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はい、いらっしゃいませ。 こんにちは。相模原市緑区で、木質ペレット燃料、ペレットストーブ等を販売しております。
合同会社つなはぐ相模湖代表の山口と申します。 この番組では、相模原市緑区の相模湖藤野津久井といった、総人口約37,000人の地域を足元に、
食とエネルギー、地域経済、そしてこれからの暮らしについて考えています。 今回は、環境エネルギー政策研究所ISEPの飯田徹成さんが配信しているニュースレター、
エネルギー知性学のバッテリーディケードその3、モビリティ電池の最前線を取り上げます。 ニュースレターの内容をもとに、電池の進化によって、自動車や物流、
そして電力システムがどのように変わろうとしているのか考えてまいります。 今回のテーマは大きく分けて3つあります。
1つ目は大型トラックの電動化。 2つ目は電気自動車が走る蓄電子として使うV2GやV2H。
そして3つ目はナトリウムイオン電池や全固体電池など次世代電池の動きです。 1つ目、大型トラックの電動化から見てまいります。
電気自動車というと私たちはまず乗用車を思い浮かべます。 しかし大型トラックを電動化するとなると乗用車、普通車と同じように考えることはできず簡単ではありません。
荷物を積んだ大きな車体、大きな重量のものを長距離走らせるためには大容量のバッテリーが必要です。 しかしバッテリーを大きくすればそれだけ車両は重くなっていきます。
さらに充電時間が長くなるとトラックの稼働時間も短くなり、働く車としての機能性が失われていきます。
物流の世界では車両を購入するときの価格だけでなく、燃料代、整備費、稼働時間などをすべて合わせた総保有コスト、トータルコストオーナーシップ、略称TCOが非常に重要になります。
飯田さんのニュースレッダーではテスラの大型電動トラック、テスラセミが詳しく取り上げられています。
最大積載量が20.4トン。リアアークスルに3つの独立モーターを搭載。
最大出力800kW、馬力デート1088馬力。
マンサージの航続距離が標準版で約523km、長距離版で約805kmと紹介されています。
テスラがセミの開発計画を発表したのは2017年でした。
当初は2019年頃の量産が計画されていましたが、実際の量産は今年に入ってからということで非常に長い時間がかかりました。
それだけ大型トラックの電動化は難しかったといえます。
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2トントラック程度の電動トラックはだいぶ普及しておりますが、10トン以上、このテスラセミでいうと20トンのトラックになりますが、
このクラスの電動化というのは非常に難しかったということです。
これが実際の物流現場で安定して使えるようになると、電動トラックの大容量長距離輸送の可能性はかなり広がっていきます。
テスラが構想しているのは車両だけでなく、バッテリーの生産、急速充電設備、物流拠点のエネルギー管理、
さらに将来の自動運転までを組み合わせた仕組みです。
トラックを1台ずつ売るのではなく、バッテリーや充電、さらに物流のシステム等全体をテスラは電動化しようとしているわけです。
ここで大きな壁になるのが充電設備です。
大型電動トラックでは乗用車とは桁の違う電力が必要になります。
そこで開発が進められているのがMCS、メガワットチャージングシステムです。
一般的な乗用車用の急速充電池が数十キロワットから数百キロワット程度であるのに対し、
メガワットチャージングシステムでは文字通りメガワット級の電力は使えます。
メガワットチャージングシステムの国際規格上の最大出力は3.7メガワット、3750キロワットです。
これは1台のトラックを充電するだけで、中規模工場に匹敵するような電力を瞬間的に必要とするということです。
これは充電器だけを設置すれば良いわけではありません。
電力会社との系統接続、充電設備、変電設備、充電する時間の調整、ピーク電力の抑制、
そして蓄電池を組み合わせた電力の受給管理やエネルギー管理等が必要になってきます。
電池の価格が下がり、性能が向上したとしても、充電を含む電力インフラが追いつかなければ、
大型の電動トラックは普及しません。
電池というハードそのものよりも、電池を受け止める社会やシステム構築の側がボトルネックになるという話です。
