日産自動車が電気自動車(EV)の次世代電池となる全固体電池に関する研究開発(R&D)の成果を公表した。2028年度までに正式採用してEVの性能向上とコストダウンを実現し、EV市場での巻き返しを目指す。将来のEVの競争力を左右する次世代電池で先行しようと、自動車各社はしのぎを削っている。

 「真のゲームチェンジャーになる最善の材料を試している」。日産は4月8日、全固体電池の開発状況を明らかにした。電解質の材料選びから、シート状の電極を積層する工程、安全解析などあらゆる要素技術で課題克服に向けて研究を進めていることを示した。

日産が公開した全固体電池の試作生産設備。28年度までに量産体制を整え、EVに正式採用することを目指す
日産が公開した全固体電池の試作生産設備。28年度までに量産体制を整え、EVに正式採用することを目指す

 特に、材料選定では米航空宇宙局(NASA)のデータベースを活用し、数十万種類に及ぶ物質からAI(人工知能)で最適な材料を選ぶ研究にNASAと共同で取り組んでいることを明らかにした。

 全固体電池にはEVが現在抱える課題の解決が期待されている。主流のリチウムイオン電池を巡っては、コストの高さや航続距離の制約、充放電を繰り返すことによる劣化の早さといった難点が指摘されている。

競争一変させる「究極の電池」

 通常のリチウムイオン電池は、正極材と負極材が液状の電解質に漬かっている。この電解質を固体で代替できれば、電池を構成するすべての部材が固体になる。大容量で高出力が可能になり、同じエネルギー出力を出す場合でも軽くできる。液漏れを防ぐ構造上の制約もないため、小型化・薄型化すれば車の設計の自由度も上がる。

 東京工業大学の菅野了次教授が2011年、固体でも十分に電気を通す電解質を発見したことがブレークスルーとなり、世界中で開発競争が繰り広げられている。日産によると、28年ごろに全固体電池を実用化できれば航続距離は2倍、車両コストはガソリン車並みまで下がる。

 日産の研究開発を主導する中畔邦雄副社長は技術説明会で「真のゲームチェンジ」「究極の電池」と繰り返し強調。電池材料の劣化など、技術上のいくつかの課題の克服に向けて開発を進めていると自信を示した。

 日産は21年11月、26年度までに電動化に2兆円を投資する長期戦略を打ち出した。計画では30年度までに世界で販売する車種の5割以上をEVやハイブリッド車(HV)にし、新たに23車種を投入する。各社の電動化競争が加速するなか、勝利の切り札になりえる全固体電池に注力する方針だ。

全固体電池について説明する日産の中畔副社長。全固体電池を早期に実用化することがEV市場での競争優位性につながるとみている
全固体電池について説明する日産の中畔副社長。全固体電池を早期に実用化することがEV市場での競争優位性につながるとみている

 全固体電池を巡っては、自動車メーカー各社が開発を宣言したものの、実際の進捗状況はベールに包まれている。ここで日産が初めて詳細を披露したことに、市場関係者は驚く。SBI証券の遠藤功治・企業調査部長は「想定していたより早い。24年度の試作ラインに向け、技術やコスト面で一定の確証が得られた印象だ」と評価する。

 全固体電池関連の特許出願数ではトヨタ自動車が世界でトップレベル。10年以上前から同分野の技術者の囲い込みに動いてきた。ただ、21年9月の電池戦略説明会ではEVではなく、まずHVへの搭載を目指すとした。日産は踏み込んだ内容の発表によって株式市場などに技術力を訴える狙いがあるとみられる。

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