柔らかい強誘電分子結晶の特性を用途に応じて調整固溶体の合成方法を新たに開発致しました。コメント：もしかしたら凝縮系や半固体や柔個体のゲル状のバッテリー応用が利くと良いですね。

凝縮系電池　別名　凝聚態電池（Condensed Battery技術」　コンデンスド　バッテリー）は、ゲル状の半個体電池で500(Wh/kg)で、リチウムバッテリーは200(Wh/kg)の約2.5倍で、安全性が高い様で御座います。

https://youtu.be/BerEXnStn60

https://www.facebook.com/masahiro.ishizuka.54/videos/445045768508987

https://www.linkedin.com/embed/feed/update/urn:li:ugcPost:7222777481907331072

CATL 凝縮系電池は、リチウムイオン電池の約2.5倍のエネルギーを持ち、安全性が高く、自動車は、もちろん、発電が主のエンジンとバッテリーとモーターによるPHEVのジェットエンジンなどにも適している様で御座います。

電動ジェットエンジン

https://m.youtube.com/results?sp=mAEA&search_query=ev+%E9%9B%BB%E5%8B%95%E3%80%80%E3%82%B8%E3%82%A7%E3%83%83%E3%83%88%E3%82%A8%E3%83%B3%E3%82%B8%E3%83%B3

一般的には、燃料が要らない量子エンジン。実際には少量の燃料を必要とする様で御座います。

https://youtube.com/results?sp=mAEA&search_query=%E9%87%8F%E5%AD%90%E3%82%A8%E3%83%B3%E3%82%B8%E3%83%B3

量子テレポーテーション

https://draft.blogger.com/blog/posts/4183014603691797024?q=%E9%87%8F%E5%AD%90%E3%83%86%E3%83%AC%E3%83%9D%E3%83%BC%E3%83%86%E3%83%BC%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3

https://www.google.com/search?q=CATL%E7%A4%BE%E3%80%80%E5%87%9D%E8%81%9A%E6%85%8B%E9%9B%BB%E6%B1%A0%EF%BC%88%E3%83%90%E3%83%83%E3%83%86%E3%83%AA%E3%83%BC%EF%BC%89%E3%81%AF%E3%80%81%E5%8D%8A%E5%80%8B%E4%BD%93%E9%9B%BB%E6%B1%A0%E3%81%A7%E5%AE%89%E5%85%A8%E6%80%A7%E3%81%8C%E9%AB%98%E3%81%84%E6%A7%98%E3%81%A7%E5%BE%A1%E5%BA%A7%E3%81%84%E3%81%BE%E3%81%99%E3%80%82&client=ms-android-motorola&sca_esv=321dac8c89e154ad&sxsrf=ADLYWIIU3x2pv6fY5fr98_L6CgpnP2EhVA%3A1721482223175&ei=77ubZtimCqyl2roP2tGvgAQ&oq=CATL%E7%A4%BE%E3%80%80%E5%87%9D%E8%81%9A%E6%85%8B%E9%9B%BB%E6%B1%A0%EF%BC%88%E3%83%90%E3%83%83%E3%83%86%E3%83%AA%E3%83%BC%EF%BC%89%E3%81%AF%E3%80%81%E5%8D%8A%E5%80%8B%E4%BD%93%E9%9B%BB%E6%B1%A0%E3%81%A7%E5%AE%89%E5%85%A8%E6%80%A7%E3%81%8C%E9%AB%98%E3%81%84%E6%A7%98%E3%81%A7%E5%BE%A1%E5%BA%A7%E3%81%84%E3%81%BE%E3%81%99%E3%80%82&gs_lp=EhNtb2JpbGUtZ3dzLXdpei1zZXJwInBDQVRM56S-44CA5Yed6IGa5oWL6Zu75rGg77yI44OQ44OD44OG44Oq44O877yJ44Gv44CB5Y2K5YCL5L2T6Zu75rGg44Gn5a6J5YWo5oCn44GM6auY44GE5qeY44Gn5b6h5bqn44GE44G-44GZ44CCMgoQABiwAxjWBBhHMgoQABiwAxjWBBhHMgoQABiwAxjWBBhHMgoQABiwAxjWBBhHMgoQABiwAxjWBBhHMgoQABiwAxjWBBhHMgoQABiwAxjWBBhHMgoQABiwAxjWBBhHMgoQABiwAxjWBBhHMgoQABiwAxjWBBhHSIfvAVAAWABwA3gBkAEAmAEAoAEAqgEAuAEDyAEAmAIDoAI4mAMAiAYBkAYKkgcBM6AHAA&sclient=mobile-gws-wiz-serp

