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Post 「리튬이온 전지」
일본 리드에 산학관이 하나로

전기자동차의 주행거리를 대폭으로 늘리는 고성능의 축전지를 개발하고자, 산학관 연대의 대형프로젝트가 시작했다. 교토대학과 산업기술종합연구소를 중핵연구거점으로, 토요타자동차와 소니 등 10개사와 16대학, 공적인 4연구기관이 참가한다. 1회의 충전으로 500Km를 주행 가능한 축전지가 목표이다. 아시아 세력의 추격에 All Japan으로 대항한다.

프로젝트 명은「혁신형축전지 실용화촉진 기반기술개발(약칭: 라이싱2)」라고 한다.
신에너지·산업기술종합개발기구(NEDO)가 사무국이 된다. 2016~20년도의 5년간에 150억~180억엔의 예산을 투입한다.

「리튬이온 전지가 성장의 한계로, 전지기술자의 고용이 혁신형 축전지에 달려 있다」(토요타 연구부장).「1사 만으로 혁신적인 신형전지의 개발에의 대응은 안 된다」(소니 밧데리 개발부장). 5월에 도내에서 열린 기자회견에서 라이싱2에 참가하는 각 사로부터 커다란 기대가 모아졌었다. 프로젝트의 리더의 마쓰바라 교토대교수는 「강한 특허를 만들어내서, 산업계에서 잘 활용할 수 있도록 하겠다」고 포부를 말했다.

목표는 1회의 충전으로 500Km 주행 가능한 자동차용 축전지를 30년을 목표로 실용화 하는 것이다. 현재의 리튬이온 전지는 동 120~150Km에 그치고 있어, 2.5~4.2배로 높이어, 가솔린 차 수준의 거리로 한다.

이를 위해서는 축전지에서 제일 중요한 성능「중량 에너지 밀도」를 높일 필요가 있다. 현 시점에서 1Km당 60~100왓트의 성능은 20년경에 동 250왓트까지 높여질 것이라고 보여지지만, 이론적인 한계에 가깝다. 주행거리 500Km에는 최저라도 500왓트 수준의 밀도가 요구되어져, 리튬이온을 넘는 전지를 개발하지 않으면 안 된다.

후보로 되는 축전지는 NEDO 가 09~15년도에 213억엔을 투입한「혁신형축전지 선단과학기초연구(라이싱)사업」에서 목표를 정했다. 아연공기전지와 유화믈전지, 나노계면 제어전지의 3가지가 잇고, 실험실단계에서 300왓트의 에너지밀도가 달성되었다.

거기에 에너지밀도를 높이는 외에, 전극재료의 내구성을 높여서 전지의 수명을 늘리는 기술과제가 있다. 실용적인 전지의 설계도 허들이 높다. 그러나 라이싱사업의 프로젝트 리더였던 오쿠미 교토대 특임교수는「이 중에서 500왓트시에 목표에 도달하는 축전지 개발이 될 것이다」고 예상했다.

라이싱사업에서는 방사광이나 중성자빔을 사용하여, 충방전 중의 물질내의 상태를 해석하는 일본독자의 기술을 확립했다. 그 강점을 살릴 수 있다고 한다.

리튬이온 전지는 1990년대에 일본에서 실용화되어, 당초에는 일본메이커가 거의 독점하여 왔다. 한국과 중국의 전업메이커의 저가제품의 발매로 추격을 당해, 가전제품용의 분야에서는 일본기업의 쉐어는 25~30%까지 낮아졌다. 품질이 요구되는 자동차용의 분야에서는 일본기업의 쉐어가 약 60%로 높지만, 조금씩 낮아지고 있는 상태이다. 자동차와 전지의 주요기업이 결집한 라이싱2에는, 향후에도 중요성이 높아가는 전지분야의 높은 경쟁력을 어떻게든 유지하고자 하는 강한 의지가 내포되어 있다.   

고성능의 축전지를 개발해도, 가격이 비싸면 의미가 없다. 성능이 절반이라도 가격이 1/10이라면, 저가의 전지가 많은 자동차에 탑재된다. 마쓰바라 교수는「산업계의 의견에 귀를 기울여 프로젝트를 추진하고 싶다」고 긴장된 어조로 말한다.

혁신용 축전지 후보의 개요

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