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資源の調達を考慮した研究開発

2022年 8月 5日

ロシアのウクライナ侵攻後、脱炭素化へ向けた動きがやや揺らいでいるようです。
天然ガスの高騰を受けて、石炭火力発電の%が増加しているといいます。
電力、燃料、資源の調達をめぐり世界では創意工夫が求められています。

二次電池(蓄電池)について
現在EV搭載向けの二次電池はリチウムイオン電池が主流です。
しかし、リチウムイオン電池搭載に必要とされるリチウムなど希少金属の価格の高騰が続くと見込まれています。
「リチウムイオン電池は1990年、ソニーが実用化しました。
この方式のバッテリーの需要は飛躍的に増大しました。
そしてリチウム資源の長期的な確保に懸念が生じるようになります。
今後リチウムの需要が急増すれば、その価格上昇は避けられません。
そこでリチウムやコバルト、ニッケルといったレアメタル(希少金属)が不要で、
地球上に豊富に存在するナトリウムをベースとしたバッテリーの将来性が近年注目されるようになっています。」
(「」、ナトリウムイオン電池 背景 Wikipediaより引用)

ナトリウムイオン電池の実用化
「2021年7月29日、電池メーカーである中国のCATLが、ナトリウムイオン電池(NIB)の商用化を開始するとオンラインで発表しました。
開発した第1世代のNIBセルの重量エネルギー密度は160Wh/kgであり、
3元系リチウムイオン電池(LIB)が同240~270Wh/kg、
CATLの主力製品であるリン酸鉄(LFP)系LIBが同180~200Wh/kgであることに対してかなり低い値となっています。
一方急速充放電性能は一般的なLIBより高く、15分で80%以上を充電できるといいます。
加えて、-20℃の低温環境での定格容量の90%を利用できるといいます。
さらにはたとえ-40℃といった極寒の環境でも電池として動作するとしています。
また、LIBとNIBを並列に接続して1つのパッケージに集積した「ABバッテリーパックソリューション」も合わせて発表しました。
ただし、充放電サイクル寿命や量産規模などは明らかにしていません。」
(「」、ナトリウムイオン電池 実用化 Wikipediaより引用)

今後、脱炭素を計画に沿って実行していくことを考慮すると、
電池と再生可能エネルギーをめぐる投資や技術開発は進展していくと考えられます。
豊富にある資源を活用し、コストも低減していくことはEVの普及、技術的に進んだ再生可能エネルギーの普及には欠かせないと考えます。
資源の調達を考慮した研究開発が加速しようとしているようです。

軽のEV、軽自動車について

2022年 7月 22日


(画像、軽自動車)

日産、三菱の軽EV
日産と三菱は2022年5月20日に共同開発した軽EVの生産を開始しました。
日産からは「サクラ」として、三菱からは「eKクロスEV」として発売されます。
補助金を活用できれば実質価格は約180万円とEVとしては価格が抑えられています。
2022年夏に発売予定であるといいます。
航続距離は180kmとなるようです。
日本国内では乗用車の4割を軽自動車が占めているといいます。
日本国内向けには軽EVは特に力を入れるべきと考えられます。

商用車の軽EVの需要
商用車としての運送業など向けの軽EVの需要も底堅いと考えられます。
ラストワンマイルと言われる顧客宅までの近距離配送に軽EVが多く活用されていくとみられます。
この分野では中国の廉価な軽EVがシェアを伸ばそうとしています。
ホンダ、スズキ、ダイハツなどの日本のクルマメーカーも100万円台の廉価な軽EVの開発・生産を急いでいるといいます。

軽自動車について
「軽自動車は、現行の道路運送車両法からすれば、日本の自動車の分類の中で最も小さい規格に当てはまる、排気量660cc以下の三輪、四輪自動車のことです。
125cc超250cc以下(側車付きの場合は、50ccを超え250cc以下)の二輪車も指します。
自動車は軽三輪、軽四輪、二輪車は軽二輪ともいいます。
一般的に単に軽と呼ばれることが多いです。
元来は日本国外のキャビンスクーターなどの一種でしたが、現在はより本格的な自動車として別種のものと認識されています。」
(「」、軽自動車 Wikipediaより引用)

日本の軽四輪について
「日本独自規格となる軽四輪は、道路運送車両法施行規則で定められています。
現在の規格(1998年10月に規格改定)は、

全長3,400mm(3.40m)以下
全幅1,480mm(1.48m)以下
全高2,000mm(2.00m)以下
排気量660cc以下
定員4名以下
貨物積載量350kg以下
となっています。