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2023年8月9日 5:00(2023年10月24日 10:09 更新)

トヨタの全固体に疑問　CATL、｢半固体｣と交換式で対抗

湯進のCATLウオッチ

• 寄稿
• 部品・素材
• テクノロジー

CATLの電池交換システムの展示（4月、上海国際自動車ショー）=ロイター

脱炭素モビリティーの主役を電池首位の寧徳時代新能源科技（CATL）と乗用車首位のトヨタ自動車が競う。トヨタが期待をかける全固体電池にCATLの開発トップが疑問を投げかけた。乗用車に比べて難しいトラックの脱炭素でも路線が分かれる。巨人2社どちらの方式が主流となるかは産業全体への影響も大きい。

世界の電気自動車（EV）向け電池で圧倒的な存在感をみせる中国CATL。その戦略を読み解くべく、同社と頻繁に交流があるみずほ銀行ビジネスソリューション部の湯進氏による寄稿を随時掲載します。

全固体か凝縮系か

2023年7月、上海市。中国自動車フォーラムでCATLの技術開発のトップ呉凱チーフサイエンティストがトヨタの全固体電池を27年に実用化する方針について、2つの疑問を呈した。

1つは量産の可能性。「現時点で全固体電池の量産能力を備えているメーカーは世界になく、27年に量産が可能か正確に見通せない」とした。

2つ目はコストダウンについて。品質を落とさず全固体電池のコストダウンを実現できれば素晴らしく「破壊的イノベーション」になるとしつつ「セパレーターと電解液を使用しなかったとしても大幅なコストダウンは実現しがたい」と指摘した。

CATLは高いエネルギー密度を持つ新電池を発表した（4月、上海）

CATLは4月、「凝縮系電池（コンデンストバッテリー）」を発表した。電池セル単体でのエネルギー密度を最高500Wh/kgと、従来の三元系（NMC）電池より約40%高めた。同電池は高性能と安全性を両立させた新型半固体電池であると推測される。7月にはマイナス20度の条件下での充電効率を従来比で50%向上させた電解液を開発し、低温時にも高い性能を発揮できる新型の「M3P電池」（航続距離700㎞）を年内に量産すると呉氏は言及した。

トヨタがコストパフォーマンスの良い全固体電池を投入すれば世界のEV市場の勢力図を一変させる可能性はある。一方、CATLはコスト面での不確実性が全固体電池普及のネックであると判断。リチウムイオン電池の材料技術および性能・コストの限界を意識して、自動車部品としての電池から消費財・社会インフラとしての電池へのビジネス転換を図ろうとしている。

交換式電池に本腰

こうした流れのなかでCATLが注力度を高めているのが交換式電池だ。中国EV市場の拡大に伴い充電インフラの不備や充電時間の長さが課題となっている。

中国での充電スタンドの累計設置台数は23年6月末に665.2万台となった。世界最大規模でNEV保有台数（1620万台)に対する充電スタンド設置数の比率は19年の3.1台に1台から23年6月末の2.4台に1台へと改善したものの、公共充電スタンドは、広東省、上海市、江蘇省、浙江省、北京市に中国全体の約5割が集中し、大都市と中小都市のインフラ格差が存在している。

