質 ぶっしつ の利用 りよう が可能 かのう になるにつれてさらに低下 ていか すると予想 よそう している[ 32] [ 33] 。
電池 でんち 費用 ひよう の推定 すいてい 値 ち の比較 ひかく [ 34]
電池 でんち の種類 しゅるい
年 とし
費用 ひよう (米 あめりか ドル/kWh)
リチウムイオン
2016
130[ 35] -145[ 31]
リチウムイオン
2014
200–300[ 36]
リチウムイオン
2012
500–600[ 37]
リチウムイオン
2012
400[ 38]
リチウムイオン
2012
520–650[ 39]
リチウムイオン
2012
752[ 39]
リチウムイオン
2012
689[ 39]
リチウムイオン
2013
800–1000[ 40]
リチウムイオン
2010
750[ 41]
ニッケル水素 すいそ
2004
750[ 42]
ニッケル水素 すいそ
2013
500–550[ 40]
ニッケル水素 すいそ
350[ 43]
鉛 なまり
256.68
電池 でんち 寿命 じゅみょう の推定 すいてい 値 ち の比較 ひかく
電池 でんち の種類 しゅるい
推定 すいてい した年 とし
サイクル
マイル
寿命 じゅみょう (年 とし )
リチウムイオン
2016
>4000[ 34]
1,000,000[ 34]
>10[ 44]
リチウムイオン
2008
100,000[ 45]
5[ 45]
リチウムイオン
60,000
5
リチウムイオン
2002
2-4[ 46]
リチウムイオン
1997
>1,000[ 47]
ニッケル水素 すいそ
2001
100,000[ 48]
4[ 48]
ニッケル水素 すいそ
1999
>90,000[ 49]
ニッケル水素 すいそ
200,000[ 43]
ニッケル水素 すいそ
1999
1000[ 50]
93,205.7[ 50]
ニッケル水素 すいそ
1995
<2,000[ 51]
ニッケル水素 すいそ
2002
2000[ 46]
ニッケル水素 すいそ
1997
>1,000[ 52]
ニッケル水素 すいそ
1997
>1,000[ 47]
鉛 なまり
1997
300–500[ 47]
3
2010年 ねん 、Poul Norbyは、ガソリン車 しゃ に影響 えいきょう を与 あた えるためには、リチウム電池 でんち の比 ひ エネルギーを2倍 ばい にし、価格 かかく を容量 ようりょう 1 kWh あたり500米 あめりか ドル(2010年 ねん )から100米 あめりか ドルに引 ひ き下 さ げる必要 ひつよう があると考 かんが えていると述 の べた.[ 53] 。シティグループ は230米 あめりか ドル/kWhを示 しめ している。
トヨタ・プリウス2012プラグインの公式 こうしき ページによると、航続 こうぞく 距離 きょり は21キロメートル、バッテリー容量 ようりょう は5.2 kWhで、4 km/kWhの比率 ひりつ となっているが、Addax(2015年 ねん モデル)の特定 とくてい 用途 ようと 車 しゃ はすでに110キロメートル、7.5 km/kWhの比率 ひりつ に達 たっ している[ 54] 。
二 に 次 じ 電池 でんち 式 しき 電気 でんき 自動車 じどうしゃ のエネルギー消費 しょうひ 量 りょう は、4.0 km/kWh(85 MPGe (英語 えいご 版 ばん ) )から8.0 km/kWh(135 MPGe)となっている。
アメリカ合衆国 あめりかがっしゅうこく エネルギー長官 ちょうかん のスティーブン・チュー は、航続 こうぞく 距離 きょり 40マイル(約 やく 64km)の蓄電池 ちくでんち の費用 ひよう は、2008年 ねん の12,000米 あめりか ドルから2015年 ねん には3,600米 あめりか ドル、さらに2020年 ねん には1,500米 あめりか ドルにまで低下 ていか すると予測 よそく している[ 55] [ 56] 。リチウムイオン電池 でんち 、リチウムイオンポリマー電池 でんち 、空気 くうき アルミニウム電池 でんち 、空気 くうき 亜鉛 あえん 電池 でんち は、従来 じゅうらい の化石 かせき 燃料 ねんりょう 自動車 じどうしゃ と同等 どうとう の航続 こうぞく 距離 きょり と充電 じゅうでん 時間 じかん を実現 じつげん できるだけの高 たか い比 ひ エネルギーを示 しめ している。
様々 さまざま な費用 ひよう が重要 じゅうよう である。ひとつは購入 こうにゅう 費用 ひよう の問題 もんだい 、もうひとつは総 そう 所有 しょゆう 費用 ひよう の問題 もんだい である。2015年 ねん 現在 げんざい 、電気 でんき 自動車 じどうしゃ は、最初 さいしょ の購入 こうにゅう 価格 かかく は高 たか いが、維持 いじ 費 ひ は安 やす く、少 すく なくともいくつかの場合 ばあい では、総 そう 所有 しょゆう 費用 ひよう が低 ひく くなる可能 かのう 性 せい がある。
Kammenら(2008年 ねん )によると、バッテリーの価格 かかく が1300米 あめりか ドル/kWhから500米 あめりか ドル/kWh程度 ていど まで下 さ がれば、新 あたら しいPEVは消費 しょうひ 者 しゃ にとって費用 ひよう 対 たい 効果 こうか の高 たか いものとなる(バッテリーが元 もと を取 と れるようになる)[ 57] 。
2010年 ねん 、日産 にっさん ・リーフのバッテリーパックは、18,000米 あめりか ドルで生産 せいさん されたと言 い われている[ 58] 。したがって、日産 にっさん ・リーフ発売 はつばい 時 じ の初期 しょき 生産 せいさん 費用 ひよう は、1キロワット時 きろわっとじ あたり約 やく 750米 あめりか ドルであった(24 kWhの蓄電池 ちくでんち の場合 ばあい )[ 58] 。
2012年 ねん 、マッキンゼー・クォータリー (英語 えいご 版 ばん ) は、自動車 じどうしゃ の5年間 ねんかん の総 そう 所有 しょゆう 費用 ひよう を基準 きじゅん に、蓄電池 ちくでんち 価格 かかく をガソリン価格 かかく に関連付 かんれんづ けさせ、3.50米 あめりか ドル/ガロンが250米 あめりか ドル/kWhに相当 そうとう すると試算 しさん した[ 59] 。2017年 ねん のマッキンゼー は、電気 でんき 自動車 じどうしゃ が競争 きょうそう 力 りょく を持 も つのはバッテリーパックの費用 ひよう が100米 あめりか ドル/kWh(2030年 ねん 頃 ごろ の予想 よそう )であると推定 すいてい し、2020年 ねん にはパック費用 ひよう が190米 あめりか ドル/kWhになると予想 よそう している[ 60] 。
2015年 ねん 10月 がつ 、自動車 じどうしゃ メーカーのGMは、年次 ねんじ グローバルビジネスカンファレンスで、2016年 ねん に入 はい るとリチウムイオン電池 でんち の価格 かかく が145米 あめりか ドル/キロワット時 きろわっとじ になると予想 よそう していることを明 あき らかにした[ 31] 。
航続 こうぞく 距離 きょり パリティとは、比 ひ エネルギーが1 kWh/kg以上 いじょう のバッテリーを搭載 とうさい した電気 でんき 自動車 じどうしゃ が、平均 へいきん 的 てき な全 ぜん 内燃 ないねん 機関 きかん 車 しゃ と同 おな じ航続 こうぞく 距離 きょり (500キロメートルまたは310マイル)を持 も つことを意味 いみ する[ 61] 。航続 こうぞく 距離 きょり が長 なが いということは、電気 でんき 自動車 じどうしゃ が充電 じゅうでん なしでより多 おお くの距離 きょり を走 はし ることを意味 いみ する。
日本 にっぽん と欧州 おうしゅう 連合 れんごう (EU)の当局 とうきょく 者 しゃ は、温室 おんしつ 効果 こうか ガスの排出 はいしゅつ 削減 さくげん に貢献 こうけん するため、電気 でんき 自動車 じどうしゃ 用 よう の先進 せんしん 的 てき な二 に 次 じ 電池 でんち を共同 きょうどう で開発 かいはつ することを協議 きょうぎ している。日本 にっぽん の電池 でんち メーカーであるGSユアサ は、1回 かい の充電 じゅうでん で電気 でんき 自動車 じどうしゃ を500 km走 はし らせることができる電池 でんち の開発 かいはつ は可能 かのう であると述 の べている。シャープ とGSユアサは、日本 にっぽん の太陽 たいよう 電池 でんち メーカーの中 なか でも、協力 きょうりょく 関係 かんけい を築 きづ ける可能 かのう 性 せい のある企業 きぎょう である[ 62] 。
ACプロパルション・tzero (英語 えいご 版 ばん ) に搭載 とうさい されているリチウムイオン二 に 次 じ 電池 でんち は、1回 かい の充電 じゅうでん で400から500 kmの航続 こうぞく 距離 きょり を実現 じつげん している(1回 かい 充電 じゅうでん による距離 きょり )[ 63] 。2003年 ねん の発売 はつばい 当時 とうじ の定価 ていか は22万 まん ドル[ 64] 。
74 kWh のリチウムイオン電池 でんち を搭載 とうさい したダイハツ・ミラ で、日本 にっぽん EVクラブ が電気 でんき 自動車 じどうしゃ の世界 せかい 記録 きろく である1,003 kmの無 む 充電 じゅうでん 走行 そうこう を達成 たっせい 。
中国 ちゅうごく ・江蘇 ちぁんすー 省 しょう のZonda Busは、電気 でんき のみで500 kmの走行 そうこう が可能 かのう なZonda Bus New Energyを提供 ていきょう している[ 65] [要 よう 説明 せつめい ] 。
82 kWhのバッテリーを搭載 とうさい したスーパーカーであるリマック・コンセプト・ワン の航続 こうぞく 距離 きょり は500 km。この車 くるま は2013年 ねん から製造 せいぞう されている。
60 kWhのバッテリーを搭載 とうさい した純 じゅん 電気 でんき 自動車 じどうしゃ BYD・e6 の航続 こうぞく 距離 きょり は300 kmである[ 66] 。
二 に 次 じ 電池 でんち 式 しき 電気 でんき バス(英語 えいご 版 ばん ) の屋根 やね の上 うえ のバッテリーパック
電気 でんき トラック(英語 えいご 版 ばん ) e-Force One。バッテリーパックは車軸 しゃじく の間 あいだ にある。
電気 でんき 自動車 じどうしゃ (EV)用 よう のバッテリーパックの設計 せっけい は複雑 ふくざつ で、メーカーや特定 とくてい の用途 ようと によって大 おお きく異 こと なる。しかし、どのメーカーの電池 でんち パックも、基本 きほん 的 てき な機能 きのう を果 は たすために、いくつかの単純 たんじゅん な機械 きかい 的 てき ・電気 でんき 的 てき 構成 こうせい 要素 ようそ システムを組 く み合 あ わせている。
実際 じっさい のバッテリーセルは、様々 さまざま なパックメーカーが好 この むように、異 こと なる化学 かがく 的 てき 性質 せいしつ 、物理 ぶつり 的 てき 形状 けいじょう 、サイズを持 も つことができる。バッテリーパックには、パックに必要 ひつよう な電圧 でんあつ と電流 でんりゅう を実現 じつげん するために、直列 ちょくれつ または並列 へいれつ に接続 せつぞく された多 おお くの個別 こべつ のセルが常 つね に組 く み込 こ まれている。すべての電気 でんき 自動車 じどうしゃ のバッテリーパックには、数 すう 百 ひゃく 個 こ のセルが含 ふく まれている。各 かく セルの公称 こうしょう 電圧 でんあつ は、その化学 かがく 組成 そせい に応 おう じて3から4ボルト である。
