南韓三星電子將開發面向純電動汽車（EV）的第三代可充式電池。一次充電的續航距離將達到目前純電動汽車用鋰離子電池（以下簡稱：鋰電池）的近2倍，計劃以此來對抗在純電動汽車用第二代可充式電池開發上先行一步的豐田汽車。預計作為純電動汽車核心零部件電池的開發競爭將愈發激烈。

       

南韓的三星綜合技術研究院在有機EL面板研發方面也取得成績

           

      三星電子將開發的是在業界被稱為終極可充式電池的「鋰空氣電池」。相當於中央研究所的三星綜合技術研究院製作出了每千克電池蓄電量達到520瓦特的試製品。作為豐田力爭2020年上半期推向實用化的「全固體電池」的下一代産品，三星力爭確立該電池的世界標準。

 

      代表性純電動汽車日産汽車生産的新款「聆風（Leaf）」充滿電時的續航里程為400公里。三星的試製品製作成汽車用電池的話，理論上續航里程可超過700公里。三星將主要零部件絕緣膜的厚度改良至原來1成以下的20微米。通過薄型化來增加電池單元的使用量，從而提高蓄電量。

 

      實用化之路仍漫長

 

      雖然三星力爭2030年之前將鋰空氣電池推向實用化，不過前路似乎依然漫長。試製品在進行20次充放電之後，其性能大幅下降。這並未達到純電動車可充式電池幾千次的充放電標準，此外還存在單次充電需要花費幾個小時的問題。能否對主要零部件正極和負極的材料及形狀進行改良，提高電池的壽命和便利性成為課題。

  

 

      三星集團的三星SDI正在擴大汽車用鋰電池業務。關於豐田力爭推向實用化的新一代産品全固體電池，將繼續推進研發，另一方面，希望在全固體電池下一代産品鋰空氣電池的實用化方面先行一步。

 

      作為在全球迅速滲透的純電動汽車的動力源，目前鋰電池仍是主流。與豐田早前就配備於混合動力車（HV）的鎳氫電池等相比，鋰電池的容量大幅增加。在鋰電池開發方面日本企業先行一步，不過相關技術正在向亞洲擴散，除了松下、三星SDI和南韓LG化學之外，中國企業也開始爭奪全球市佔率。

 

　   通常的鋰電池採用液體材料作為傳送離子的電解質。將其改為固體的電池則是全固體電池。該型電池由位於正極和負極之間的固體電解質傳送離子。由於電解質不易劣化，因此壽命較長，同時漏液和起火等危險少。充電時間的縮短和實現大容量化受到期待。

 

　   豐田為了開發全固體電池，已經構建了200名技術人員組成的團隊。豐田副社長迪迪爾·勒羅伊(Didier Leroy) 表示，「試製品已經完成，下一階段是量産前的準備工作。這項技術今後可能成為‘遊戲規則改變者’」。

 

   

 

　   不僅是豐田和三星，多個行業巨頭都在推進全固體電池的研究。汽車零部件廠商德國博世收購了開發全固體電池的美國Seeo公司。此外，美國蘋果也在2016年開始招聘相關技術人員。大阪府立大學的辰巳砂昌弘教授認為，汽車用全固體電池將在2023年前後被推向實用化。

 

      轉向純電動車的大潮推動電池技術革新

 

　   另一方面，鋰空氣電池是通過正極的催化劑吸收空氣中的氧氣。在此基礎上，與負極的鋰産生化學反應，産生電力。在理論上，與以往的電池相比，具有更高的能量容量。另外，由於能減少材料，因此小型輕量化和成本削減也令人期待。除了三星之外，日本的日本物質材料研究機構、東北大學和豐田等也正在推進研發。

 

　   關於汽車的動力傳動系統（驅動裝置），即使是在半年前，汽油引擎都被認為在中長期是主流。但是，隨著英法中三國宣佈考慮將來禁止汽油車的銷售，汽車行業面臨的環境開始轉變。採用電池的馬達驅動的汽車比率必將逐漸提高。

 

      與此同時，電池的市場也將迅速擴大。據調查公司富士經濟統計，2016年僅為1.4萬億日元的純電動汽車等環保車的世界電池市場到2025年有望擴大至6.6萬億日元。此外，還存在對材料等相關産業的巨大拉動效應。

 

      由於各國當局的行動，以德國福斯為代表，美國通用汽車（GM）和日産汽車等世界汽車廠商相繼發佈了純電動汽車戰略。迅速轉向純電動汽車不僅將推動此前進展緩慢的鋰電池的技術革新，還將短縮邁向下一代電池的時間。

 

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