日本では現時点で1メガワットを超える大型車向け公共充電施設が広く普及しているわけではありません。
一方で150kWから350kW級の充電設備は商用車や高速道路向けの実装や整備が進んでいます。
日本の場合はいきなり長距離トラックを全て電動化するのではなく、
毎日決まった物流拠点を戻ってくる配送車両から広がる可能性が高いといえます。
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実際にEVトラックでの宅配などは実用化されています。
地域内の配送、スーパーやコンビニへの定期配送、宅配便、自治体のゴミ収集車などです。
10トンクラスのEVはまだ出ておりませんが、
これもそう遠くない将来、充電設備等のシステムの問題もクリアした中で実用化されていくと考えられます。
走る距離と戻ってくる時間があらかじめ分かっていれば、
夜間や休憩時間等にトラックへの充電は計画的に行えます。
これは地域の視点から見ても重要なことです。
地域交通の電動化を考えるとき、都市間を走る長距離輸送車両だけを見るのではなく、
地域の中を毎日決まったルートで動く車両から考えることが現実的だと言えます。
2つ目のテーマ、V2GとV2Hです。
V2Gは、ビークルトゥグリッドの略で、
電気自動車のバッテリーを電力系統につなぎ、必要に応じて電力を戻す仕組みです。
V2Hはビークルトゥホームで、電気自動車から家庭電力を供給する仕組みです。
電気自動車は1日の大部分を駐車した状態で過ごしています。
そこで止まっている車のバッテリーを活用すれば、太陽光発電の余剰電力を蓄えたり、
電力需要が多い時間帯に放電したりすることができるのではないかという発想です。
技術的には、車両と充電器の間で完全に通信するための国際規格ISO15118-20の整備が済み、
欧州のCCS規格でも双方向充電が可能になってきています。
しかし、規格が整えば、すぐにビークルトゥグリッドが普及するわけではありません。
充電と放電を繰り返す際には電力のロスがあります。
バッテリーの劣化に対する不安もあります。
また、家庭でビークルトゥホームを使おうとしても、車で出かけている間は蓄電池としては使えません。
電力が必要な時間帯に車が必ず家にあるとは限らないのです。
つまり、電気自動車は確かに動く蓄電池ですが、動くということ自体が電力システムから見ると不確実性となります。
飯田さんのニュースレターでは、個人の車よりも行動や稼働時間を管理できる車両群の方がビークルトゥグリッドに向いているのではないかと指摘しています。
業務用車両の分野になってきます。
例えば会社の営業車、配送車、バス、ロボタクシーなどです。
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中国ではビークルトゥグリッドとは少し異なるバッテリー交換方式というのも普及しつつあります。
充電を待つ代わりに車両のバッテリーを充電済みのものと交換する仕組みです。
この方式では車とバッテリーを切り離して考えることができます。
交換ステーションに置かれた多数のバッテリーを電力需要の少ない時間帯に充電し、場合によっては電力系統の調整にも使うことができます。
個人がいつ車を使うかわからないという不確実性を交換用バッテリーをまとめて管理するということで回避します。
一方でバッテリーの形やシャータへの取り付け方法などを標準化できるのか、充電設備との投資競争をどうするのかといった課題があります。
どの方式が正しいかや普及になっていくかはまだわかりません。
以前の配信でも申し上げましたが、電気自動車は単なるガルソリン車の代替として見るだけでは不十分です。
これからの自動車は交通システムの一部であると同時に電力システムの一部にもなっていく可能性が高いです。
最後に次世代電池について見ていきます。
中国のバッテリーメーカーCATLや自動車メーカーBYDが世界のEV用電池市場で非常に大きな存在になっていることが紹介されています。
2025年現在CATLはEVバッテリーの世界マーケット値は40%近くを占めています。
急速充電に対応するLFPリン酸鉄電池である先進電池、神が行くと書きますね。
エネルギー密度を高めた凝集体電池、そしてナトリウムイオン電池など、これら3つ複数の技術開発を同時に進めています。
ナトリウムイオン電池はリチウムではなくナトリウムを主な原材料として使う電池です。
一般的にはリチウムイオン電池よりエネルギー密度が低いとされていますが、技術が進み量産常用車への搭載が始まる段階に入ってきています。