製造 せいぞう と組 く み立 た て時 じ に助 たす けとなるように、大 おお きなセルの積 つ み重 かさ ねは、通常 つうじょう 、モジュールと呼 よ ばれる小 ちい さな積 つ み重 かさ ねにグループ化 か される。これらのモジュールのいくつかが1つのパックに入 い れられる。各 かく モジュール内 ない では、セルが溶接 ようせつ され、電流 でんりゅう が流 なが れるための電気 でんき 経路 けいろ が完成 かんせい する。モジュールには、冷却 れいきゃく 機構 きこう や温度 おんど モニターなどのデバイスを組 く み込 こ むこともできる。ほとんどの場合 ばあい 、モジュールでは、バッテリー管理 かんり システム (英語 えいご 版 ばん ) (BMS)を使用 しよう して、スタック内 ない の各 かく バッテリーセルが生成 せいせい する電圧 でんあつ を監視 かんし することもできる[ 67] 。
バッテリーセルスタックには主 しゅ ヒューズがあり、短絡 たんらく 状態 じょうたい でのパックの電流 でんりゅう を制限 せいげん する。「サービスプラグ」または「サービスディスコネクト」を取 と り外 はず すことで、バッテリースタックを電気 でんき 的 てき に絶縁 ぜつえん された2つの部分 ぶぶん に分割 ぶんかつ することができる。サービスプラグを外 はず した状態 じょうたい では、バッテリーの主 しゅ 端子 たんし が露出 ろしゅつ しているため、サービス技術 ぎじゅつ 者 しゃ が電気 でんき 的 てき な危険 きけん にさらされることはない[ 67] [ 68] 。
バッテリーパックには、バッテリーパックの電力 でんりょく の出力 しゅつりょく 端子 たんし への分配 ぶんぱい を制御 せいぎょ する継電器 けいでんき (接触 せっしょく 器 き )も含 ふく まれている。ほとんどの場合 ばあい 、最低 さいてい でも2つの主 しゅ 継 つぎ 電 でん があり、バッテリーセルスタックをパックの主 おも なプラスとマイナスの出力 しゅつりょく 端子 たんし に接続 せつぞく して、電気 でんき 駆動 くどう モーターに大 だい 電流 でんりゅう を供給 きょうきゅう する。パックの設計 せっけい によっては、予備 よび 充電 じゅうでん 抵抗 ていこう 器 き を介 かい して駆動 くどう 系 けい を予備 よび 充電 じゅうでん したり、補助 ほじょ 母線 ぼせん に電力 でんりょく を供給 きょうきゅう したりするための別 べつ の電流 でんりゅう 経路 けいろ が含 ふく まれており、これらにはそれぞれ関連 かんれん する制御 せいぎょ 継電器 けいでんき がある。安全 あんぜん 上 じょう の理由 りゆう から、これらの継電器 けいでんき はすべて通常 つうじょう 開 ひらき 状態 じょうたい である[ 67] [ 68] 。
バッテリーパックには、温度 おんど 、電圧 でんあつ 、電流 でんりゅう などの各種 かくしゅ センサーが搭載 とうさい されている。パックのセンサーからのデータの収集 しゅうしゅう とパックの継電器 けいでんき の作動 さどう は、パックのバッテリー管理 かんり ユニット(BMU)またはバッテリー管理 かんり システム(BMS)によって行 おこな われる。BMSは、バッテリーパックの外 そと にある車両 しゃりょう との通信 つうしん も担当 たんとう する[ 67] 。
BEVの蓄電池 ちくでんち は定期 ていき 的 てき に充電 じゅうでん しなければならない。BEVの充電 じゅうでん には、石炭 せきたん (英語 えいご 版 ばん ) 、水力 すいりょく 、原子力 げんしりょく 、天然 てんねん ガス(英語 えいご 版 ばん ) など、国内 こくない のさまざまな資源 しげん を利用 りよう した電力 でんりょく 網 もう からの充電 じゅうでん (家庭 かてい での充電 じゅうでん 、街中 まちじゅう や店舗 てんぽ での充電 じゅうでん )が主流 しゅりゅう である。また、地球 ちきゅう 温暖 おんだん 化 か 防止 ぼうし の観点 かんてん から、太陽光 たいようこう 発電 はつでん 、風力 ふうりょく 発電 はつでん 、小 しょう 水力 すいりょく 発電 はつでん などの家庭 かてい 用 よう 電源 でんげん やグリッド電源 でんげん も利用 りよう されている。
適切 てきせつ な電源 でんげん を使用 しよう すれば、通常 つうじょう 、1時 じ 間 あいだ あたりの充電 じゅうでん 量 りょう が電池 でんち 容量 ようりょう の半分 はんぶん 以下 いか (「0.5C」)であり[ 69] 、したがって満 まん 充電 じゅうでん までに2時間 じかん 以上 いじょう かかるが、大 だい 容量 ようりょう の電池 でんち でも高速 こうそく 充電 じゅうでん が可能 かのう であるため、電池 でんち の寿命 じゅみょう は良好 りょうこう である[ 70] 。
家庭 かてい での充電 じゅうでん 時間 じかん は、特殊 とくしゅ な電気 でんき 配線 はいせん 工事 こうじ を行 おこな わない限 かぎ り、家庭 かてい 用 よう コンセント の容量 ようりょう によって制限 せいげん される。アメリカ、カナダ、日本 にっぽん など110ボルトの電気 でんき を使用 しよう する国 くに では、通常 つうじょう の家庭 かてい 用 よう コンセントは1.5キロワットである。230ボルトの欧 おう では、7から14キロワット(単 たん 相 しょう 、三 さん 相 そう 230 V/400 V〔相 あい 間 あいだ 400 V〕)の電気 でんき が使 つか える。欧州 おうしゅう では、EUの安全 あんぜん 規制 きせい により新 あたら しい住宅 じゅうたく には天然 てんねん ガスの接続 せつぞく がないため、400 V(三 さん 相 そう 230 V)の系統 けいとう 接続 せつぞく が普及 ふきゅう している。
テスラ・モデルS 、ルノー・ゾエ 、BMW・i3 のような電気 でんき 自動車 じどうしゃ は、急速 きゅうそく 充電 じゅうでん ステーションで30分 ふん 以内 いない にバッテリーを80%まで充電 じゅうでん することができる[ 71] [ 72] [ 73] [ 74] 。例 たと えば、250 kWのテスラバージョン3スーパーチャージャーで充電 じゅうでん しているテスラ・モデル3ロングレンジは、航続 こうぞく 距離 きょり が6マイル(9.7 km)の2%の充電 じゅうでん 状態 じょうたい から、27分 ふん で航続 こうぞく 距離 きょり が240マイル(390 km)の80%充電 じゅうでん 状態 じょうたい になり、これは1時 じ 間 あいだ あたり520マイル(840 km)に相当 そうとう する[ 75] 。
充電 じゅうでん 用 よう の電源 でんげん は2つの方法 ほうほう で車 くるま に接続 せつぞく することができる。1つ目 め は、導電性 どうでんせい カップリング(英語 えいご 版 ばん ) と呼 よ ばれる直接的 ちょくせつてき な電気 でんき 接続 せつぞく である。これは、高 こう 電圧 でんあつ から使用 しよう 者 しゃ を保護 ほご するためのコネクタを備 そな えた特別 とくべつ な大 だい 容量 ようりょう ケーブルを介 かい して、耐 たい 候 こう 性 せい ソケットに主 しゅ 電源 でんげん を接続 せつぞく するような単純 たんじゅん なものである。プラグイン式 しき 自動車 じどうしゃ の充電 じゅうでん のための現代 げんだい の標準 ひょうじゅん 規格 きかく は、米国 べいこく のSAE J1772 導電性 どうでんせい コネクタ(IEC 62196 Type 1)である。欧州 おうしゅう 自動車 じどうしゃ 工業 こうぎょう 会 かい (ACEA)は、欧州 おうしゅう での展開 てんかい にIEC 62196 (英語 えいご 版 ばん ) (IEC 62196 Type 2)を選択 せんたく しているが、ラッチ がない場合 ばあい 、ロック機構 きこう に余計 よけい な電力 でんりょく が必要 ひつよう となる[要 よう 出典 しゅってん ] 。
2つ目 め の方法 ほうほう は、誘導 ゆうどう 充電 じゅうでん (英語 えいご 版 ばん ) と呼 よ ばれる。特殊 とくしゅ な「パドル」が車 くるま のスロットに挿入 そうにゅう される。パドルは変圧 へんあつ 器 き の片方 かたがた の巻 まき 線 せん で、もう片方 かたがた は車 くるま に内蔵 ないぞう されている。パドルを挿入 そうにゅう すると、磁気 じき 回路 かいろ が完成 かんせい し、バッテリーパックに電力 でんりょく が供給 きょうきゅう される。ある誘導 ゆうどう 式 しき 充電 じゅうでん システムでは[ 76] 、1つの巻 まき 線 せん が車 くるま の下 した 側 がわ に取 と り付 つ けられ、もう1つの巻 まき 線 せん はガレージの床 ゆか に置 お かれています。誘導 ゆうどう 方式 ほうしき の利点 りてん は、露出 ろしゅつ した導線 どうせん がないため感電 かんでん 死 し の可能 かのう 性 せい がないことであるが、インターロック、特殊 とくしゅ なコネクタ、地 ち 絡 からま 検出 けんしゅつ 器 き (英語 えいご 版 ばん ) を使用 しよう することで、導 しるべ 電 でん 連結 れんけつ をほぼ安全 あんぜん にすることができる。誘導 ゆうどう 式 しき 充電 じゅうでん は、充電 じゅうでん 用 よう の部品 ぶひん を車外 しゃがい に出 だ すことで、車両 しゃりょう の軽量 けいりょう 化 か にもつながる[ 77] 。1998年 ねん 、トヨタ の誘導 ゆうどう 式 しき 充電 じゅうでん 支持 しじ 者 しゃ は、全体 ぜんたい 的 てき な費用 ひよう の差 さ はわずかであると主張 しゅちょう し、一方 いっぽう 、フォードの導 しるべ 電 でん 式 しき 充電 じゅうでん 支持 しじ 者 しゃ は、導 しるべ 電 でん 式 しき 充電 じゅうでん の方 ほう が費用 ひよう 効率 こうりつ が高 たか いと主張 しゅちょう した[ 77] 。
2020年 ねん 4月 がつ 時点 じてん で、全 ぜん 世界 せかい には93,439カ所 かしょ の充電 じゅうでん 場所 ばしょ と179,381個 いっこ の充電 じゅうでん スタンドが存在 そんざい する[ 78] 。
BEVの航続 こうぞく 距離 きょり は、使用 しよう する電池 でんち の数 かず や種類 しゅるい によって異 こと なりる。また、従来 じゅうらい の自動車 じどうしゃ の走行 そうこう 距離 きょり と同様 どうよう に、車両 しゃりょう の重量 じゅうりょう や種類 しゅるい 、地形 ちけい や天候 てんこう 、ドライバーの能力 のうりょく (英語 えいご 版 ばん ) なども影響 えいきょう する。電気 でんき 自動車 じどうしゃ の変換 へんかん 効率 こうりつ は、蓄電池 ちくでんち の化学 かがく 的 てき 性質 せいしつ を含 ふく む多 おお くの要因 よういん に左右 さゆう される。
鉛 なまり 蓄電池 ちくでんち は最 もっと も入手 にゅうしゅ しやすく、安価 あんか である。航続 こうぞく 距離 きょり は一般 いっぱん 的 てき に30から80 km程度 ていど である。鉛 なまり 蓄電池 ちくでんち を搭載 とうさい した市販 しはん のEVは、1回 かい の充電 じゅうでん で最大 さいだい 130 kmの走行 そうこう が可能 かのう である。
鉛 なまり 蓄電池 ちくでんち よりも比 ひ エネルギーが高 たか いニッケル水素 すいそ 電池 でんち を搭載 とうさい した試作 しさく EVでは、最大 さいだい 200 kmの航続 こうぞく 距離 きょり を実現 じつげん しています。
リチウムイオン電池 でんち を搭載 とうさい した新 あたら しいEVは、1回 かい の充電 じゅうでん で320 kmから480 kmの走行 そうこう が可能 かのう である[ 79] 。また、リチウムはニッケルよりも安価 あんか である[ 80] 。
ニッケル・亜鉛 あえん 電池 でんち は、ニッケル・カドミウム電池 でんち よりも安価 あんか で軽量 けいりょう である。また、リチウムイオン電池 でんち よりも安価 あんか である(ただし、より軽量 けいりょう ではない)[ 81] 。
電池 でんち によっては、低温 ていおん になると内部 ないぶ 抵抗 ていこう が著 いちじる しく増大 ぞうだい し[ 82] 、航続 こうぞく 可能 かのう 距離 きょり や電池 でんち 寿命 じゅみょう が著 いちじる しく低下 ていか する場合 ばあい がある。
