米国は自国でのEVバッテリーの構築に向けて一歩ずつ前進

グレゴリー・バーバー

電池科学の歴史は、短絡、爆発、そして時には救いの物語で満ちています。 その 1 つは、リン酸鉄リチウム電池の話です。

知られているように、LFP (「F」は鉄のラテン語名を指します) は、テキサス大学のジョン・グッドイナフ研究室で優れた電池材料として発見されました。 彼は（99歳の現在も）伝説的な電池科学者であり、1991年に最初の商用リチウムイオン電池を生み出した正極（電池の充電や使用時にリチウムイオンを捕捉および放出する結晶構造）の設計で最もよく知られている。その数年後に登場した LFP は、前作に比べて多くの利点があるように見えました。 このカソードは安定していて長持ちするため、電気自動車への電力供給に適している可能性がありました。 また、グッドイナフ社の以前のカソードとは異なり、比較的高価な金属であるコバルトに依存せず、ありふれた鉄に依存していた。

しかし、2000 年代初頭に Venkat Srinivasan がポスドクとして LFP に取り組み始めたとき、彼のアドバイザーは彼に別のことを考えてはどうかと提案しました。 「彼らは『なぜこんなことで悩むの？』と言ったんです」と彼は振り返る。 多くの約束にもかかわらず、LFP には明るい未来があるようには見えませんでした。 政府は電気自動車の新たな市場と並行してLFPバッテリー産業の育成に懸命に努め、資金を注ぎ込んでいた。 しかし、電気自動車は期待されたほど早く普及しなかったため、電気自動車に電力を供給するバッテリーの市場はほとんどありませんでした。 一方、LFPは、より多くのエネルギーを詰め込むためにコバルトとニッケルを組み合わせた新しいバッテリーレシピに追い抜かれていました。

20 年後、LFP がどこにでも存在するのは何と奇妙なことでしょう。 イーロン・マスクに感謝します。 テスラの CEO は過去 1 年にわたり、古い電池の化学的性質への大幅な移行を発表しました。その必要性の主な理由は、現在電池の需要が非常に高く、業界が主にニッケルとコバルトで構成される材料供給の崖に向かっているためです。 。 この取り組みにおけるテスラのパートナーは、中国の巨大電池メーカーである CATL である。CATL では、この技術が長年にわたって開発され、静かに繁栄し、現在では LFP 電池が家庭用セダンに適切に電力を供給できるところまで改良されている。 現在も使用されている主要な正極化学物質のほとんどと同様、このバッテリーは米国またはヨーロッパの研究室で開発されましたが、その将来は真っ先に中国にあり、ベンチマーク・ミネラルズによると、中国は現在LFPバッテリーセルの90パーセントを製造しています。 米国にとって、「LFPは機会を逃したことになる」とスリニバサン氏は言う。

スリニバサン氏は現在、アルゴンヌ国立研究所のエネルギー貯蔵科学共同センターの所長を務めており、同様のミスを防ぐことを目的とした米国政府の取り組みを主導している。 「Li-Bridge」と呼ばれるこのプログラムは、バイデン政権が新車販売の50％を電気自動車にするという目標を設定したことを受けて、今秋設立された。 政権は、米国が海外、特に中国からしか得られない電池技術に過度の関心を寄せていると述べた。 自動車メーカーもまた、現在のマイクロチップの供給危機と同様の状況を懸念しており、新しいチップがラインから出荷される際に行列の先頭に立つために必死に奮闘することを余儀なくされている。 フォードの電気自動車購買担当ディレクター、ロバート・シルプ氏は先月の会見で、「供給を確保するためにアジア諸国と交渉することは絶対にやりたくない」と警告した。 「ここでそれを手に入れる必要があります。」 そうでなければ、米国の自動車メーカーは顧客が望むよりも少ないEVを販売することになる可能性があることを意味する。

電池業界が自らの警告に注意を払っている兆しがある。 GMと韓国の正極材料会社ポスコ・ケミカルズは先月、米国に正極材料を生産する工場を建設する計画を発表した。 電池産業がそれほど進んでいないヨーロッパでは、フォルクスワーゲンはベルギーの材料会社ユミコアと提携した。 9月には、バッテリー材料のリサイクルでおそらく最もよく知られているレッドウッド・マテリアルズ社が、2030年までに500万台の電気自動車に十分な量のカソードを生産できる米国工場を建設する計画で、カソード製造事業にも参入すると発表した。まず、スリニヴァサン氏は次のように述べています。 あと 20 個必要です。」