都市部の住宅事情やマンション管理業者の規制、駐車場不足が個人専用スタンドの設置の足かせとなっている。電池自体も進化しているが、EV充電時間の短縮が依然課題だ。

NIOの電池交換ステーション=同社提供

ソリューションの1つとして急速充電よりも速くて簡単な電池交換式が注目されている。23年6月末時点、中国ではEV電池交換ステーションが2266カ所あり、大容量電池の交換ステーションを展開する上海蔚来汽車（NIO）が先行して設置を広げており、全体の6割を占める。

CATLも22年に主に乗用車向けに電池交換ステーション「EVOGO」を立ち上げ、電池交換サービス向けの「チョコレート電池」を投入し、NIOの電池交換ビジネスとの差別化を図ろうとしている。CATLが運営する標準的な電池交換ステーションにはチョコレート電池48個が満充電の状態で準備される。EVで乗り込むと、1分でフル充電した電池に交換できる。23年6月末時点で、CATLは既に厦門、合肥、貴陽、福州で電池交換ステーション20カ所を設けた。

商用車の脱炭素、水素か電池交換か

23年6月、CATLはさらに大型EVトラック向けの「騏驥換電（QIJI Energy）」を発表した。QIJI Energyは電池ブロック、電池交換ステーション、クラウドプラットフォームで構成する。電池はCATLの第3世代リン酸鉄リチウムセルとCTP（セル・ツー・パック）構造を採用し、熱拡散の防止および繰り返しフル充放電（1万5000回）の長寿命を実現した。

電池ブロックの容量は1個171kWh、搭載するブロックの数は走行距離や積載重量などに応じて3個まで増やせる。自動電池交換システムにより、わずか数分で電池交換が完了するため、輸送効率が大幅に向上する。また、大型トラック購入の初期コストを抑える電池の分割払いを導入すれば、年間3万〜6万元（約60万〜120万円）のコストダウンも実現できるという。

商用車を脱炭素する方法をめぐっては水素を使う燃料電池車が有力なソリューションとされてきた。先行するトヨタは6月、燃料電池車について中国・欧州を先行させる方針を示した。中国の大型トラックで水素が主流になるか、電池交換式EVが主流になるかは世界のほかの地域への影響も大きい。

大型EVトラック11社がCATL採用

足元では中国政府が7月から段階的に施行した第6段階自動車排ガス規制「国6b」が、EVトラックの販売を押し上げている。鉱山や港湾で使われる大型トラック販売台数は22年に67万台となり、電動化率は20年の0.2%から3.7%へと上昇した。なかでも大型EVトラック市場に占める電池交換式のシェアは49%に達した。

CATLが展開する大型トラック用電池交換ステーションのイメージ=同社提供

大型EVトラックは大容量電池を搭載するため、内燃機関トラックと比べて価格が高くなる。一方、主な用途は固定ルートのピストン輸送であるため、交換ステーションも効率的に設置しやすい。

今年1〜5月に中国工業情報省に登録した自動車メーカー13社・計34モデルの電池交換式の大型トラックをみると、11社がCATLの電池を採用した。こうした動きから「QIJI Energy」を軸とする商用車向け電池とエネルギーサービス事業のスケール感、CATLが描いている大きな野望がうかがえる。

中国政府は交換ステーションの規格統一へ

電池交換サービスは大幅に充電時間を短縮できるメリットがあるが、交換ステーションを整備するための投資額も大きい。NIOの幹部によると、都市部での1カ所当たりの建設コストは乗用車が1億円、大型トラック向けは2億円に上る。

23年7月、中国工業情報省の辛国斌次官は、電池交換ステーションの差し込み口、電池のサイズと通信規格、技術標準などを統一させ、電池交換ステーションの普及を加速させる方針を示した。こうした政策支援や新規参入による電池交換技術の向上を勘案して、電池交換ステーションは25年に3.4万カ所に達すると調査会社のIresearchは予測する。