ナトリウムイオン電池の強みは低温に強いことや資源の調達先を分散できる可能性があることです。
すべてのEVがナトリウムイオン電池になるわけではありませんが、高速距離が重視される高級車には高エネルギー密度の電池、
価格や安全性が重視される小型車や低地位用蓄電池にはリン酸鉄のLFP電池、
関連値や資源制約を重視する用途にはナトリウムイオン電池というように用途ごとの使い分けが進む可能性があります。
複数の材料でEVの電池を作っていくということです。
夢の電池と呼ばれることのいい日本がかなり開発を進めている全個体電池については若干冷静に見る必要があります。
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トヨタやCATL、BYD、サムソン、SDIなどが2027年前後の実用化や小規模生産を目標にしています。
しかし実用化したということとマーケットの主流になるということは同じではありません。
当初は高価格帯の車や航空など、軽さとエネルギー密度が特に重要な用途から全個体電池が導入される可能性があります。
全個体電池で大量生産できること、品質を均一に保てること、価格を下げられること、十分な寿命を確保できること等の
品質のクオリティを出すためにはもう少し時間が必要なのではないかと言われています。
当面は現在のLFP電池を改良したLMFP電池やリチウムイオン電池のマイナス極の電極材の黒塩の一部をシリコンに置き換えた
シリコン布局のような既存の製造設備を活用しながら性能を高める技術が先に普及すると見込まれます。
これは技術革新が必ずしもある日突然新しい電池に置き換わるという形では進まないことを示しています。
今ある技術を改良しながらコストや安全性、寿命、充電速度などを高めていき蓄電池の機能向上を進めていくということです。
電池の進化というのは電池だけの問題ではありません。
大型電動トラックにはメガワット級の充電設備と電力網が必要です。
V2Gには双方向充電器だけでなく、電力市場の制度や車両を使う人の生活等の調整が必要です。
次世代電池には資源の調達先、製造工場、リサイクル、そして地域での使い道などを考えることが必要です。
技術ができると社会が変わるのではなく、技術を受け止めるインフラや制度、地域の暮らし方などが揃って社会が変わっていきます。
技術だけでは普及しないという点は弊社が販売している木質ペレット燃料にも通じます。
燃料を作っただけでは地域のエネルギーは変わりません。
ハードウェアであるストーブやボイラーがあり、燃料を安定供給できる仕組みがあり、設置やメンテナンスを担う人がいて、
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使う人がその価値を理解して初めて地域の熱エネルギー源として木質ペレットは定着していくと思います。
太陽光発電や蓄電池で日常の電力を賄って、停電時には電気自動車から家庭へ電力を供給する。
熱供給や冬の暖房、温浴施設などのボイラーでは地域の森林資源から作られた木質ペレットなどを使う。
複数のエネルギー源を組み合わせることで、地域の外からエネルギーを買うだけではない、
分散的で災害にも強く、かつ地域内の経済循環を回せるような仕組みを作れる可能性が出てきます。
電池の進化というのは単に電気自動車の航続距離が伸びるという話ではありません。
物流や電力、住宅、地域交通、災害対策、そしてエネルギーの地域自立性を同時に変えていく可能性を持っています。
ただしその可能性を現実物にするためには、地域ごとにどこで誰が何のために使うのかという計画をある程度考える必要があります。
最新技術の動向も踏まえつつ、実際の暮らしにも置き換えて考えていくということが大切です。
弊社もそんな視点から地域エネルギーについて引き続き発信していきたいと思います。
今回の内容は飯田哲成さんのニュースレーター、エネルギー知性学、バッテリーディケイドその3、モビリティ電池の最前線を参考にお話ししました。
弊社では相模原市みどり子を拠点にモクスペレット燃料を販売しております。
ペレットストーブ業務用のバイオマスボイラーなど設置のご相談を受けたまりますので、お気軽にご用命ください。
また番組へのご意見ご感想などもお待ちしております。
最後までお聞きいただきありがとうございました。
ツナハグ相模子の山口でした。
ではまた失礼いたします。