なお、この条件を1つでも超えると小型自動車(登録車)の扱いになり「白地に緑文字」の自家用、
または「緑地に白文字」の運送事業用でのナンバープレート登録となります。
この規格は日本への輸入車にも適用されます。」
(「」、軽自動車 日本の軽四輪 Wikipediaより引用)

軽自動車は日本独自の規格です。
軽EVの場合は定員が4名以下で車両のサイズや貨物積載量などが軽自動車と同様であることが基準に当てはまる目安となるようです。

電気自動車やその中古車について

2022年 7月 8日


(画像、イメージ)

電気自動車に欠かせない金属
銅などの電気自動車の製造に欠かせない金属などの先物価格が高騰しています。
2030年までの調達量も銅などは必要量に到達しないと予測されています。
電気自動車の電池に欠かせないリチウムやコバルトなどの希少金属なども価格が高騰しています。
先進国主導で進もうとしている脱炭素化へ向けて再生可能エネルギーの導入や自動車のEV化は必要不可欠であるといいます。
トヨタ自動車は2030年に350万台のバッテリーEVの生産目標を掲げています。
そういったトレンドの中で金属、希少金属の調達は現実問題として大きな課題となっていきそうです。

気になる電気自動車の中古市場
電気自動車の中古車がハイブリッド車などと比べ買取価格が割安となっていることが報じられています。
その鍵を握っているのが電池であるといいます。
充放電や給電を繰り返していくうちに電池性能が劣化するとみられるためです。
電池の性能や機能の向上は今後の電気自動車の普及のために欠かせない重要ポイントとなると考えられます。
割と走行距離が短いうちに中古市場に電気自動車の中古車が出回っているようです。
ですがその買取価格がハイブリッド車のほうが有利ではないかとの声が上がっています。

トヨタ初のバッテリーEV、bZ4Xは日本国内ではリースやサブスクリプションサービス限定で供給されるといいます。
トヨタが懸念しているのもバッテリー性能の劣化の問題解決です。
テスラなどは大胆に電気自動車を販売拡大しているのに比べて慎重に販売開始を表明するトヨタは対照的です。
また使用した電池をすべて回収し再利用などの工夫や検討を行っていきたい側面もあるといいます。
これから大幅に拡大していく電気自動車の生産の流れの中、電池の開発と賢い利用・再利用も工夫が不可欠であるようです。
従来の買い切りのスタイルの内燃機関仕様車からソフトウェアサービスと電池の回収・再利用でつながる販売の新しい形が模索されようとしています。

環境に配慮した開発は持続可能か

2022年 6月 17日

2022年2月24日、ロシアがウクライナを侵攻し影響が様々な分野に拡がっています。
2022年4月24日執筆現在、さまざまな食料品・食材や石油や天然ガスなどの燃料が高騰してきています。
パラジウムなどロシアのシェアが多くを占める金属などの値上がりも進んでいます。
ロシアのウクライナ侵攻は、先進国が脱炭素化へ向けて経済もものづくりも進もうとしている中での大きな試練となろうとしています。
中でも欧州のドイツなどの国では天然ガスを国内の約4割もロシア産の輸入に依存していました。
省エネ・脱炭素化とともに燃料の調達が仮にロシアを避けていくことになるとすると、
規模も大きいため融通の知恵も手間も時間もかかりそうです。
エネルギーの現実的な課題の対処として、ドイツは石炭火力をロシアのウクライナ侵攻後、それ以前よりも多く活用しています。
一時的なものであることを望みたいです。
気候変動問題への対処、環境問題への対処が間違わないかたちで調達・維持運営・開発が進むことを願う次第です。

気候変動による難民も今後増えるとの予測も
天候・気候変動、災害による難民の大量発生も危機感をもって報じられています。
主にアフリカ大陸やアジア地域における気候危機などが多くの難民を生む可能性があるといいます。

世界の有力企業が2040年までに先行して地球温暖化ガス排出実質ゼロを達成させようという取り組みが始まっています。
2050年より10年も前に通常の自社製品を提供・供給・生産しながら脱炭素化が進められれば、
より2040年前後、それ以後の2050年に自然災害の影響を減らせることが考えられます。

日本は2022年4月執筆現在、円安と物価の上昇が見られます。
製造業的にはロシアとウクライナとの戦いと経済制裁などの影響で資源・エネルギーや原材料価格が上がっていることがまず大きいと考えられます。
今後しばらくは為替円安の動向と資源・エネルギー価格の上昇の動向を注視していく必要があります。
様々な経済的なリスクを考えると、輸入と輸出に関しての内容を改めて検討し直す必要がある可能性があります。
早急に化石燃料の依存の低減、若しくは無いエネルギー態勢が求められると考えられます。
ものづくり的にも経済の流れの中で仕事を推進するので、的確な判断や決断が求められてきそうです。

