中国は電気自動車の5分充電時代へ向けて推進

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電動車メーカーは競争優位を得るために、最も速いバッテリー充電器の開発にしのぎを削っており、中国のメーカーが再び頭角を現している。消費者が電動車に抱く最大の不満の1つは、内燃機関の自動車に給油するのと比べて、電動車の充電にかかる時間が長すぎることだ。これを受けて、複数の電動車メーカーが過去10年にわたり充電技術の研究開発に大きく投資してきた。現在、いくつかの電動車メーカーは、すでに解決策を見つけたかもしれないと考えている——超高速充電器。

2022年、中国の自動車メーカーである小鵬汽車はそのS4超高速技術を発表し、G9 SUVは充電5分で210キロメートルの航続距離が得られるとして、その後、最も効果的な超高速充電器を開発する競争が幕を開けた。

今年3月、中国で成長が最も速い電動車メーカーの比亜迪(BYD)は、同社の最新「シャンダン(フラッシュ)充電器」は最大1.5メガワットの出力を提供できると発表した。これは米国で現に使われている「超高速」350キロワットのシステム出力の約4倍だ。テストでは、BYDのバッテリーがわずか5分で10%から70%まで充電でき、約9分で10%から97%まで充電できることが示された。

これは、ドライバーが給油で満タンにするのに必要な時間よりわずかに長い程度で、最大600マイルの航続距離を得られる可能性があることを意味する。BYDの最高経営責任者(CEO)である王伝福は、残りの3%は回生ブレーキで生成できるため、充電上限は97%にするのが望ましいと述べた。

BYDがこの偉業を実現できたのは、車両、バッテリー電芯、充電ハードウェアを含む電動車の製造プロセス全体を強力にコントロールしているからだ。同社は、リン酸鉄リチウム技術からリン酸マンガン鉄リチウム技術へと切り替えた。これによりエネルギー密度が約5%向上し、大電流負荷下でも安定性を維持できるようになった。同社は超高速充電を可能にするため、電極、電解液、セパレータといったバッテリーのあらゆるコンポーネントを変更する必要があり、これらの部品は、1.5メガワット充電の強い電流に耐えても過熱せず、性能の劣化が生じないようになっている。

この技術は、4月にパリで発表されるBYDのDenza Z9GTに搭載される予定だ。BYDは、今年末までに中国で1.6万基超の新型充電スタンドを設置し、ヨーロッパでは約2000基を設置する計画だ。各充電ステーションには固定式の蓄電池が備えられ、電力網の需要を緩衝し、インフラを圧迫し得る負荷のピークを相殺する。技術は実験室で印象的な結果を出しているものの、充電器がBYDの主張する性能を達成できるかを検証するためには、実際の環境での使用がまだ必要だ。

他の中国の電動車メーカーもBYDを追いかけており、自社の超高速充電技術の開発を続けている。中国の自動車メーカーの極氪(ZEEKR)は昨年4月、全液冷の超高速充電スタンドを披露し、各充電ガンで最大1.2メガワットの出力を提供できるとされている。しかし現時点では、この会社がこの新しい充電器に対応する電動車をすでに開発しているかどうかは不明だ。

中国の寧徳時代(CATL)は、第二世代の神行(シェンシン)バッテリーを含む複数のバッテリー技術をすでに導入している。同社は2021年に世界初のナトリウムイオン電池を出荷しており、ナトリウムは安価で埋蔵量も豊富なため、見通しは明るい。次世代のバッテリーは、1.3メガワットのピーク充電出力を提供でき、1秒あたり約2.5キロメートルの航続距離をもたらすとされている。

一方で、華為(ファーウェイ)は昨年4月に1.5メガワットの急速充電システムを発表しており、同社は、充電ガンを2基使って同時に充電すれば、約15分で300キロワット時のバッテリーを満充電できると考えている。華為は、これらの超高速充電器に同社の重型電動トラックを互換にする予定だと見込まれている。

米国でも超高速充電技術の開発にしのぎを削っている。米国企業で5分充電を実現した例はまだないものの、いくつかの企業はバッテリー価格を引き下げ、電動車の航続距離を向上させている。たとえばゼネラル・モーターズは2025年に、LG新能源との共同生産によるリチウムマンガン高ニッケル電池を投入し、2028年から同社の車両で使用を開始する予定だ。バッテリーの一部の低コストにより、ゼネラル・モーターズは性能や寿命を犠牲にせずにバッテリー価格を引き下げることができる。

その一方で、他社は無線充電などの代替充電方法を模索して競争力を高めている。その狙いは、車が特別な充電パッドの上に停車しているだけで充電できる技術を生み出すことにある。研究によれば、この技術は消費者にとって非常に魅力的だ。無線充電はまだ開発の初期段階にあるものの、必要な政府支援と有利な規制枠組みが得られさえすれば、数年のうちに現実のものになる可能性がある。

中国が世界の電動車製造業で先行している中で、多くの中国企業が、バッテリーやその他の電動車技術の記録を次々と打ち破ることで、この挑戦に臨んでいる。一方で、比亜迪などの企業は、電動車のコストを引き下げることに取り組んでおり、それによって電動車は消費者の間でますます人気を得ている。

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責任者:張俊 SF065

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