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ホンダが新型EVで使う「アルティウム」バッテリーとは何か

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ホンダが北米市場(米国およびカナダ)向けにゼネラルモーターズ(GM)と共同開発する2車種の電気自動車(EV)は、GMが開発した「アルティウム」(Ultium)バッテリーを搭載する。GMはコンパクトカーから高級車、SUV、業務用トラックなど、今後の発売を予定するさまざまなEVに搭載すべく、このバッテリーを設計していた。

ホンダとGMがSUVの共同開発を発表。搭載する「アルティウム」バッテリーとは一体?(画像は両社の既存SUV。左はホンダ「ヴェゼル モデューロX」、右はキャデラック「XT5」)

パウチ型バッテリーとはどういうものか

アルティウムはパウチ型のリチウムイオンバッテリーだ。このタイプのバッテリーは、日産自動車がEV「リーフ」を発売する際、NECと共同開発したのが始まりである。日産は「ラミネート型」と呼んでいた。

パウチ型の特徴は厚みが薄く、表面積が広いので冷却性能に優れ、柔軟性のあるケースによって充放電の際に発生するガスによる膨張に対処できるので安全性が高いことだ。ことに数百ボルト(V)という高電圧でリチウムイオンバッテリーを用いるEVでは、安全性の高さは非常に重要になる。日産リーフは世界で累計45万台を販売しているが、リチウムイオンバッテリーにまつわる事故を1つも起こしていないのは、パウチ型の安全性が寄与しているからだろう。ただし、LG化学のリチウムイオンバッテリーは、日産とNECが開発した方式と電極などの内部構造が若干異なるとの情報もある。

安全性のほかにも、パウチ型リチウムイオンバッテリーには利点がある。薄型であることを活用し、車両への積載性を自由に設計できるのだ。円筒形や箱型の金属製ケースの場合、ケースの寸法で車載に制約が生まれるが、薄いパウチ型であれば、積層する数によって厚みを調整できる。そして、車体の床に薄く広げて搭載できるので、車両のパッケージングの自在性も広がる。そうした特徴から、GMは同バッテリーをさまざまな車種に適応できるとしている。モジュールは19種類におよぶとのことだ。

パウチ型にはまだまだ利点がある。薄型で表面積が広いので、充放電で発生する熱を空気で冷却しやすい。この特長は、EVで使った後のバッテリーを再利用する際に有効だ。

EVで使用後のリチウムイオンバッテリーには、60~70%の容量がまだ残っている。したがって、再生可能エネルギーによる不安定な発電の安定化や、災害などへの補助バッテリーとして十分に利用できるのである。その際、EVで用いられたバッテリーパックを解体し、リチウムイオンバッテリーを小さな単位で性能検査する必要がある。この点で、空冷が有利に働くのだ。液体冷却を採用したバッテリーパックは、配管の取り外しなどにより解体が難しくなる恐れがある。それはリチウムイオンバッテリー再利用の障壁となるばかりか、再利用への原価を高めてしまうことにもつながる。

パウチ型リチウムイオンバッテリーは、ダイムラー社も「EQ」シリーズで採用している。先ごろ日本導入となったメルセデス・ベンツ「EQC」も、バッテリーはパウチ型であると開発者は述べていた。

メルセデス・ベンツのEV「EQC」もパウチ型リチウムイオンバッテリーを搭載している

パウチ型は、それでもまだ少数派だ。例えばテスラは、円筒形のリチウムイオンバッテリーを使っている。円筒形はパーソナルコンピュータで使われているものと同じなので、大量生産が可能だ。それにより、EVの原価低減につなげることができる。既存の汎用品を使う利点を、EVの本格普及にいかしているのだ。ただし、より小型の「モデル3」では、バッテリー寸法を変えているとのことである。こうなると別仕様になるため、原価に影響が及ぶ可能性もある。

一方、パウチ型はすべて同じ寸法のバッテリーでも、積層する数によってバッテリーパックの寸法を調整できるので、GMのようにあらゆる車種に同じ寸法のバッテリーを活用すれば、出荷量を増やし、原価を抑えることができる。そこにホンダとの提携が加われば、原価低減に拍車が掛かりそうだ。

パウチ型リチウムイオンバッテリーの積層による容量の調整は、すでに日産リーフで実績がある。初代の前期型では24kWhの容量だったが、2代目の「リーフ e+」では62kWhへと2.5倍以上も容量を増やしながら、プラットフォームは初代のままだ。そして一充電走行距離は2.8倍(JC08モードでの比較)以上に伸びた。

日産はEV「リーフ」のパウチ型(ラミネート型)リチウムイオンバッテリーの積層でバッテリー容量を拡大し、航続距離を伸ばした「リーフ e+」を発売した

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