航続 こうぞく 距離 きょり と性能 せいのう 、電池 でんち 容量 ようりょう と重量 じゅうりょう 、電池 でんち の種類 しゅるい とコストの経済 けいざい 的 てき なバランスを取 と ることは、すべてのEVメーカーに課 か せられた課題 かだい である。
ACシステムや先進 せんしん 的 てき なDCシステムでは、回生 かいせい ブレーキ により、極端 きょくたん な交通 こうつう 状況 じょうきょう 下 か で完全 かんぜん に停止 ていし することなく、航続 こうぞく 距離 きょり を最大 さいだい 50%延長 えんちょう することができる。それ以外 いがい の場合 ばあい は、市街地 しがいち 走行 そうこう では10 - 15%程度 ていど 、高速 こうそく 道路 どうろ では地形 ちけい にもよりますが、ごくわずかしか航続 こうぞく 距離 きょり は伸 の びない。
BEV(バスやトラックを含 ふく む)は、通常 つうじょう の短距離 たんきょり 走行 そうこう 時 じ に重量 じゅうりょう を増加 ぞうか させることなく、必要 ひつよう に応 おう じて航続 こうぞく 距離 きょり を延長 えんちょう するために、ジェンセットトレイラー (英語 えいご 版 ばん ) やプッシャートレーラー (英語 えいご 版 ばん ) を使用 しよう することもできます。放電 ほうでん したバスケットトレイラーは、途中 とちゅう で充電 じゅうでん したものと交換 こうかん することができる。レンタルの場合 ばあい は、メンテナンス費用 ひよう を代理 だいり 店 てん に支払 しはら うことができる。
BEVの中 なか には、トレーラーや車 くるま のエネルギーやパワートレイン の種類 しゅるい によっては、ハイブリッド車 しゃ になるものもある。
トレーラーに搭載 とうさい された補助 ほじょ 電池 でんち の容量 ようりょう は、車両 しゃりょう 全体 ぜんたい の航続 こうぞく 距離 きょり を伸 の ばすことができるが、空気 くうき 抵抗 ていこう によるパワーの損失 そんしつ が大 おお きくなり、荷重 かじゅう 移動 いどう (英語 えいご 版 ばん ) 効果 こうか を増大 ぞうだい したり、牽引 けんいん 力 りょく 能力 のうりょく の低下 ていか を招 まね く。
充電 じゅうでん の代 か わりに、消耗 しょうもう した、または消耗 しょうもう しかけたバッテリー(またはバッテリー・レンジエクステンダー・モジュール )を、完全 かんぜん に充電 じゅうでん されたバッテリーと交換 こうかん する方法 ほうほう がある。これはバッテリー交換 こうかん と呼 よ ばれ、交換 こうかん ステーション で行 おこな われる[ 83] 。
スワップステーションの特徴 とくちょう は以下 いか の通 とお りである[ 84] 。
消費 しょうひ 者 しゃ は、バッテリーの資本 しほん 費用 ひよう 、ライフサイクル、技術 ぎじゅつ 、メンテナンス、保証 ほしょう などの問題 もんだい を気 き にする必要 ひつよう がない。
交換 こうかん は充電 じゅうでん よりもはるかに高速 こうそく で、ベタープレイス 社 しゃ が開発 かいはつ したバッテリー交換 こうかん 装置 そうち では、60秒 びょう 以内 いない に自動 じどう で交換 こうかん できることが実証 じっしょう されている;[ 85] 。
交換 こうかん ステーションは、電力 でんりょく 網 もう を介 かい した分散 ぶんさん 型 がた エネルギー貯蔵 ちょぞう の実現 じつげん 性 せい を高 たか める。
スワップステーションに関 かん する懸念 けねん は以下 いか の通 とお り。
不正 ふせい の可能 かのう 性 せい (バッテリーの品質 ひんしつ は完全 かんぜん な放電 ほうでん サイクルでしか測定 そくてい できず、バッテリーの寿命 じゅみょう は繰 く り返 かえ しの放電 ほうでん サイクルでしか測定 そくてい できないため、スワップ取引 とりひき に参加 さんか する人 ひと は、消耗 しょうもう したバッテリーを手 て に入 い れているのか、効果 こうか が低下 ていか したバッテリーを手 て に入 い れているのかを知 し ることができない。)
バッテリーのアクセス/実装 じっそう の詳細 しょうさい を標準 ひょうじゅん 化 か しようとしないメーカーの姿勢 しせい [ 86]
安全 あんぜん 性 せい の懸念 けねん [ 86]
亜鉛 あえん ・臭素 しゅうそ フロー電池 でんち (英語 えいご 版 ばん ) はコネクタで充電 じゅうでん するのではなく、液体 えきたい を使 つか って補充 ほじゅう することができ、時間 じかん の節約 せつやく になる。
EV用 よう バッテリーのライフサイクルの模 も 式 しき 図 ず 。Engel et al . より引用 いんよう [ 87] 。
リチウムイオン電池 でんち のライフサイクルには、大 おお きく分 わ けて「原料 げんりょう 段階 だんかい 」「電池 でんち 製造 せいぞう 段階 だんかい 」「運用 うんよう 段階 だんかい 」「使用 しよう 後 ご の管理 かんり 段階 だんかい 」の4つの段階 だんかい があります。EV用 よう 電池 でんち のライフサイクル概略 がいりゃく 図 ず に示 しめ すように、第 だい 1段階 だんかい では、世界 せかい 各地 かくち で希土類 きどるい 元素 げんそ (レアアース)が採取 さいしゅ される。前 ぜん 処理 しょり 工場 こうじょう で精製 せいせい された後 のち 、電池 でんち 製造 せいぞう 会社 かいしゃ がこれらの材料 ざいりょう を引 ひ き継 つ ぎ、電池 でんち を生産 せいさん してパックに組 く み立 たて て始 はじ める。この電池 でんち パックは自動車 じどうしゃ メーカーに送 おく られ、EVに搭載 とうさい される。最後 さいご の段階 だんかい で、もし管理 かんり がなされていなければ、電池 でんち に含 ふく まれる貴重 きちょう な素材 そざい が無駄 むだ になる可能 かのう 性 せい がある。優 すぐ れた使用 しよう 済 ず み製品 せいひん の管理 かんり 段階 だんかい では、このループを閉 と じようとする。使用 しよう 済 ず みのバッテリーパックは、バッテリーの健全 けんぜん 性 せい (SOH)に応 おう じて、定置 ていち 用 よう ストレージとして再 さい 利用 りよう されるか、リサイクルされる[ 87] 。
電池 でんち のライフサイクルは非常 ひじょう に長 なが く、企業 きぎょう や国 くに を超 こ えた密接 みっせつ な協力 きょうりょく が必要 ひつよう である。現在 げんざい 、原材料 げんざいりょう の段階 だんかい と電池 でんち の製造 せいぞう ・運用 うんよう の段階 だんかい は確立 かくりつ されていない。しかし、使用 しよう 後 ご の管理 かんり 段階 だんかい では、経済 けいざい 的 てき な理由 りゆう から、特 とく にリサイクルプロセスの成長 せいちょう に苦労 くろう しています。例 たと えば、オーストラリアでは、2017年 ねん から2018年 ねん にかけてリサイクルのために回収 かいしゅう されたリチウムイオン電池 でんち はわずか6%であった[ 88] 。しかし、ループを閉 と じることは非常 ひじょう に重要 じゅうよう である。将来 しょうらい 的 てき にニッケル 、コバルト 、リチウム の供給 きょうきゅう が逼迫 ひっぱく すると予測 よそく されているからだけでなく、EV用 よう バッテリーのリサイクルは環境 かんきょう 面 めん での利益 りえき を最大 さいだい 化 か できる可能 かのう 性 せい がある。Xuらは、持続 じぞく 可能 かのう な開発 かいはつ シナリオにおいて、リサイクルを実施 じっし しない場合 ばあい 、リチウム、コバルト、ニッケルは将来 しょうらい 的 てき に既知 きち の埋蔵 まいぞう 量 りょう に達 たっ するか、それを超 こ えると予測 よそく している[ 89] 。CiezとWhitacreは、バッテリーのリサイクルを展開 てんかい することで、採掘 さいくつ による温室 おんしつ 効果 こうか ガス(GHG)の排出 はいしゅつ を一部 いちぶ 回避 かいひ できるとしている[ 90] 。
Battery recycling emissions under US average electricity grid. (a,b) for cylindrical cell and (c,d) for pouch cell. Adapted from Ciez and Whitacre[ 90]
EV用 よう 蓄電池 ちくでんち の製造 せいぞう プロセス
EV用 よう バッテリーのライフサイクルをより深 ふか く理解 りかい するためには、さまざまな段階 だんかい での排出 はいしゅつ 量 りょう を分析 ぶんせき することが重要 じゅうよう である。CiezとWhitacreは、NMCの円筒 えんとう 形 がた セルを例 れい にとり、米国 べいこく の平均 へいきん 的 てき な電力 でんりょく 網 もう の下 もと で、原材料 げんざいりょう の前 ぜん 処理 しょり と電池 でんち の製造 せいぞう 時 じ に約 やく 9 kg CO2 e kg battery− 1 が排出 はいしゅつ されることを明 あき らかにした。その中 なか でも最 もっと も大 おお きな部分 ぶぶん を占 し めるのが原料 げんりょう の前 ぜん 処理 しょり であり、排出 はいしゅつ 量 りょう の50%以上 いじょう を占 し める。NMCパウチセルを使用 しよう した場合 ばあい 、総 そう 排出 はいしゅつ 量 りょう はほぼ10 kg CO2 e kg battery− 1 に増加 ぞうか するが、材料 ざいりょう の製造 せいぞう は依然 いぜん として排出 はいしゅつ 量 りょう の50%以上 いじょう を占 し めている[ 90] 。使用 しよう 済 ず み製品 せいひん の管理 かんり 段階 だんかい では、再生 さいせい プロセスはライフサイクル排出 はいしゅつ 量 りょう にほとんど追加 ついか されない。一方 いっぽう 、CiezとWhitacreが示唆 しさ したように、リサイクルプロセスでは、かなりの量 りょう の温室 おんしつ 効果 こうか ガスを排出 はいしゅつ する。電池 でんち リサイクルの排出 はいしゅつ 量 りょう プロットaとcに示 しめ すように、リサイクルプロセスの排出 はいしゅつ 量 りょう は、リサイクルプロセスの違 ちが い、化学 かがく 物質 ぶっしつ の違 ちが い、形態 けいたい の違 ちが いによって異 こと なる。したがって、リサイクルしない場合 ばあい に比 くら べて回避 かいひ できる正味 しょうみ の排出 はいしゅつ 量 りょう も、これらの要因 よういん によって異 こと なる。一見 いっけん すると、プロットbとdに示 しめ されているように、パウチ型 がた 電池 でんち のリサイクルには直接 ちょくせつ リサイクルプロセスが最 もっと も理想 りそう 的 てき なプロセスであり、一方 いっぽう 、円筒 えんとう 型 がた セウには湿式 しっしき プロセスが最 もっと も適 てき している。しかし、エラーバー が表示 ひょうじ されており、自信 じしん を持 も って最適 さいてき な方法 ほうほう を選 えら ぶことはできない。注目 ちゅうもく すべきは、リン酸 さん 鉄 てつ リチウム(LFP)化学 かがく では、純 じゅん 利益 りえき がマイナスになることである。LFPセルは、製造 せいぞう に高価 こうか でエネルギーを必要 ひつよう とするコバルトやニッケルを含 ふく まないため、採掘 さいくつ した方 ほう がエネルギー的 てき に効率 こうりつ が良 よ い。一般 いっぱん 的 てき に、EV用 よう 電池 でんち のライフサイクルにおける排出 はいしゅつ 量 りょう を削減 さくげん するためには、単一 たんいつ のセクターの成長 せいちょう を促進 そくしん するだけでなく、より総合 そうごう 的 てき な取 と り組 く みが必要 ひつよう である。レアアースの総 そう 供給 きょうきゅう 量 りょう が有限 ゆうげん であることは、一見 いっけん 、リサイクルの必要 ひつよう 性 せい を正当 せいとう 化 か しているように見 み える。しかし、リサイクルの環境 かんきょう 面 めん での利点 りてん は、より詳細 しょうさい に検討 けんとう する必要 ひつよう がある。現在 げんざい のリサイクル技術 ぎじゅつ に基 もと づけば、リサイクルの純 じゅん 利益 りえき は、選択 せんたく されたフォームファクター、化学 かがく 物質 ぶっしつ 、リサイクルプロセスに依存 いぞん する。