注目されているEV(電気自動車)、EV市場

2022年 6月 3日

自動車の中国市場
中国のEV電気自動車の新車市場で中国のメーカーの存在感が増しています。
自動車は中国市場が世界最先端を行っています。
格安の約50万円の廉価版EVから中級車、高級車まで幅広い機種が売られています。

日本の車メーカーは中国でおよそシェア20%といわれています。
ピュアEV電気自動車はトヨタやホンダなどの日本のメーカーは販売はまだこれからです。
そんな中、中国ではいわゆる新エネルギー車にあたるEV電気自動車の売れ行きが伸びており、
それに応えるように中国のクルマメーカーがバッテリーEV電気自動車のラインナップを充実させています。
EVで先行される中、日本のクルマメーカーがEV新製品でどう巻き返すことができるのか注目されます。

トヨタの新バッテリーEV、bZ4X
2022年央にリリースされる、トヨタの新バッテリーEV、bZ4X。
bZ4Xは人気のSUVタイプのクルマで、フル充電での航続距離は最大で約402kmと報じられています。
屋根部分には太陽光パネルを搭載して、日中充電ができる仕様にもなっているようです。
サイズはハリアーと同等です。
5人乗りでFWD車と4WD車のモデルがあります。
FWDとは前後の車輪のうちの前輪で駆動するタイプのクルマのことを指します。
4WDとはクルマの4つの車輪全てに駆動力を伝えて走行するタイプの車種であることを意味します。
価格は約640万円~となっています。
トヨタの英国法人が発表した価格で、日本で実際いくらになるのか具体的なことはまだ不明です。
日本ではサブスクリプションでの契約のかたちでリリースされるといいます。(2022年3月下旬執筆現在)
電池を中長期間使って実際に詳しくどうなのかを気にしてのサブスクリプション限定でのリリースとなったようです。
トヨタのbZ4Xは、EVの王道を行く機種と考えられます。
2030年を目途に大幅にEVの新車を販売していく計画であるトヨタ。
2030年には350万台のEVの新車を販売していくといいます。

ソニーとホンダEVで提携

2022年 5月 20日

(画像、ホンダのクルマ製品)

2022年3月4日、ソニーとホンダが共同でつくる新会社で電気自動車事業とモビリティー分野で提携することを発表しました。
ソニーのITや通信技術とホンダの車体や安全走行機能など相互の強みを生かした開発が始まるようです。
両社が設立する新会社は2025年に新型EVを発売するといいます。
ホンダは独自の四輪事業は継続しつつ、それとは別にソニーと設立する新会社において新しいEV製品の開発に臨むようです。
逆にソニーはホンダの販売店網を生かす営業の道が開かれることになるといいます。
ソニーは画像センサーなどのセンサー技術と通信、エンタメに強いとされています。
ホンダはクルマ製造の一大メーカーとして車体の開発、クルマ製品としての量産技術の地盤があります。
小米やアリババ、滴滴やグーグルなどIT系の業種やメーカーなどがEV開発を機にクルマの開発に参入する流れは加速してきています。
そんな中でソニーとホンダの共同開発がどんな化学反応を起こすか期待されます。

ソフト面などのプログラム更新とクルマの量産の双方をサービスとして充実させられるかがテスラに先行されているEV事業の成功の鍵を握っています。
ソニーはセンサー技術やソフト面でのEVの制御技術に強みと可能性があるようです。
2022年1月にはソニーはSUVのクルマを開発しイベントで公開しています。
従来のクルマの製造基盤の中にソニーの技術や発想が入ってくると考えると移動の空間に新しい風が入ってくるのではないかと考えられます。
EVの事業モデルとしてはテスラが先行しています。
またEVの駆動ユニットに関しては日本電産も中国での生産・製造で先行しています。
日本のクルマメーカーは、経営の体力を売上をつないで保ちながら、
新たな駆動ユニットの量産やプログラム更新などのソフトのサービスの開拓などで先行しているメーカーに追随していく必要性があるかもしれません。
トヨタ自動車はEVで2030年に350万台売ると目標を設定していますが、HVハイブリッド車、FCV燃料電池車などにも全方位戦略で本気になっているといいます。
ホンダは2040年までに販売する新車をすべてEVかFCVにすると表明しています。
新しい潮流がモビリティー、移動空間で生まれようとしているようです。

