次世代エネルギー「ペロブスカ太陽光発電」と「全固体電池」❷—世界が注目「全固体電地」研究開発

　今後10年～20年の次世代エネルギーの主役は「ペロブスカ太陽光発電」による太陽光発電となっていくだろう。また、その太陽光発電などで発電した電気を蓄える「全固体電池(バッテリー)」も次世代エネルギーの主役となっていくだろう。このため、日本や中国、アメリカをはじめとして、世界各国や企業はこの二つの次世代エネルギーの研究開発に力を注いでいる。特に自動車産業界はこの次世代エネルギーを使ったEV新エネルギー車の開発にしのぎを削っている。

　BS・TBSの社会・経済報道番組「Biz スクエア」でも、この次世代エネルギーの主役「全固体電池(バッテリー)」について、「特集　EV時代の切り札"全固体電池"―第一人者スタジオ出演」と題して報道された。以下、この番組での報道内容など中心に、「全固体電池」の研究と開発について記しておきたい。

①「トヨタのEV電動車戦略」—2030年までに30車種のEV展開—EV販売台数350万台に。全固体電池など次世代電池の開発に約2兆円を投資。「日産のEV電動車戦略」―2028年に全固体電池使用したEV車販売計画。「日産・三菱・ルノー」―今後5年間で約3兆円をEV・電池開発にあてる。「ホンダ」―2030年ころに全固体電池の実用化を目指す。

②全固体電池とは、これまでの(従来の)リチウム電池とは違い、電解質部分が電解液ではなく、電解質部分を固体化。それにより、電池性能(バッテリ性能)が、リチウム電池と比べて次のように飛躍的に向上する。

　1、「エネルギー出力」―〇リチウム「1」〇全固体「2.5 倍」　2、「充電時間」―〇リチウム「1」〇全固体「3分の1」　3、「作動範囲」―〇リチウム「高温・低温では性能低下」〇全固体「高温・低温でも性能維持」　4、「安全性」―〇リチウム「液漏れ・発火・破裂の恐れ」〇全固体「発火などの危険が少ない」　5、「構造」―〇リチウム「単層電池」　〇全固体「積層が可能」　6、「耐久性」―〇リチウム「寿命が短い」　〇全固体「寿命が長い」　7、「大きさ」―〇リチウム「冷却機器が必要なため大きい」　〇全固体「冷却機器が不要のため小さい」

③2011年、日本の東京工業大学大学院の菅野了次教授を中心としたグループが「超イオン伝導体」を発見。これによりリチウムイオン電池に代わる次世代エネルギ電池である「全固体電池」の開発が現実化した。(そして、菅野了次教授は、「全固体電池」研究・開発の世界の第一人者となった。)

※上記写真、左から1枚目「東京工業大学」、2枚目〜4枚目「超イオン伝導体の構造と全固体電池の構造」

※上記写真、「全固体電池の構造」や「リチウム・全固体の性能比較」など

④リチウム電池の研究開発に携わり、1985年に世界で初めてリチウムイオン電池の基本構造を完成させ、2019年、ノーベル化学賞を受賞した吉野彰氏は、この「全固体電池」について、「画期的な大発見」と評価している。

⑤現在、東京工業大学全固体電池研究センターのセンター長をしている菅野了次特任教授。センターには准教授や助手などの中堅・若手研究者など約100名が在籍し、日々、研究開発を行っている。

■全固体電池—中国勢も次々と特許申請を行っている。

　中国の自動車メーカーもまた、電気自動車(EV)向けの次世代電池「全固体電池」(※電解質を液体から固体に切り替えた電池)の開発を、中国政府とともに急ピッチで進めている。関連特許で先を行く日本勢を追いかけ、早期の実現化に向けて続々とさまざまな関連特許申請を行っている。

■この「全固体電池(バッテリー)」の車への搭載により、①航続距離が飛躍的に伸びる(ゆうに1000km以上に)、②充電時間がこれまでの3分の1となる。また、安全性や気温環境への対応が飛躍的に改良されるなど、電気自動車(EV)の性能が飛躍的に評価されるものとなる。また、「ペロブスカ太陽光発電」が車に搭載されれば、家庭や充電スタンドでの充電回数を激減させることもできるようになり、電気自動車(EV)が本格的に世界で使用されることとなるだろう。そのような時代は2035年までには確実に来ると予測されている。

　この時代、今後の10年間、中国と日本の自動車産業界を中心に、熾烈な研究・開発競争が展開されることになるだろう。だが、中国は国家プロジェクトとして、この自動車のEV事業や太陽光発電を取り組み、巨額の資金を注いでいるのに比べ、日本政府の取り組みはまだ小さい。国家産業戦略があまりにも弱いのだ。現在、日本の国会では、与野党ともに「政治資金規正法」などの議論に明け暮れている。それも必要な法整備だが、あまりにも国会論議の議題のスケールが与野党ともに視野的に小さすぎるのだ。残念ながら、日本の政治というものの劣化を感じてしまう。なぜ、野党などもこの産業・経済の世界的現状を踏まえた国家戦略に関することなども議題として提案したりしないのだろうか。