EV用 よう 電池 でんち の製造 せいぞう 工程 こうてい には、大 おお きく分 わ けて「材料 ざいりょう 製造 せいぞう 」「セル製造 せいぞう 」「統合 とうごう 」の3つの段階 だんかい があり、EV用 よう 電池 でんち の製造 せいぞう 工程 こうてい グラフでは、それぞれ灰色 はいいろ 、緑色 みどりいろ 、オレンジ色 しょく で示 しめ しています。なお、この工程 こうてい には、電池 でんち の筐体 きょうたい や集 しゅう 電 でん 体 たい などのハードウェアの製造 せいぞう は含 ふく まれていない。材料 ざいりょう 製造 せいぞう 工程 こうてい では、まず活 かつ 物質 ぶっしつ 、導電性 どうでんせい 添加 てんか 剤 ざい 、ポリマーバインダー、溶媒 ようばい を混合 こんごう します。その後 ご 、集 あつまり 電 でん 体 たい に塗布 とふ され、乾燥 かんそう 工程 こうてい に入 はい る。この段階 だんかい では、電極 でんきょく や化学 かがく 物質 ぶっしつ によって活 かつ 物質 ぶっしつ の製造 せいぞう 方法 ほうほう が異 こと なる。正 せい 極 きょく では、リチウム・ニッケル・マンガン・コバルト酸化 さんか 物 ぶつ (Li-NMC)などの遷移 せんい 金属 きんぞく 酸化 さんか 物 ぶつ と、リチウム・鉄 てつ リン酸 さん 塩 しお (LFP)などのリチウム金属 きんぞく リン酸 さん 塩 しお の2つが最 もっと も一般 いっぱん 的 てき である。負 ふ 極 きょく には、現在 げんざい 最 もっと も一般 いっぱん 的 てき な化学 かがく 物質 ぶっしつ であるグラファイト が使用 しよう されている。しかし、最近 さいきん では、Si混合 こんごう 負 ふ 極 きょく (Sila Nanotech社 しゃ 、Prologium社 しゃ )やLi金属 きんぞく 負 ふ 極 きょく (Cuberg社 しゃ 、Solid Power社 しゃ )を製造 せいぞう する企業 きぎょう が多 おお くなってきている。一般 いっぱん に、活 かつ 物質 ぶっしつ の製造 せいぞう には、材料 ざいりょう の準備 じゅんび 、材料 ざいりょう の加工 かこう 、精製 せいせい の3つのステップがある。Schmuchらは、材料 ざいりょう 製造 せいぞう についてより詳細 しょうさい に論 ろん じている[ 91] 。
セル製造 せいぞう の段階 だんかい では、準備 じゅんび された電極 でんきょく は、円筒 えんとう 形 がた 、長方形 ちょうほうけい 、またはパウチ形式 けいしき でパッケージングするために、所望 しょもう の形状 けいじょう に加工 かこう される。その後 ご 、電解 でんかい 液 えき を充填 じゅうてん し、セルを密封 みっぷう した後 のち 、電池 でんち セルを慎重 しんちょう に循環 じゅんかん させ、陽極 ようきょく を保護 ほご する固体 こたい 電解 でんかい 質 しつ 界面 かいめん (SEI)を形成 けいせい する。そして、これらの電池 でんち をパックに組 く み立 たて て、自動車 じどうしゃ に搭載 とうさい する準備 じゅんび をする。電池 でんち の製造 せいぞう 工程 こうてい については、Kwadeらがより詳 くわ しく解説 かいせつ している。
電気 でんき 自動車 じどうしゃ のバッテリーパックは、容量 ようりょう が70%から80%に劣化 れっか すると寿命 じゅみょう を迎 むか えると定義 ていぎ されている。廃棄 はいき 物 ぶつ 処理 しょり の方法 ほうほう の一 ひと つとして、電池 でんち パックの再 さい 利用 りよう がある。電池 でんち パックを定置 ていち 用 よう に再 さい 利用 りよう することで、電池 でんち パックからより多 おお くの価値 かち を引 ひ き出 だ しつつ、1 kWhあたりのライフサイクルへの影響 えいきょう を低減 ていげん することができる。しかし、電池 でんち の第 だい 二 に の人生 じんせい を実現 じつげん することは容易 ようい ではない。いくつかの課題 かだい が、バッテリー再生 さいせい 産業 さんぎょう の発展 はってん を妨 さまた げている。
まず、電気 でんき 自動車 じどうしゃ の運転 うんてん 中 ちゅう には、不 ふ 均一 きんいつ で望 のぞ ましくないバッテリーの劣化 れっか が起 お こる。各 かく バッテリーセルは、運転 うんてん 中 ちゅう の劣化 れっか の度合 どあ いが異 こと なる可能 かのう 性 せい がある。現在 げんざい 、バッテリーマネジメントシステム(BMS)から得 え られるSOH(State of Health、健全 けんぜん 性 せい )情報 じょうほう は、パックレベルで抽出 ちゅうしゅつ することができる。セルの健全 けんぜん 性 せい 情報 じょうほう を得 え るためには、次世代 じせだい のBMSが必要 ひつよう である。また、寿命 じゅみょう 末期 まっき にSOHが低 ひく くなる原因 げんいん は、動作 どうさ 時 じ の温度 おんど 、充 たかし 放電 ほうでん パターン、カレンダーの劣化 れっか など多 おお くの要因 よういん が考 かんが えられるため、劣化 れっか の機構 きこう が異 こと なる可能 かのう 性 せい がある。したがって、SOHを知 し っているだけでは、再生 さいせい パックの品質 ひんしつ を保証 ほしょう するのに十分 じゅうぶん ではない。この課題 かだい を解決 かいけつ するために、エンジニアは次世代 じせだい の熱 ねつ 管理 かんり システムをエンジニアリングすることで、劣化 れっか を軽減 けいげん することができる。バッテリー内部 ないぶ の劣化 れっか を完全 かんぜん に理解 りかい するためには、第 だい 一 いち 原理 げんり 法 ほう 、物理 ぶつり ベースのモデル、機械 きかい 学習 がくしゅう ベースの手法 しゅほう を含 ふく む計算 けいさん 手法 しゅほう が連携 れんけい して、さまざまな劣化 れっか モードを特定 とくてい し、過酷 かこく な運用 うんよう 後 ご の劣化 れっか レベルを定量 ていりょう 化 か する必要 ひつよう がある。最後 さいご に、バッテリーパックの品質 ひんしつ を確保 かくほ するために、電気 でんき 化学 かがく インピーダンス分光 ぶんこう 法 ほう (EIS)などの、より効率 こうりつ 的 てき なバッテリー特性 とくせい 評価 ひょうか ツールを使用 しよう する必要 ひつよう がある[ 92] [ 93] 。
再 さい 利用 りよう EV二 に 次 じ 電池 でんち を利用 りよう した蓄電 ちくでん プロジェクトの例 れい 。Awan[ 92] から引用 いんよう 。
第 だい 二 に に、モジュールやセルを分解 ぶんかい するには費用 ひよう と時間 じかん がかかる。最後 さいご の点 てん に続 つづ いて、最初 さいしょ の段階 だんかい は、バッテリーモジュールの残存 ざんそん SOHを決定 けってい するための試験 しけん である。この操作 そうさ は、引退 いんたい したシステムごとに異 こと なる可能 かのう 性 せい がある。次 つぎ に、モジュールを完全 かんぜん に放電 ほうでん させなければならない。その後 ご 、パックを分解 ぶんかい し、再 さい 利用 りよう 後 ご の応用 おうよう の電力 でんりょく とエネルギーの要件 ようけん を満 み たすように再 さい 構成 こうせい する必要 ひつよう がある。高 こう 重量 じゅうりょう ・高 こう 電圧 でんあつ のEV用 よう バッテリーを解体 かいたい するには、資格 しかく を持 も った作業 さぎょう 員 いん と専用 せんよう の工具 こうぐ が必要 ひつよう であることに留意 りゅうい する必要 ひつよう がある。前節 ぜんせつ で述 の べた解決 かいけつ 策 さく の他 ほか に、再生 さいせい 業者 ぎょうしゃ はこのプロセスの費用 ひよう を削減 さくげん するために、モジュールからの放電 ほうでん エネルギーを販売 はんばい または再 さい 利用 りよう することができる。解体 かいたい プロセスを高速 こうそく 化 か するために、このプロセスにロボット を組 く み込 こ む試 こころ みがいくつか行 おこな われている。この場合 ばあい 、ロボットはより危険 きけん な作業 さぎょう を扱 あつか うことができ、解体 かいたい プロセスの安全 あんぜん 性 せい を高 たか めることができる[ 92] [ 94] 。
第 だい 三 さん に、電池 でんち 技術 ぎじゅつ は透明 とうめい 性 せい がなく、標準 ひょうじゅん 化 か されていない。電池 でんち の開発 かいはつ はEVの中核 ちゅうかく 部分 ぶぶん であるため、メーカーがパックに正 せい 極 きょく 、負 ふ 極 きょく 、電解 でんかい 質 しつ の化学 かがく 的 てき 性質 せいしつ を正確 せいかく に表示 ひょうじ することは困難 こんなん である。また、セルやパックの容量 ようりょう や設計 せっけい は1年 ねん 単位 たんい で変化 へんか する。再生 さいせい メーカーは、これらの情報 じょうほう をタイムリーに更新 こうしん するために、メーカーと密接 みっせつ に連携 れんけい する必要 ひつよう がある。一方 いっぽう で、政府 せいふ はラベリングの基準 きじゅん を設定 せってい することができない[ 92] 。
最後 さいご に、再生 さいせい プロセスは、使用 しよう 済 ず みバッテリーに費用 ひよう を加 くわ える。2010年 ねん 以降 いこう 、バッテリーの費用 ひよう は85%以上 いじょう 減少 げんしょう しており、これは予測 よそく を大幅 おおはば に上回 うわまわ る速 はや さである。再生 さいせい のための費用 ひよう が加 くわ わるため、再生 さいせい 品 ひん は新品 しんぴん のバッテリーよりも市場 いちば での魅力 みりょく が落 お ちる可能 かのう 性 せい がある[ 95] 。
それにもかかわらず、第 だい 2世代 せだい のEV用 よう バッテリーを使用 しよう したストレージプロジェクトの例 れい に示 しめ されるように、第 だい 2世代 せだい のアプリケーションではいくつかの成功 せいこう 例 れい がある。二 に 次 じ 電池 でんち は、ピークカットや再生 さいせい 可能 かのう エネルギー発電 はつでん のための追加 ついか ストレージとして、それほど要求 ようきゅう の高 たか くない定置 ていち 型 がた ストレージアプリケーションに使用 しよう される[ 92] 。
現在 げんざい のリチウムイオン電池 でんち のリサイクル施設 しせつ の例 れい 。Awanより引用 いんよう [ 92] 。
二 に 次 じ 利用 りよう を可能 かのう にすることで電池 でんち の寿命 じゅみょう を延 の ばすことができるが、最終 さいしゅう 的 てき にはEV用 よう 電池 でんち をリサイクルする必要 ひつよう がある。現在 げんざい 、リサイクルプロセスには、「乾式 かんしき 回収 かいしゅう 」「物理 ぶつり 的 てき 材料 ざいりょう 分離 ぶんり 」「湿式 しっしき 金属 きんぞく 再生 さいせい 」「直接 ちょくせつ リサイクル法 ほう 」「生物 せいぶつ 学 がく 的 てき 金属 きんぞく 再生 さいせい 」の5種類 しゅるい がある。最 もっと も広 ひろ く使 つか われているのは、現在 げんざい のリチウムイオン電池 でんち のリサイクル施設 しせつ の例 れい にあるように、最初 さいしょ に挙 あ げた3つのプロセスでる。後半 こうはん の2つの方法 ほうほう は、まだ実験 じっけん 室 しつ やパイロットスケールであるが、潜在 せんざい 的 てき には鉱山 こうざん からの最大 さいだい の排出 はいしゅつ 量 りょう を回避 かいひ することができる。
