需要が予想を大きく上回り、消費者が電動化に移行する過程で、電気自動車（EV）の需要が急速に増えています。EVオーナーの多くは自分たちの経験に満足していますが、充電のインフラに関する懸念やスピード、車のエネルギー容量についてはいくつかの懸念があります。ただし、自宅での充電が可能で移動距離が短い場合は、内燃機関車からの移行を選んで良かったという意見が一般的です。
現在、リチウムは優れたエネルギー密度や他の有利な特性があるため、乗用車のバッテリー産業を支配しています。しかし、再生可能エネルギー革命におけるエネルギー貯蔵の重要性が世界で認識されるにつれ、リチウムの需要は増加すると予想されています。これにより、エネルギー密度、充電速度、耐久性、安全性などにおいて大幅な改善を提供できる代替のバッテリー化学が求められています。
EV用のエネルギー貯蔵システムを設計するエンジニアは、航続距離の要件、電力容量、質量、体積、コスト、耐久性、安全性などを考慮する必要があります。しかし、バッテリー設計に関する一般の人々や一部のエンジニアにはバッテリーが燃料タンクのように振る舞うことを期待している人が多く、設計に対する理解に乏しい場合があります。
リチウムには高いエネルギーおよびパワー密度という利点がありますが、高い反応性と比較的希少な物質でもあります。そのため、研究者や製造業者はリチウムベースのバッテリーに代わる技術に積極的に取り組んでいます。
有望な代替手段の一つがリチウム・硫黄（Li-S）バッテリーで、急速充電、より高いエネルギー密度、熱暴走の危険性の低減、極低温での優れた性能などの利点があります。トヨタは硫黄ベースの電解質を使用する固体電池の開発に取り組んでおり、ステランティスはLytenと提携してLi-Sバッテリーの応用を探索しています。さらに、Li-Sバッテリーは従来のリチウムイオン電池と比較して炭素排出量が低く、環境にも優しいです。
もう一つの有力な選択肢はナトリウムイオンバッテリーで、リチウムの代わりにナトリウムを使用します。ナトリウムはリチウムよりもより豊富に存在し、同等のエネルギー密度を提供します。電気自動車の大手メーカーであるBYDは、自社製品の車にナトリウムイオンバッテリーを導入する予定です。CATLによる初期の開発は、リチウムイオン電池と同等のエネルギー密度を持つナトリウムイオンセルの開発に成功しています。これらのバッテリーは低温でも良好な性能を発揮します。
電気自動車市場が成長を続ける中、代替バッテリー化学の探求はますます活発化しています。リチウムが現在主流である一方、Li-Sやナトリウムイオンバッテリーなどの技術の開発により、エネルギー密度、充電速度、耐久性が新たな高みに達する可能性があります。これらの進歩は、電気自動車の普及をさらに加速し、私たちの交通システムのエネルギー供給方法を革新する上で重要な役割を果たすでしょう。
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