全固体電池の画期的進展:電気自動車を11分未満で80%まで充電

編集者: Tetiana Pin

Donut Labの全固体電池

電池メーカーと自動車メーカーは長らく充電速度を競っており、今回報じられた新開発もこの競争に加わるものだ。執筆陣によれば、全固体セルは800Vのアーキテクチャを想定しており、すでに研究室を出て生産準備の段階に入っている。ただし、報道ではコンソーシアムの具体的な参加者名は明らかにされておらず、主張された性能を独立に確認することは今のところできていない。そこで、確実に分かっていることを整理しよう。

公表された結果、すなわち1200回の熱負荷サイクルと94%の容量維持率は、公開されている情報源では見つからなかった。最も近い意味を持つ例は中国のSunwodaによるもので、同社は1200回を超えるサイクル後も容量維持率が80%を上回るポリマー複合全固体電池を発表した。しかしここでも、話は同社が得た結果であり、熱試験は完成した車載パックではなく個別のセルで行われたものだ。

一方、速度は実データで検証できる。フィンランドのDonut Labは国立研究センターVTTに独立試験を委託した。その試験では、セルは5Cの電流で充電した場合に約9,5分で80%に達し、11Cでは4,5分で達した。満充電には7分強を要した。ただしこれは実験室のセルであり、二輪車への移行となるとかなり控えめな結果だった。出力約100kWの充電ステーションでの公開検証では、Verge TSのテスト用パックは約12分で80%に達した。

そもそもなぜ数分を追い求めるべきなのか。カリフォルニア大学リバーサイド校の研究者の推計によれば、現代の電池が80%まで充電するには30分から45分かかることがある。理由は構造にある。通常のリチウムイオンセルは液体電解質を用いており、急速充電時の大電流は電解質と負極の両方を損傷しうる。固体電解質なら、電池にエネルギーをより安全に「注入」でき、まさにそれが急速充電を現実的なものにする。

しばしば省略される但し書きも重要だ。メーカーが「10分」と言うとき、通常はゼロからの満充電ではなく、10%から80%までの範囲を指している。80%を過ぎると、電池管理システムはセルを過熱や早期劣化から守るために出力を下げるため、最後の数パーセントは明らかに遅く充電される。言い換えれば、数字は同じ条件でのみ比較すべきだ。

関係者の利害について言えば、彼らにとって高級電気自動車市場にいち早く参入することが重要であるのは明らかだ。しかし主要な疑問は依然として残る。こうした電池の価格はいくらになるのか、量産時に品質を維持できるのか。並行して、各国の研究室の科学者たちは充電時間をさらに短縮する方法を探っている。例えば中国とカリフォルニアの研究者たちは、約9分で80%まで充電できると報告したが、現時点では実験室の試料に限られている。

ドライバーにとって最大の利点は、高速道路上での停車が減り、充電スタンドでの時間が短くなることだ。主張された性能が量産車で確認されれば、まさにこれが電気自動車に対する主要な不満の一つを取り除くかもしれない。当面は、大げさな数字を慎重に受け止め、実際の車両や量産での試験結果を待つべきだ。

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ソース元

  • New Solid-State Battery Breakthrough Enables Sub-11-Minute EV Charging

  • Donut Lab 80% in 4.5 minutes independent test (Autoblog)

  • Solid-state battery survives 400°F heat, exceeds 1,200 cycles, targets 600-mile range (Interesting Engineering)

  • Solid-state battery survives 400°F heat test, targets 600-mile range (Google News)

  • Solid state battery achieves five-minute charging time (Fleet News)

  • Твердотельный аккумулятор Donut Lab зарядился на 80 % менее чем за 5 минут в независимых тестах (3DNews)

  • The Actual Battery From The World's First Production Solid-State EV Got Tested (The Autopian)

  • Solid-state batteries charge faster, last longer (University of California)

  • Твердотельные батареи: почему о них говорят и когда ждать настоящего прорыва (Хабр)

  • Твердотельные батареи и зарядка за 10 минут (NCars)

  • New 'doped' solid-state batteries can charge to 80 per cent in just nine minutes (Top Gear)

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