乾式 かんしき 製法 せいほう は、高温 こうおん の炉 ろ を用 もち いて、電池 でんち 材料 ざいりょう をスラグ、石灰石 せっかいせき 、砂 すな 、コークスと一緒 いっしょ に燃焼 ねんしょう させ、合金 ごうきん を製造 せいぞう するものである。その結果 けっか 、合金 ごうきん 、スラグ、ガスが生成 せいせい される。ガスは、電解 でんかい 質 しつ やバインダーから蒸発 じょうはつ した分子 ぶんし で構成 こうせい されている。この合金 ごうきん は、湿式 しっしき 製 せい 錬 ね 法 ほう によって構成 こうせい 材料 ざいりょう に分離 ぶんり することができる。アルミニウム、マンガン、リチウムの混合 こんごう 物 ぶつ であるスラグは、湿式 しっしき 製 せい 錬 ね プロセスで再生 さいせい されるか、セメント産業 さんぎょう で使用 しよう される。このプロセスは非常 ひじょう に汎用 はんよう 性 せい が高 たか く、比較的 ひかくてき 安全 あんぜん である。事前 じぜん に選別 せんべつ する必要 ひつよう がないので、さまざまな種類 しゅるい のバッテリーに対応 たいおう できる。また、電池 でんち 全体 ぜんたい を燃焼 ねんしょう させるため、集 あつまり 電 でん 体 たい からの金属 きんぞく が製 せい 錬 ね プロセスに役立 やくだ つ可能 かのう 性 せい があり、電解 でんかい 質 しつ の砂 すな のプラスチックを燃焼 ねんしょう させる発熱 はつねつ 反応 はんのう のため、エネルギー消費 しょうひ 量 りょう も少 すく なくて済 す む。しかし、このプロセスは比較的 ひかくてき 高 たか いエネルギー消費 しょうひ を必要 ひつよう とし、再生 さいせい できる材料 ざいりょう も限 かぎ られている。物理 ぶつり 的 てき 材料 ざいりょう 分離 ぶんり は回収 かいしゅう 物 ぶつ を機械 きかい 的 てき に粉砕 ふんさい し、粒子 りゅうし 径 みち 、密度 みつど 、強 つよ 磁性 じせい 、疎水 そすい 性 せい などの異 こと なる成分 せいぶん の物理 ぶつり 的 てき 特性 とくせい を利用 りよう する。銅 どう 、アルミ、鉄 てつ などのケーシングは選別 せんべつ により回収 かいしゅう できる。残 のこ りの材料 ざいりょう は「ブラックマス」と呼 よ ばれ、ニッケル、コバルト、リチウム、マンガンなどで構成 こうせい されており、回収 かいしゅう するには二 に 次 じ 処理 しょり が必要 ひつよう である。湿式 しっしき 製 せい 錬 ね 法 ほう では、正 せい 極 きょく 材 ざい を粉砕 ふんさい して集 しゅう 電 でん 体 からだ を取 と り除 のぞ く必要 ひつよう がある。その後 ご 、正 せい 極 きょく 材 ざい を水溶液 すいようえき で浸出 しんしゅつ し、正 せい 極 きょく 材 ざい から目的 もくてき の金属 きんぞく を抽出 ちゅうしゅつ する。直接 ちょくせつ 正 ただし 極 ごく リサイクルは、その名 な の通 とお り正 ただし 極 ごく 材料 ざいりょう を直接 ちょくせつ 抽出 ちゅうしゅつ し、新 あたら しい正 せい 極 きょく 原 げん 体 からだ として使用 しよう 可能 かのう な正 せい 極 きょく 電力 でんりょく を得 え ることができる。このプロセスでは、液体 えきたい または超 ちょう 臨界 りんかい CO2 を用 もち いて電解 でんかい 質 しつ を抽出 ちゅうしゅつ する。 回収 かいしゅう した成分 せいぶん のサイズを小 ちい さくした後 のち 、正 せい 極 きょく 材 ざい を分離 ぶんり することができます。生物 せいぶつ 学 がく 的 てき 金属 きんぞく 再生 さいせい (バイオリーチング)では、微生物 びせいぶつ を使 つか って金属 きんぞく の酸化 さんか 物 ぶつ を選択 せんたく 的 てき に消化 しょうか する。その後 ご 、リサイクル業者 ぎょうしゃ がこれらの酸化 さんか 物 ぶつ を還元 かんげん して金属 きんぞく ナノ粒子 りゅうし を生成 せいせい する。バイオリーチングは鉱業 こうぎょう では成功 せいこう しているが、リサイクル業界 ぎょうかい ではまだ初期 しょき のプロセスであり、さらなる調査 ちょうさ の機会 きかい がたくさんある[ 90] [ 92] [ 94] 。
リサイクル技術 ぎじゅつ の開発 かいはつ と展開 てんかい を促進 そくしん するために、世界中 せかいじゅう で多 おお くの取 と り組 く みが行 おこな われている。米国 べいこく では、エネルギ えねるぎ ー省 しょう の車両 しゃりょう 技術 ぎじゅつ 局 きょく (VTO)が、リサイクルプロセスの革新 かくしん と実用 じつよう 化 か を目的 もくてき とした2つの取 と り組 く みを行 おこな っている。ReCellリチウムリサイクル研究 けんきゅう 開発 かいはつ センターでは、3つの大学 だいがく と3つの国立 こくりつ 研究所 けんきゅうじょ が協力 きょうりょく して、革新 かくしん 的 てき で効率 こうりつ 的 てき なリサイクル技術 ぎじゅつ を開発 かいはつ している。特 とく に、正 せい 極 きょく の直接 ちょくせつ リサイクル法 ほう はReCellセンターで開発 かいはつ されたものである。一方 いっぽう で、VTOはバッテリーリサイクル賞 しょう を設 もう け、現在 げんざい の課題 かだい を解決 かいけつ するための革新 かくしん 的 てき な解決 かいけつ 策 さく を見 み つけるアメリカの起業 きぎょう 家 か にインセンティブを与 あた えている[ 96] 。
電気 でんき 自動車 じどうしゃ への移行 いこう は、2060年 ねん までに特定 とくてい の金属 きんぞく の供給 きょうきゅう 量 りょう を87,000%増加 ぞうか させる必要 ひつよう があると推定 すいてい されており、これらの金属 きんぞく は最初 さいしょ に採掘 さいくつ される必要 ひつよう があるが、将来 しょうらい 的 てき にはリサイクル(上記 じょうき 参照 さんしょう )で需要 じゅよう の一部 いちぶ をカバーすることができる[ 97] 。英国 えいこく だけでも、3,150万 まん 台 だい のガソリン車 しゃ を電気 でんき 自動車 じどうしゃ に切 き り替 か えると、「コバルト207,900トン、炭酸 たんさん リチウム 264,600トン、ネオジム とジスプロシウム 7,200トン、銅 どう 2,362,500トン」が必要 ひつよう になり、全 ぜん 世界 せかい で切 き り替 か えると、この40倍 ばい の量 りょう が必要 ひつよう になると推定 すいてい されている[ 98] 。IEAの2021年 ねん の調査 ちょうさ によると、電気 でんき 自動車 じどうしゃ による需要 じゅよう をカバーするためには、鉱物 こうぶつ の供給 きょうきゅう 量 りょう を2020年 ねん の400キロトンから2040年 ねん には11,800キロトンに増 ふ やす必要 ひつよう がある。この増加 ぞうか は、サプライチェーン(生産 せいさん の60%が中国 ちゅうごく に集中 しゅうちゅう しているため)や、採掘 さいくつ 作業 さぎょう の大幅 おおはば な増加 ぞうか による気候 きこう や環境 かんきょう への大 おお きな影響 えいきょう など、多 おお くの重要 じゅうよう な課題 かだい を生 う み出 だ す[ 99] 。
スマートグリッド では、BEVがいつでも電力 でんりょく を供給 きょうきゅう できるようになっている。
ピーク負荷 ふか 時 じ (電力 でんりょく の販売 はんばい 価格 かかく が非常 ひじょう に高 たか くなる時 とき 間 あいだ 帯 たい 。また、オフピーク時 じ に安価 あんか な料金 りょうきん で充電 じゅうでん することで、夜間 やかん の余剰 よじょう 電力 でんりょく を吸収 きゅうしゅう することができます。車両 しゃりょう は分散 ぶんさん 型 がた の蓄電 ちくでん システムとして、電力 でんりょく のバッファリングを行 おこな います。)
停電 ていでん 時 どき のバックアップ電源 でんげん として。
バッテリー電気 でんき 自動車 じどうしゃ の安全 あんぜん 性 せい については、国際 こくさい 規格 きかく であるISO 6469[ 100] で大 おお きく取 と り扱 あつか われています。この規格 きかく は3つの部分 ぶぶん に分 わ かれている。
オンボードの電気 でんき エネルギー貯蔵 ちょぞう 、すなわちバッテリー
機能 きのう 安全 あんぜん 手段 しゅだん と故障 こしょう に対 たい する保護 ほご
電気 でんき 的 てき 危険 きけん に対 たい する人 ひと の保護 ほご 。
消防 しょうぼう 士 し やレスキュー隊員 たいいん は、電気 でんき 自動車 じどうしゃ やハイブリッド電気 でんき 自動車 じどうしゃ の事故 じこ で発生 はっせい する高 こう 電圧 でんあつ や化学 かがく 物質 ぶっしつ に対処 たいしょ するための特別 とくべつ な訓練 くんれん を受 う けている。BEVの事故 じこ では、バッテリーの急速 きゅうそく な放電 ほうでん による火災 かさい や煙 けむり など、通常 つうじょう とは異 こと なる問題 もんだい が発生 はっせい する可能 かのう 性 せい があるが、多 おお くの専門 せんもん 家 か は、BEVのバッテリーは市販 しはん 車 しゃ でも追突 ついとつ 事故 じこ でも安全 あんぜん であり、後部 こうぶ にガソリンタンクを搭載 とうさい したガソリン推進 すいしん 車 しゃ よりも安全 あんぜん であると考 かんが えている[ 101] 。
通常 つうじょう 、バッテリーの性能 せいのう 試験 しけん には以下 いか の項目 こうもく が含 ふく まれる。
充電 じゅうでん 状態 じょうたい (State Of Charge, SOC)
健全 けんぜん 性 せい (State of Health, SOH)
エネルギー効率 こうりつ
性能 せいのう 試験 しけん では、自動車 じどうしゃ メーカー(OEM)の要求 ようきゅう 仕様 しよう に基 もと づいて、バッテリー電気 でんき 自動車 じどうしゃ (BEV)、ハイブリッド電気 でんき 自動車 じどうしゃ (HEV)、プラグインハイブリッド電気 でんき 自動車 じどうしゃ (PHEV)のドライブトレイン の走行 そうこう サイクルをシミュレートする。これらの走行 そうこう サイクルでは、車内 しゃない の熱 ねつ 条件 じょうけん をシミュレートしてバッテリーの冷却 れいきゃく を制御 せいぎょ することができる。
また、人工 じんこう 気候 きこう 室 しつ は、試験 しけん 中 ちゅう の環境 かんきょう 条件 じょうけん を制御 せいぎょ し、自動車 じどうしゃ の全 ぜん 温度 おんど 範囲 はんい と気候 きこう 条件 じょうけん のシミュレーションを可能 かのう にする[要 よう 出典 しゅってん ] 。
特許 とっきょ は、電池 でんち 技術 ぎじゅつ の開発 かいはつ や普及 ふきゅう を抑制 よくせい するために利用 りよう されることがある。例 たと えば、ニッケル水素 すいそ 電池 でんち を自動車 じどうしゃ に搭載 とうさい するための特許 とっきょ は、石油 せきゆ 会社 かいしゃ シェブロン の別 べつ 会社 かいしゃ が保有 ほゆう しており、シェブロンはニッケル水素 すいそ 技術 ぎじゅつ の販売 はんばい やライセンスに対 たい して拒否 きょひ 権 けん を持 も っていた[ 102] [ 103] 。
2019年 ねん 12月の時点 じてん で、電池 でんち の改良 かいりょう のために世界中 せかいじゅう で数 すう 十 じゅう 億 おく ユーロの研究 けんきゅう 投資 とうし が予定 よてい されている[ 104] [ 105] 。