電池交換式EVや電池交換ステーションが広がれば、電池の使用量の大幅な増加が見込まれる。CATLは川上の電池製造から、川中の電池交換ステーションの運営、川下の電池リユースに参入まで手がけ、スケールメリットで他社を圧倒する戦略だ。CATLが「総合エネルギーソリューション企業」を目指すうえで、電池交換でデファクトスタンダードを獲得できるかは重要な転換点となりそうだ。

=随時掲載

【湯進のCATLウオッチ】

• ・CATL、生産履歴6000億件　電池パスポートでも世界覇権
• ・CATL、NIBから金属リチウムまで　開発1万6000人で圧倒
• ・CATL｢必ず米国に進出｣　車大手の電池内製で王者に焦り
• ・CATL弱くなったか　中国シェア2桁減、今後占う10の数字

湯　進（たん・じん）2008年みずほ銀行入行。中国の産業経済調査を経て、ビジネスソリューション部主任研究員。日中の自動車関連企業や当局との人脈を生かした両国での事業を支援する。上海工程技術大学客員教授、中央大学兼任教員、専修大学社会科学研究所客員研究員。近著に「中国のCASE革命―2035年のモビリティ未来図」（日本経済新聞出版）。記事は個人の見解であり、所属組織とは関係ありません。

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半個体電池とは?

https://smart-mobility.jp/_ct/17693022

https://smart-mobility.jp/_ct/17693022

https://eetimes.itmedia.co.jp/ee/articles/2408/16/news055.html

https://eetimes.itmedia.co.jp/ee/articles/2408/16/news055.html

北海道大学は、柔らかい強誘電分子結晶の固溶体合成方法を開発し、用途に合わせて材料の特性を調整することに成功した。機能性物質である「柔粘性／強誘電性結晶」の実用化に弾みをつける。

2024年08月16日 13時30分 公開

[馬本隆綱，EE Times Japan]

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柔粘性／強誘電性結晶の実用化に弾み

　北海道大学大学院理学研究院の原田潤准教授らによる研究グループは2024年8月、柔らかい強誘電分子結晶の固溶体合成方法を開発し、用途に合わせて材料の特性を調整することに成功したと発表した。これにより、機能性物質である「柔粘性／強誘電性結晶」の実用化に弾みをつける。

　柔粘性／強誘電性結晶は、2016年7月に研究グループが発表した機能材料で、高温で柔らかい結晶相となり、室温で強誘電性を示す。押すとワックスのように延びて広がる強誘電体で、粉末を押し固めると透明な強誘電性フィルムやディスクを比較的容易に作ることができるという。

　研究グループはこれまで、いくつもの柔粘性／強誘電性結晶を開発してきた。ただ、高い性能を示すのは特定の条件下であった。このため実用化に向けては、用途に応じて最適な特性を持つ材料の開発方法を確立するのが急務となっていた。

　今回の実験では、柔粘性／強誘電性結晶である「過レニウム酸1-アザビシクロ［2.2.1］ヘプタニウム（［AH］［ReO₄］）」を用いて、「過レニウム酸キヌクリジニウム（［QH］［ReO₄］）および、「過ヨウ素酸1-アザビシクロ［2.2.1］ヘプタニウム（［AH］［IO₄］）」との固溶体を合成した。

柔粘性／強誘電性結晶の［AH］［ReO₄］と［QH］［ReO₄］および、［AH］［IO₄］とそれらの固溶体［クリックで拡大］ 出所：北海道大学

　これらは、水やエタノールに良く溶ける。しかし、［AH］［ReO₄］と［QH］［ReO₄］の割合が1対1の水溶液を蒸発させても、それぞれの結晶が混在する固体の混合物となる。

　そこで今回は、結晶成長時に化合物が精製されないよう、溶液からできるだけ急速に結晶を析出させることにした。具体的には、2種類の柔粘性／強誘電性結晶を溶かしたエタノール溶液に大量のヘキサンを加え、結晶を短時間で微細な粒子として沈殿させた。これにより、原料溶液とほぼ同じで均一な組成を持つ固溶体が、約90％の収率で得られたという。