バイオプラスチックについて

2022年 5月 6日

(画像、植物由来のストロー)

バイオプラスチックとは
「バイオプラスチックとは、バイオマスを原料としたプラスチックと生分解性を持つプラスチックの総称です。
バイオマス由来であるからといって、生分解性があるとは限らないし、
その逆に、生分解性があるからといって、原料がバイオマスとは限りません。
そのため「バイオプラスチック」という表現では共存するとは限らない2者の性質の有無を区別できないため、
誤解を招く可能性があります。
日本バイオプラスチック協会のホームページなどでは、原料がバイオマスであるプラスチックは、「バイオマスプラスチック」と表記されます。
また、生分解性を持つプラスチックは「生分解性プラスチック」と表記されています。
海外ではバイオマス由来のプラスチックを「bio-based plastic」と呼ぶことから、
生分解性プラスチックと明確に区別するために、
「バイオマス起源プラスチック」あるいは「バイオ起源プラスチック」と呼ばれたり、「植物由来プラスチック」と呼ばれたりもしています。
いずれにしても2つの性質のいずれかを、あるいは両方を有しているかには注意が必要とされています。」
(「」、バイオプラスチック Wikipediaより引用)

包装素材としてのプラスチック素材は化学的にバイオマス由来・植物由来のプラスチックに徐々にシフトしていっているメーカーも現れてきています。
特にアジア地域ではバイオマス由来・植物由来のプラスチックを製造できるメーカーがあります。
アジア地域は次世代のプラスチック素材で世界でもより多くのシェアを持つ可能性があると言われています。
ただ、現段階では植物由来成分100%のバイオマスプラスチックは非常に高価で普及に向けてコスト面での課題があると言われています。

現実的には従来の石油化学素材のプラスチックと植物由来成分のプラスチックを混ぜ合わせることが進んでいるようです。
すでに欧州の地域の企業から植物由来のプラスチックをという声もあって東南アジアのバイオマスプラスチックメーカーが開発を推進しています。
量産とコストの課題がクリアできてくれば、植物由来のプラスチックにも期待できるかもしれません。

ただ、食料資源として原料となる農作物については慎重に考える必要がありそうです。
不足すると食糧の値上がりを招くリスクが考えられるからです。
原料が競合しないことは資源として捉えた植物由来プラスチックにとって非常に大切になってきます。
そう考えてみると、化学的に生分解性であるプラスチックの可能性も否定できない・重要であることが分かってきます。
衣料品などでも植物由来成分を混合した製品が開発され将来のSDGsの課題解決の条件を満たす可能性があると報じられたりもしています。

欧州で先行する「タクソノミー(分類)」

2022年 4月 15日

EUの欧州委員会はタクソノミーを示して、原子力と天然ガスを脱炭素に貢献するとして民間資金を誘導する計画であることが報じられました。
タクソノミーとは「分類」を意味する語です。
どの事業やモノが持続可能であるかを分類したものを発表するという意味合いではないかと考えられます。
現実はEU内でも各国の事情によってそれぞれ原子力、天然ガスに慎重・支持が大きく分かれているのが実情のようです。
ものづくりにおいても工場や施設の稼働に必要な電気などのインフラは重要です。
持続可能な開発目標の考え方に沿って制度や計画を練ることは現在のトレンドです。

日本はどうか
日本のエネルギー政策は2030年度の電源構成比達成目標として、
石油3%程度、石炭26%程度、天然ガス27%程度、原子力20~22%程度、再生可能エネルギー22~24%程度
と定められています。
原子力は福島の原発事故以降、厳しい安全基準を満たす取り組みや話し合いが続いていて難しい現状を抱えています。
しかし、2030年度の電源構成比を実現するためには既存の原発を安全基準を満たした上で稼働することが不可欠であるとも言われています。

日本国内でも進む再生可能エネルギー事業
2021年、2022年になってから洋上風力発電事業が日本でも始まろうとしています。
2022年2月上旬執筆現在、富山沖にも中国の風力発電メーカーが着床式の洋上風力発電装置を設置することが報じられています。

EUの欧州委員会が原子力と天然ガスを脱炭素に貢献すると定めようとしているのは、
原子力と天然ガスが再生可能エネルギーですべての電気を賄うようにできるようにするまでに、
つなぎとしてどうしても必要不可欠になると現実的に考えているためであるといいます。
おそらく日本も原子力と天然ガスを同じように位置づけようとするのではないかと推測されます。
それでも原子力の抱えるリスクと天然ガスで排出される温暖化ガスなどのリスクを考えると、
理想的にはよりクリーンかつグリーンなエネルギーが望まれるだろうと考えられます。