欧州 おうしゅう では電気 でんき 自動車 じどうしゃ 用 よう バッテリーの開発 かいはつ ・生産 せいさん に多額 たがく の投資 とうし が計画 けいかく されているが、インドネシアでも2023年 ねん に電気 でんき 自動車 じどうしゃ 用 よう バッテリーの生産 せいさん を目指 めざ し、中国 ちゅうごく のバッテリー企業 きぎょう GEMやContemporary Amperex Technology Ltdを招 まね いて投資 とうし を行 おこな っている[ 106] [ 107] [ 108] [ 109] [ 110] [ 111] [ 112] [ 113] 。
全 ぜん 固体 こたい 電池 でんち は有望 ゆうぼう な次世代 じせだい 二 に 次 じ 電池 でんち として世界中 せかいじゅう で研究 けんきゅう 開発 かいはつ が行 おこな われている。特徴 とくちょう は無機 むき 系 けい の個体 こたい 電解 でんかい 質 しつ が使 つか われており、この個体 こたい 電解 でんかい 質 しつ はリチウムイオンのみを通 とお す理想 りそう 的 てき なシングルイオン導 しるべ 電 でん 体 たい の役割 やくわり を果 はた す。また不燃 ふねん 性 せい の無機 むき 系 けい 固体 こたい 電解 でんかい 質 しつ を用 もち いる為 ため 、耐 たい 熱性 ねっせい が高 たか く電極 でんきょく 材料 ざいりょう に高性能 こうせいのう な金属 きんぞく リチウム や硫化 りゅうか 物 ぶつ を使 つか うことが可能 かのう となり、高 こう 容量 ようりょう ・高 こう 出力 しゅつりょく ・広 ひろ い作動 さどう 温度 おんど 範囲 はんい ・高速 こうそく 充電 じゅうでん ・長寿 ちょうじゅ 命 いのち ・低 てい コスト化 か が全 すべ て実現 じつげん できる。近年 きんねん 全 ぜん 固体 こたい 電池 でんち の課題 かだい であった固体 こたい 電解 でんかい 質 しつ のイオン伝導 でんどう 性 せい の改善 かいぜん が相次 あいつ いで報告 ほうこく されており、各 かく 企業 きぎょう が生産 せいさん 体制 たいせい 構築 こうちく に向 む け巨額 きょがく の投資 とうし を行 おこな っている。また一部 いちぶ のスタートアップ企業 きぎょう では試験 しけん 的 てき な量産 りょうさん ラインが稼働 かどう している。
電気 でんき 二 に 重層 じゅうそう コンデンサ ("ウルトラ・キャパシタ")は、AFSトリニティのコンセプト 試作 しさく 車 しゃ のような一部 いちぶ の電気 でんき 自動車 じどうしゃ に使用 しよう されており、バッテリーを安全 あんぜん な抵抗 ていこう 加熱 かねつ 限界 げんかい 内 ない に保 たも ち、バッテリーの寿命 じゅみょう を延 の ばすために、高 たか い比 ひ 電力 でんりょく で急速 きゅうそく に利用 りよう 可能 かのう なエネルギーを蓄 たくわ える[ 114] [ 115] 。
市販 しはん されているコンデンサ は比 ひ エネルギーが低 ひく いため、コンデンサを排他 はいた 的 てき に使用 しよう している市販 しはん の電気 でんき 自動車 じどうしゃ は存在 そんざい しない。
2020年 ねん 1月 がつ 、テスラ のCEOであるイーロン・マスク は、リチウムイオン電池 でんち 技術 ぎじゅつ の進歩 しんぽ により、電気 でんき 自動車 じどうしゃ にウルトラ…キャパシタは不要 ふよう になったと述 の べている[ 116] 。
^ EVとは電動 でんどう の乗 の り物 もの 全般 ぜんぱん に対 たい する呼 よ び名 な であるので、EVBをより厳密 げんみつ に表 あらわ すと「電気 でんき 駆動 くどう の乗 の り物 もの 用 よう 蓄電池 ちくでんち 」などとなる。
^ “Axeon Receives Order for 50 Zebra Packs for Modec Electric Vehicle; Li-Ion Under Testing” . Green Car Congress . (2016年 ねん 11月24日 にち ). https://www.greencarcongress.com/2006/11/axeon_receives_.html 2019年 ねん 12月15日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “Battery prices are falling, which is good news for EVs ” (英語 えいご ). Marketplace (2019年 ねん 12月3日 にち ). 2020年 ねん 4月 がつ 25日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “EV Database ” (英語 えいご ). EV Database . 2020年 ねん 4月 がつ 25日 にち 閲覧 えつらん 。
^ a b Barre, Harold (1997). Managing 12 Volts: How To Upgrade, Operate, and Troubleshoot 12 Volt Electrical Systenms . Summer Breeze Publishing. pp. 63–65. ISBN 978-0-9647386-1-4 (discussing damage caused by sulfation due to discharge below 50%)
^ “Nickel Metal Hydride NiMH Batteries ”. www.mpoweruk.com . 2020年 ねん 4月 がつ 26日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “Modec electric truck - DIY Electric Car Forums ”. www.diyelectriccar.com . 2020年 ねん 4月 がつ 26日 にち 閲覧 えつらん 。
^ Godshall, N.A.; Raistrick, I.D.; Huggins, R.A. (1980). “Thermodynamic investigations of ternary lithium-transition metal-oxygen cathode materials”. Materials Research Bulletin 15 (5): 561. doi :10.1016/0025-5408(80)90135-X .
^ Godshall, Ned A. (18 May 1980) Electrochemical and Thermodynamic Investigation of Ternary Lithium-Transition Metal-Oxygen Cathode Materials for Lithium Batteries . Ph.D. Dissertation, Stanford University
^ “"goodenough"&Refine=Refine+Search&Refine=Refine+Search&Query=in%2F"goodenough,+john" USPTO search for inventions by "Goodenough, John" ”. Patft.uspto.gov. 8 October 2011 閲覧 えつらん 。
^ Mizushima, K.; Jones, P. C.; Wiseman, P. J.; Goodenough, J. B. (1980). “Lix CoO2 (0<x<-1): A new cathode material for batteries of high energy density”. Materials Research Bulletin 15 (6): 783–789. doi :10.1016/0025-5408(80)90012-4 .
^ Jalkanen, K.; Karrpinen, K.; Skogstrom, L.; Laurila, T.; Nisula, M.; Vuorilehto, K. (2015). “Cycle aging of commercial NMC/graphite pouch cells at different temperatures”. Applied Energy 154 : 160–172. doi :10.1016/j.apenergy.2015.04.110 .
^ “Lithium-Ion Batteries Hazard and Use Assessment ”. 2013年 ねん 9月 がつ 7日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “A123 Inks Deal to Develop Battery Cells for GM Electric Car ” (2007年 ねん 8月 がつ 10日 とおか ). 2016年 ねん 12月 がつ 10日 とおか 閲覧 えつらん 。
^ “Li-Ion Rechargeable Batteries Made Safer ”. Nikkei Electronics Asia (February 2008). 2011年 ねん 9月 がつ 12日 にち 時点 じてん のオリジナル よりアーカイブ。2017年 ねん 4月 がつ 11日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “Nanowire battery can hold 10 times the charge of existing lithium-ion battery ” (2008年 ねん 1月 がつ 9日 にち ). 2016年 ねん 12月 がつ 10日 とおか 閲覧 えつらん 。
^ Cui, Yi. “Inorganic Nanowires as Advanced Energy Conversion and Storage Materials ”. US: Stanford University. 2019年 ねん 3月 がつ 31日 にち 閲覧 えつらん 。
^ Jaques, Robert (2008年 ねん 4月 がつ 14日 にち ). “Nanotech promises lithium ion battery boost ”. vnunet.com . 2009年 ねん 4月 がつ 8日 にち 時点 じてん のオリジナル よりアーカイブ。2013年 ねん 10月 がつ 3日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “Using nanotechnology to improve Li-ion battery performance ”. 2016年 ねん 12月 がつ 10日 とおか 閲覧 えつらん 。
^ Zhang, Wei-Ming; Hu, Jin-Song; Guo, Yu-Guo; Zheng, Shu-Fa; Zhong, Liang-Shu; Song, Wei-Guo; Wan, Li-Jun (2008). “Tin-Nanoparticles Encapsulated in Elastic Hollow Carbon Spheres for High-Performance Anode Material in Lithium-Ion Batteries”. Advanced Materials 20 (6): 1160–1165. doi :10.1002/adma.200701364 .
^ “Argonne's lithium-ion battery technology to be commercialized by Japan's Toda Kogyo ”. 2016年 ねん 12月 がつ 10日 とおか 閲覧 えつらん 。
^ Johnson, Christopher S. (2007). “Journal of Power Sources : Development and utility of manganese oxides as cathodes in lithium batteries” . Journal of Power Sources 165 (2): 559–565. doi :10.1016/j.jpowsour.2006.10.040 . https://zenodo.org/record/1259173 .