　この方法は、［AH］［ReO₄］と［QH］［ReO₄］および、［AH］［ReO₄］と［AH］［IO₄］の固溶体いずれにも適用でき、任意の割合で混じり合った固溶体（全率固溶体）を合成できたという。

柔粘性／強誘電性結晶の固溶体合成［クリックで拡大］ 出所：北海道大学

　作製した固溶体は、100Kにわたる幅広い温度範囲で自由に変更できることを確認した。そして、強誘電体の焦電性を最適化することで、室温における性能を大幅に向上させた。例えば、［AH］［ReO₄］の多結晶フィルムは、室温の焦電係数pが190μCm^-2K^-1となる。これに対し、［AH］［ReO₄］と［AH］［IO₄］の割合が8対2の固溶体「［AH］［Re_0.8I_0.2O₄］」は、pが290μCm^-2K^-1と大きく向上。電圧応答焦電性能指数（F_v）も0.80m²C^-1となり、チタン酸ジルコン酸鉛のセラミックス（0.059m²C^-1）に比べ10倍以上となった。

ーーー

「シームレスな薄膜状セルロースナノファイバーゲルによる物質内包技術」日本大学　理工学部　物質応用化学科　准教授　星 徹。コメント：この技術と中国の凝縮系バッテリーと日本の柔個体（半固体）バッテリー技術を融合したら良いのではないでしょうか？エーオン　石　塚　正　浩　090-7555-5011

 

https://www.youtube.com/watch?v=UA-fn9NYzEk

https://www.facebook.com/masahiro.ishizuka.54/videos/1451822322298450?locale=ja_JP

CNF GEL

https://www.google.co.jp/search?q=CNF+GEL&sca_esv=72265b656c89db63&sxsrf=ADLYWIKEYm1VUBGWj4iZPNPNXHAxHlRJeQ%3A1731991448433&ei=mBc8Z4KSGqLM1e8Pg5i6oAE&ved=0ahUKEwiCvqb4yueJAxUiZvUHHQOMDhQQ4dUDCA8&uact=5&oq=CNF+GEL&gs_lp=Egxnd3Mtd2l6LXNlcnAiB0NORiBHRUwyBhAAGA0YHjIEEAAYHjIIEAAYogQYiQUyCBAAGKIEGIkFSJQYUD9YzBVwAngBkAEAmAFpoAGpA6oBAzQuMbgBA8gBAPgBAZgCB6ACugPCAgoQABiwAxjWBBhHwgIFEAAYgATCAgcQABiABBgEwgIGEAAYBBgewgIHEAAYgAQYE8ICBhAAGBMYHsICCBAAGBMYBBgemAMAiAYBkAYKkgcDNi4xoAeDDA&sclient=gws-wiz-serp

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東北大学が神電池を開発！容量40倍！現在のリチウムイオンバッテリーが420ｍAh/c

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Search Labs | AI による概要

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ポリエーテルは、半固体電池の電解質ゲル化に用いられる特殊な素材で、半固体電池の開発に欠かせない要素です。

半固体電池は、固体電解質と液体電解質の特性を組み合わせたゲル状の電解質を用いた電池で、次世代電池として注目されています。ポリエーテルは、その高い柔軟性や伸縮性、リチウムイオン伝導性、保液性を兼ね備えているため、半固体電池の電解質ゲル化に適した素材です。

半固体電池のメリットは次のとおりです。

• 従来のリチウムイオン電池と比べて安全性が高く、液漏れや発火などのリスクが低い
• 充放電サイクル数が多く、充電時間も短縮できる
• 既存の製造ラインで生産できるため、製造コストが低い
• 大容量・高出力を維持できる

半固体電池は、ウェアラブル機器や家電などの民生用から、車載用電池など幅広い産業用途での展開が期待されています。

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2021/12/02 — 従来よりスマートフォンなどの電源として用いられているリチウムイオン電池は、低粘度の液 体の電解質を使用しているため、液漏れや発火など安全性に課題がありました。 ...

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