車載電池・電池の進化

2022年 4月 1日

パナソニックの新型車載電池が2023年量産化
2023年に量産化するパナソニックの新型車載電池は1回のフル充電で走行できる航続距離が伸びるそうです。
航続距離の進化はバッテリーEVの優位性をよりいっそう高めると考えられます。
車載向け電池は中国のCATLや韓国のLGが大規模な投資をして事業の拡大を続けています。
パナソニックは航続距離を伸ばした新型の車載電池をテスラに納める計画のようです。
2023年に量産を開始する新型の車載電池はリチウムイオン電池です。
全固体電池の普及が将来有望であると言われていますが、当面はリチウムイオン電池が進化を続けるようです。
電池の進化はあらゆる製品に恩恵がもたらされると考えられます。
バッテリーEV化が本格的になることが確定的になってきている現段階で、電池メーカー各社の電池バッテリーの進化も本格化しています。

電池の進化は身近な製品にも恩恵が
スマホやタブレット、ノートパソコンに搭載されている電池も進化を感じます。
1回のフル充電で使用できるスマホなどのデバイスの寿命もこの数年で飛躍的に伸びていると実感しています。

車載電池は車両価格の2~3割を占める重要な基幹部品です。
将来の電気自動車は半導体をより多く搭載するとも考えられます。
車両を売り切るだけではなく、販売後も車載ソフトウェアのプログラム更新によってサービスを進化させていくと考えられます。

車載電池の進化はつまり蓄電池(二次電池)の進化です。
車載電池を蓄電池の1種と捉えれば、可能性として貴重な電源の選択肢の1つに浮上します。
例えば災害時にバッテリーEVが非常電源として電気を使うことが可能であると考えられます。
日本国内でも国内の自動車メーカー大手は自治体の緊急時や災害時に燃料電池やバッテリーEV等を集合させて電源にして、
電気を使うことを助けることを約束していたりしています。
電気をスマートに活用する・融通することは未来の世代に脱炭素化した社会・街づくりを提供できるかに関わる重要なことではないかと考えられます。

蓄電池、クルマの二次電池、軽のEVについて

2022年 3月 18日

定置用蓄電池
再生可能エネルギーの利活用に使う定置用蓄電池が注目されています。
テスラやファーウェイなどが日本に大型の定置用蓄電池で参入すると報じられています。
日本では2021年からテスラ製の定置用大型蓄電池の採用が目立ってきています。

天候によって時に不安定となる再生可能エネルギー
2021年では欧州の国などで天候不順によって風力が思うように得られず、
想定した風力発電のエネルギー量を得られず、化石燃料によるエネルギーで代替した地域もあったようです。
風や太陽光など天候条件によってエネルギーの供給が不安定になる面が再生可能エネルギーの不安材料となっています。
需給のバランスをとるのは電力インフラの基本です。
再生可能エネルギーの拠点に定置用の蓄電池を配備することは、
電力の需給バランスをとり、再生可能エネルギーのデメリットを補う上で欠かせなくなると見込まれています。
電気による暮らしをスマートにするために蓄電池製品は重要な鍵を握ると考えられます。

自動車の電池
日本のクルマメーカーもトヨタや日産など大規模なバッテリーEVに搭載する蓄電池の製造・開発に挑むことを表明しています。
蓄電池は脱炭素社会で活躍すると考えられます。
クルマに搭載する蓄電池が、クルマを走らせる以外に、暮らしに必要な一時的な電源として活躍する機能も新たに果たす可能性もあるかもしれません。
他にも無線充電の技術なども注目されています。
無線充電で道路の地面から電気を融通できれば、重量も容量も大きい蓄電池をより最小限に省くこともできるという面もあるかもしれません。
現実的にはおそらく近い将来は電池を交換できる形でバッテリーを載せたEVが普及し走行すると考えられます。

バッテリーEVの製造が主流となる流れにありますが、電気を何由来で賄っているかが追求の矛先となる可能性は高いです。
日本は新車の4割が軽自動車なので軽自動車のEV化も重要となってきそうです。
東京オートサロン2022で三菱と日産が共同で開発した軽EVが展示されました。
価格は国の補助金を活用した条件で約200万円からで、だいぶ手の届きやすい価格になってきています。
コロナ禍で節約志向の消費の流れもあり、軽自動車のEVの新製品をより低価格にしていくことが望ましいと考えます。