^ “Hybrid Develops New "Superlattice Structure" Lithium Battery Capable of Increasing Drive Ranges in Excess of 200 Miles ”. Hybrid Technologies (2008年 ねん 2月 がつ 24日 にち ). 2008年 ねん 3月 がつ 2日 にち 時点 じてん のオリジナル よりアーカイブ。2019年 ねん 9月 がつ 19日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “New Data Shows Heat & Fast-Charging Responsible For More Battery Degradation Than Age Or Mileage ”. CleanTechnica (16 December 2019). 2019年 ねん 12月 がつ 20日 はつか 閲覧 えつらん 。
^ a b Bredsdorff, Magnus (2010年 ねん 6月 がつ 22日 にち ). “Et batteri til en elbil koster 60.000 kroner [Electrical Vehicle battery costs $10,000]” (デンマーク語 ご ). Ingeniøren . http://ing.dk/artikel/109887-et-batteri-til-en-elbil-koster-60000-kroner 2017年 ねん 1月 がつ 30日 にち 閲覧 えつらん 。
^ Bredsdorff, Magnus (2010年 ねん 6月 がつ 22日 にち ). “EV batteries still prototypes” (デンマーク語 ご ). Ingeniøren (Denmark). http://ing.dk/artikel/109885-dtu-forsker-batterier-til-elbiler-er-kun-paa-prototype-stadiet 2010年 ねん 6月 がつ 22日 にち 閲覧 えつらん 。
^ National Research Council (2010). Transitions to Alternative Transportation Technologies--Plug-in Hybrid Electric Vehicles . The National Academies Press. doi :10.17226/12826 . ISBN 978-0-309-14850-4 . オリジナル の2011-06-07時点 じてん におけるアーカイブ。. https://web.archive.org/web/20110607033206/http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=12826&page=2 2010年 ねん 3月 がつ 3日 にち 閲覧 えつらん 。
^ Jad Mouawad and Kate Galbraith (2009年 ねん 12月14日 にち ). hybrid&st=cse “Study Says Big Impact of the Plug-In Hybrid Will Be Decades Away” . New York Times . https://www.nytimes.com/2009/12/15/business/15hybrid.html?_r=2&scp=8&sq=plug-in hybrid&st=cse 2010年 ねん 3月 がつ 4日 にち 閲覧 えつらん 。
^ Tommy McCall (2011年 ねん 6月 がつ 25日 にち ). “THE PRICE OF BATTERIES ”. MIT Technology Review . 2017年 ねん 5月 がつ 5日 にち 閲覧 えつらん 。
^ Siddiq Khan and Martin Kushler (June 2013). “Plug-in Electric Vehicles: Challenges and Opportunities ”. American Council for an Energy-Efficient Economy . 2013年 ねん 7月 がつ 9日 にち 閲覧 えつらん 。 ACEEE Report Number T133 .
^ Gibbs, Nick (2017年 ねん 1月 がつ 2日 にち ). “Automakers hunt for battery cell capacity to deliver on bullish EV targets ”. Automotive News . 2017年 ねん 1月 がつ 9日 にち 時点 じてん のオリジナルよりアーカイブ 。2017年 ねん 1月 がつ 9日 にち 閲覧 えつらん 。
^ a b c Cobb, Jeff (2015年 ねん 10月 がつ 2日 にち ). “Chevy Bolt Production Confirmed For 2016” . Hybrid cars . http://www.hybridcars.com/chevy-bolt-production-confirmed-for-2016/ 2015年 ねん 12月14日 にち 閲覧 えつらん 。
^ Randall, Tom (2016年 ねん 2月 がつ 25日 にち ). “Here's How Electric Cars Will Cause the Next Oil Crisis” . Bloomberg News . https://www.bloomberg.com/features/2016-ev-oil-crisis/ 2016年 ねん 2月 がつ 26日 にち 閲覧 えつらん 。 See embedded video.
^ Bloomberg New Energy Finance (25 February 2016). "Here's How Electric Cars Will Cause the Next Oil Crisis" (Press release). London and New York: PR Newswire. 2016年 ねん 2月 がつ 26日 にち 閲覧 えつらん 。
^ a b c “Elektroautos von BYD: FENECON startet Verkauf des e6” (ドイツ語 ご ). SonneWind&Wärme . (2016年 ねん 2月 がつ 11日 にち ). http://www.sonnewindwaerme.de/photovoltaik-pressemitteilung/elektroautos-byd-fenecon-startet-verkauf-e6 2016年 ねん 12月14日 にち 閲覧 えつらん 。
^ Dalløkken, Per Erlien (2016年 ねん 12月23日 にち ). “Her produseres elbilen og bensinbilen på samme linje [Electric car and petrol truck produced on the same line]” (ノルウェー語 ご ). Teknisk Ukeblad (Norway). https://www.tu.no/artikler/her-produseres-elbilen-og-bensinbilen-pa-samme-linje/366246 2018年 ねん 8月 がつ 16日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “Tesla to Miss 2020 Delivery Target by 40%, Analyst Forecasts ”. greentechmedia.com (2014年 ねん 12月17日 にち ). 2015年 ねん 1月 がつ 28日 にち 閲覧 えつらん 。 “Tesla’s current batteries cost $200-$300 per kilowatt hour.”
^ “Battery technology charges ahead | McKinsey & Company ”. mckinsey.com. 2014年 ねん 2月 がつ 1日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “Lithium-ion battery costs will still be about $400/kW⋅h by 2020 ”. green.autoblog.com. 2014年 ねん 2月 がつ 1日 にち 閲覧 えつらん 。
^ a b c “McKinsey: Lithium Ion Battery Prices to Reach $200/kW⋅h by 2020 | PluginCars.com ”. plugincars.com. 2014年 ねん 2月 がつ 1日 にち 閲覧 えつらん 。
^ a b “Tesla Debacle Highlights Need For New EV Battery Technology - Forbes” . forbes.com . https://www.forbes.com/sites/rosskennethurken/2013/02/12/tesla-debacle-highlights-need-for-new-ev-battery-technology/ 2014年 ねん 2月 がつ 1日 にち 閲覧 えつらん 。 .
^ “WSJ: Nissan Leaf profitable by year three; battery cost closer to $18,000 ”. green.autoblog.com. 2014年 ねん 2月 がつ 1日 にち 閲覧 えつらん 。
^ Anderman, Menahem (2003年 ねん ). “Brief Assessment of Improvements in EV BatteryTechnology since the BTAP June 2000 Report ”. California Air Resources Board. 2018年 ねん 8月 がつ 16日 にち 閲覧 えつらん 。
^ a b “GM, Chevron and CARB killed the NiMH EV once, will do so again ”. ev1.org. 2014年 ねん 2月 がつ 1日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “10 years guaranty for battery” . byd-auto.net . オリジナル の2016年 ねん 2月 がつ 6日 にち 時点 じてん におけるアーカイブ。. https://web.archive.org/web/20160206102333/http://www.byd-auto.net/vehicles/e6/index.php
^ a b “HowStuffWorks "Lithium-ion Battery Cost and Longevity" ”. auto.howstuffworks.com (2008年 ねん 7月 がつ 9日 にち ). 2014年 ねん 2月 がつ 1日 にち 閲覧 えつらん 。
^ a b Kohler, U.; Kumpers, J.; Ullrich, M. (2002). “High performance nickel-metal hydride and lithium-ion batteries”. Journal of Power Sources 105 (2): 139–144. Bibcode : 2002JPS...105..139K . doi :10.1016/s0378-7753(01)00932-6 .
^ a b c Uehara, I.; Sakai, T.; Ishikawa, H. (1997). “The state of research and development for applications of metal hydrides in Japan”. Journal of Alloys and Compounds 253 : 635–641. doi :10.1016/s0925-8388(96)03090-3 .
^ a b Taniguchi, Akihiro; Fujioka, Noriyuki; Ikoma, Munehisa; Ohta, Akira (2001). “Development of nickel/metal-hydride batteries for EVs and HEVs”. Journal of Power Sources 100 (1–2): 117–124. Bibcode : 2001JPS...100..117T . doi :10.1016/s0378-7753(01)00889-8 .
^ Paul Gifford, John Adams, Dennis Corrigan, Srinivasan Venkatesan. 'Development of advanced nickel metal hydride batteries for electric and hybrid vehicles.' Journal of Power Sources 80 Ž1999. 157–163
^ a b Sakai, Tetsuo; Uehara, Ituki; Ishikawa, Hiroshi (1999). “R&D on metal hydride materials and Ni–MH batteries in Japan”. Journal of Alloys and Compounds 293 : 762–769. doi :10.1016/s0925-8388(99)00459-4 .
^ Ruetschi, Paul; Meli, Felix; Desilvestro, Johann (1995). “Nickel-metal hydride batteries. The preferred batteries of the future?”. Journal of Power Sources 57 (1–2): 85–91. Bibcode : 1995JPS....57...85R . doi :10.1016/0378-7753(95)02248-1 .
^ Patent: High power nickel-metal hydride batteries and high power electrodes for use therein
^ Simonsen, Torben (2010年 ねん 9月 がつ 23日 にち ). “Density up, price down” (デンマーク語 ご ). Electronic Business . オリジナル の2010年 ねん 9月 がつ 25日 にち 時点 じてん におけるアーカイブ。. https://web.archive.org/web/20100925132905/http://elektronikbranchen.dk/nyhed/elbilprofessor-energitaetheden-i-batterier-skal-op-og-prisen-ned 2010年 ねん 9月 がつ 24日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “Addax, c'est belge, utilitaire, électrique… et cocasse” (フランス語 ふらんすご ). L'Echo . (2018年 ねん 4月 がつ 6日 にち ). https://www.lecho.be/entreprises/auto/addax-c-est-belge-utilitaire-electrique-et-cocasse/9999701.html 2018年 ねん 4月 がつ 11日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “Electric Car Battery Prices on Track to Drop 70% by 2015, Says Energy Secretary : TreeHugger ”. treehugger.com. 2014年 ねん 2月 がつ 1日 にち 閲覧 えつらん 。
^ Klayman, Ben (2012年 ねん 1月 がつ 11日 にち ). “Electric vehicle battery costs coming down: Chu” . Reuters . https://www.reuters.com/article/us-autoshow-batteries-idUSTRE80A1FA20120111 2016年 ねん 12月4日 にち 閲覧 えつらん 。
^ Daniel Kammen, Samuel M Arons , Derek Lemoine , Holmes Hummel (2008年 ねん 11月). “Cost-Effectiveness of Greenhouse Gas Emission Reductions from Plug-In Hybrid Electric Vehicles ”. Goldman School of Public Policy Working Paper: GSPP08-014 . 2021年 ねん 9月 がつ 16日 にち 閲覧 えつらん 。
^ a b “Nissan Leaf profitable by year three; battery cost closer to $18,000 ”. AutoblogGreen (2010年 ねん 5月 がつ 15日 にち ). 2010年 ねん 5月 がつ 20日 はつか 時点 じてん のオリジナル よりアーカイブ。2010年 ねん 5月 がつ 15日 にち 閲覧 えつらん 。
^ Russell Hensley, John Newman, and Matt Rogers (July 2012). “Battery technology charges ahead ”. McKinsey & Company . 2017年 ねん 1月 がつ 9日 にち 時点 じてん のオリジナルよりアーカイブ 。2017年 ねん 1月 がつ 12日 にち 閲覧 えつらん 。
^ Lambert, Fred (2017年 ねん 1月 がつ 30日 にち ). “Electric vehicle battery cost dropped 80% in 6 years down to $227/kWh – Tesla claims to be below $190/kWh ”. Electrek . 2017年 ねん 1月 がつ 30日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “Google Answers: Driving range for cars ”. 2014年 ねん 2月 がつ 1日 にち 閲覧 えつらん 。
^ Okada, Shigeru Sato & Yuji (2009年 ねん 3月 がつ 8日 にち ). “EU, Japan may study advanced solar cells | Business Standard” . Business Standard India (business-standard.com). http://www.business-standard.com/india/news/eu-japan-may-study-advanced-solar-cells/351265/ 2014年 ねん 2月 がつ 1日 にち 閲覧 えつらん 。
^ Mitchell, T. (2003), AC Propulsion Debuts tzero with LiIon Battery (press release) , AC Propulsion , オリジナル の2007-06-09時点 じてん におけるアーカイブ。, https://web.archive.org/web/20070609122616/http://www.acpropulsion.com/LiIon_tzero_release.pdf 2009年 ねん 4月 がつ 25日 にち 閲覧 えつらん 。
^ Lienert, Dan (2003-10-21), “The World's Fastest Electric Car” , Forbes , https://www.forbes.com/2003/10/21/cx_dl_1021vow.html 2009年 ねん 9月 がつ 21日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “Archived copy ”. 2012年 ねん 3月 がつ 6日 にち 時点 じてん のオリジナル よりアーカイブ。2010年 ねん 7月 がつ 28日 にち 閲覧 えつらん 。 Leaders of Yancheng Political Consultative Conference investigated Zonda New Energy Bus
^ “40(min) / 15(min 80%)” . byd-auto.net . オリジナル の2016年 ねん 2月 がつ 6日 にち 時点 じてん におけるアーカイブ。. https://web.archive.org/web/20160206102333/http://www.byd-auto.net/vehicles/e6/index.php
^ a b c d “PHEV, HEV, and EV Battery Pack Testing in a Manufacturing Environment | DMC, Inc. ”. www.dmcinfo.com . 2019年 ねん 6月 がつ 30日 にち 閲覧 えつらん 。
^ a b “presentation November 11 final.pdf Leader of Battery Safety & Battery Regulation Programs - PBRA ”. 7 October 2011時 じ 点 てん のpresentation November 11 final.pdf オリジナル よりアーカイブ。2020年 ねん 9月 がつ 7日 にち 閲覧 えつらん 。
^ Coren, Michael J.. “Fast charging is not a friend of electric car batteries ” (英語 えいご ). Quartz . 2020年 ねん 4月 がつ 26日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “How Long Does It Take to Charge an Electric Car? ” (英語 えいご ). J.D. Power . 2020年 ねん 4月 がつ 26日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “Neue Stromtankstelle: Elektroautos laden in 20 Minuten ” (ドイツ語 ご ). golem.de (2011年 ねん 9月 がつ 15日 にち ). 2020年 ねん 11月29日 にち 閲覧 えつらん 。
^ Lübbehüsen, Hanne (2013年 ねん 10月 がつ 24日 にち ). “Elektroauto: Tesla errichtet Gratis-Schnellladestationen [Electric car: Tesla builds free fast charging stations]” (ドイツ語 ご ). ZEIT ONLINE (German). http://www.zeit.de/mobilitaet/2013-10/tesla-elektroauto-ladestationen 2019年 ねん 12月15日 にち 閲覧 えつらん 。
^ Die Akkus im Renault Zoe können in der schnellsten von vier Ladegeschwindigkeiten in 30 Minuten bis zu 80 Prozent aufgeladen werden , bild.de
^ Mit einem Schnellladegerät lässt sich der Akku des i3 in nur 30 Minuten zu 80 Prozent aufladen , golem.de
^ “Tesla Model 3 V3 Supercharging Times: 2% To 100% State of Charge (Video) ” (英語 えいご ). CleanTechnica (2019年 ねん 11月18日 にち ). 2020年 ねん 4月 がつ 26日 にち 閲覧 えつらん 。
^ Site homepage . http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=JAPIAU00009900000808R902000001&idtype=cvips&gifs=yes 2016年 ねん 12月 がつ 10日 とおか 閲覧 えつらん 。 .
^ a b "Car Companies' Head-on Competition In Electric Vehicle Charging." (Website). The Auto Channel , 1998-11-24. Retrieved on 2007-08-21.
^ “Open Charge Map - Statistics ”. openchargemap.org . 2020年 ねん 4月 がつ 26日 にち 閲覧 えつらん 。
^ Mitchell, T (2003). "AC Propulsion Debuts tzero with LiIon Battery" (PDF) (Press release). AC Propulsion. 2003年 ねん 10月 がつ 7日 にち 時点 じてん のオリジナル (PDF) よりアーカイブ。2006年 ねん 7月 がつ 5日 にち 閲覧 えつらん 。
^ Gergely, Andras (2007年 ねん 6月 がつ 21日 にち ). “Lithium batteries power hybrid cars of future: Saft” . Reuters (US). https://www.reuters.com/article/environmentNews/idUSL2055095620070621 2007年 ねん 6月 がつ 22日 にち 閲覧 えつらん 。
^ Gunther, Marc (2009年 ねん 4月 がつ 13日 にち ). “Warren Buffett takes charge” . CNN (US). https://money.cnn.com/2009/04/13/technology/gunther_electric.fortune/index.htm?section=money_latest 2017年 ねん 2月 がつ 11日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “US NREL: Electric Vehicle Battery Thermal Issues and Thermal Management ”. 2019年 ねん 6月 がつ 30日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “Electric cars wait in the wings ”. Manawatu Standard (2008年 ねん 9月 がつ 17日 にち ). 2011年 ねん 9月 がつ 29日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “Volkswagen Says 'No' to Battery Swapping, 'Yes' to Electrics in U.S. : Greentech Media ”. greentechmedia.com (2009年 ねん 9月 がつ 17日 にち ). 2014年 ねん 2月 がつ 1日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “What's Hot: Car News, Photos, Videos & Road Tests | Edmunds.com ”. blogs.edmunds.com. 2012年 ねん 7月 がつ 7日 にち 時点 じてん のオリジナル よりアーカイブ。2014年 ねん 2月 がつ 1日 にち 閲覧 えつらん 。
^ a b “Battery swap model ?won?t work? | carsguide.com.au ”. carsguide.com.au. 2014年 ねん 3月 がつ 3日 にち 閲覧 えつらん 。
^ a b “Electric vehicles, second life batteries, and their effect on the power sector McKinsey ”. www.mckinsey.com . 2021年 ねん 5月 がつ 10日 とおか 閲覧 えつらん 。
^ Zhao, Yanyan; Pohl, Oliver; Bhatt, Anand I.; Collis, Gavin E.; Mahon, Peter J.; Rüther, Thomas; Hollenkamp, Anthony F. (2021-03-09). “A Review on Battery Market Trends, Second-Life Reuse, and Recycling”. Sustainable Chemistry 2 (1): 167–205. doi :10.3390/suschem2010011 . ISSN 2673-4079 .
^ Xu, Chengjian; Dai, Qiang; Gaines, Linda; Hu, Mingming; Tukker, Arnold; Steubing, Bernhard (December 2020). “Future material demand for automotive lithium-based batteries”. Communications Materials 1 (1): 99. Bibcode : 2020CoMat...1...99X . doi :10.1038/s43246-020-00095-x . ISSN 2662-4443 .
^ a b c d Ciez, Rebecca E.; Whitacre, J. F. (February 2019). “Examining different recycling processes for lithium-ion batteries” . Nature Sustainability 2 (2): 148–156. doi :10.1038/s41893-019-0222-5 . ISSN 2398-9629 . https://doi.org/10.1038/s41893-019-0222-5 .
^ Schmuch, Richard; Wagner, Ralf; Hörpel, Gerhard; Placke, Tobias; Winter, Martin (April 2018). “Performance and cost of materials for lithium-based rechargeable automotive batteries” . Nature Energy 3 (4): 267–278. Bibcode : 2018NatEn...3..267S . doi :10.1038/s41560-018-0107-2 . ISSN 2058-7546 . https://doi.org/10.1038/s41560-018-0107-2 .
^ a b c d e f g Global EV Outlook 2020 . (2020-06-18). doi :10.1787/d394399e-en . ISBN 9789264616226 . https://doi.org/10.1787/d394399e-en
^ Assessment of Technologies for Improving Light-Duty Vehicle Fuel Economyâ€"2025-2035 . (2021). doi :10.17226/26092 . ISBN 978-0-309-37122-3 . https://doi.org/10.17226/26092
^ a b Harper, Gavin; Sommerville, Roberto; Kendrick, Emma; Driscoll, Laura; Slater, Peter; Stolkin, Rustam; Walton, Allan; Christensen, Paul et al. (2019-11-06). “Recycling lithium-ion batteries from electric vehicles”. Nature 575 (7781): 75–86. Bibcode : 2019Natur.575...75H . doi :10.1038/s41586-019-1682-5 . ISSN 0028-0836 . PMID 31695206 .
^ Global EV Outlook 2020 . (2020-06-18). doi :10.1787/d394399e-en . ISBN 9789264616226 . https://doi.org/10.1787/d394399e-en
^ Author, Not Given (2019-04-01). FY2018 Batteries Annual Progress Report . doi :10.2172/1525362 . OSTI 1525362 . https://doi.org/10.2172/1525362 .
^ Månberger, André; Stenqvist, Björn (2018-08-01). “Global metal flows in the renewable energy transition: Exploring the effects of substitutes, technological mix and development” (英語 えいご ). Energy Policy 119 : 226–241. doi :10.1016/j.enpol.2018.04.056 . ISSN 0301-4215 . https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301421518302726 .
^ “Move to net zero 'inevitably means more mining'” (英語 えいご ). BBC News . (2021年 ねん 5月 がつ 24日 にち ). https://www.bbc.com/news/science-environment-57234610 2021年 ねん 6月 がつ 16日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “The Role of Critical Minerals in Clean Energy Transitions – Analysis ” (英語 えいご ). IEA . 2021年 ねん 6月 がつ 17日 にち 時点 じてん のオリジナルよりアーカイブ 。2021年 ねん 6月 がつ 16日 にち 閲覧 えつらん 。 Alt URL
^ “ISO 6469-1:2019 Electrically propelled road vehicles — Safety specifications — Part 1: Rechargeable energy storage system (RESS) ”. 2021年 ねん 9月 がつ 19日 にち 閲覧 えつらん 。
^ Walford, Lynn (2014年 ねん 7月 がつ 18日 にち ). “Are EV batteries safe? Electric car batteries can be safer than gas cars ”. auto connected car . 2014年 ねん 7月 がつ 22日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “ECD Ovonics Amended General Statement of Beneficial Ownership ” (2004年 ねん 12月2日 にち ). 2009年 ねん 7月 がつ 29日 にち 時点 じてん のオリジナル よりアーカイブ。2009年 ねん 10月 がつ 8日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “ECD Ovonics 10-Q Quarterly Report for the period ending March 31, 2008 ” (2008年 ねん 3月 がつ 31日 にち ). 2009年 ねん 7月 がつ 28日 にち 時点 じてん のオリジナル よりアーカイブ。2009年 ねん 10月 がつ 8日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “EU approves 3.2 billion euro state aid for battery research” (英語 えいご ). Reuters . (2019年 ねん 12月9日 にち ). https://www.reuters.com/article/us-eu-batteries-idUSKBN1YD0WJ 2019年 ねん 12月 がつ 10日 とおか 閲覧 えつらん 。
^ “StackPath ”. www.tdworld.com . 2019年 ねん 12月 がつ 10日 とおか 閲覧 えつらん 。
^ “Indonesia to produce EV batteries by 2022 - report ” (19 December 2019). 2019年 ねん 12月25日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “Factbox: Plans for electric vehicle battery production in Europe ” (9 November 2018). 2019年 ねん 12月16日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “European battery production to receive financial boost | DW | 02.05.2019 ”. DW.COM . 2020年 ねん 5月 がつ 9日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “France and Germany commit to European electric battery industry ” (2 May 2019). 2019年 ねん 12月16日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “Europe aims to take its place on the global EV battery production stage ” (28 March 2019). 2019年 ねん 12月16日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “CATL Plans Massive Increase In European Battery Production ”. CleanTechnica (27 June 2019). 2019年 ねん 12月16日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “The 2040 outlook for EV battery manufacturing | McKinsey ”. www.mckinsey.com . 2019年 ねん 12月16日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “EU aims to become powerhouse of battery production | Platts Insight ”. blogs.platts.com . 2019年 ねん 12月 がつ 20日 はつか 閲覧 えつらん 。
^ Wald, Matthew L. (2008年 ねん 1月 がつ 13日 にち ). “Closing the Power Gap Between a Hybrid's Supply and Demand” . The New York Times . https://www.nytimes.com/2008/01/13/automobiles/13ULTRA.html 2010年 ねん 5月 がつ 1日 にち 閲覧 えつらん 。
^ “Archived copy ”. 2012年 ねん 2月 がつ 29日 にち 時点 じてん のオリジナル よりアーカイブ。2009年 ねん 11月9日 にち 閲覧 えつらん 。
^ Lambert, Fred (2020年 ねん 1月 がつ 21日 にち ). “Elon Musk: Tesla acquisition of Maxwell is going to have a very big impact on batteries ” (英語 えいご ). Electrek . 2020年 ねん 4月 がつ 26日 にち 閲覧 えつらん 。
種類 しゅるい 種別 しゅべつ 充電 じゅうでん 設備 せつび
電池 でんち 関連 かんれん