2015年にこのブログを始めてから最初の数年間、私はよく、レガシー自動車メーカーが電気自動車を真剣に受け止めていないことを示す記事を書きました。彼らは、当時利用可能な最高のバッテリーテクノロジーを使用していなかったときに、低距離で非難されたバッテリーテクノロジーを備えた高額な車を販売することで、電気自動車が機能しないことを積極的に証明しようとしていました。
当時、テスラは、利用可能な最もエネルギー密度の高いバッテリーを使用している唯一の自動車メーカーでした。これは、円筒形のNCAバッテリーセルでした。ほとんどの自動車メーカーは、電気自動車にLMOバッテリーセルを使用していましたが、これは決して素晴らしいことではありません…
さまざまなバッテリーカソードの化学的性質の比較
厳しい排出規制に後押しされた自動車メーカーがついに電気自動車についてもう少し真剣になり始めたとき、バッテリーセルメーカーは、特に電気自動車で使用するために作られた角柱状およびポーチ状のNCM高エネルギー密度セルの開発を開始しました。それまで、高エネルギー密度のバッテリーセルに最も関心を持っていたのはラップトップメーカーでした。そのため、円筒形で製造されていました。
現在、2020年のシナリオは、2015年にこのブログを開始したときのシナリオとは大きく異なります。レガシィの自動車メーカーは、実際に優れたバッテリーを搭載した電気自動車を販売しています。それらのほとんどは現在、NCM523またはNCM622バッテリーセルを使用しており、NCM 712、NCM 811、さらにはNCMAなどのさらにエネルギー密度の高いセルにアップグレードする準備をしています。
さまざまな高度なバッテリーセルカソードの性能
NCMAは、NCMとNCAの化学的性質の最高の特性を組み合わせており、確かな改善を表しています。
とにかく、現在、2つのカソード化学が近い将来EVバッテリーの世界を支配するようです。最高のエネルギー密度を提供するNCMAカソードと、最高のコストを提供するコバルトフリーのLFMPカソード。自動車メーカーにとって賢明な戦略は、2つの異なるバッテリーパックを備えた同じ電気自動車を提供することです。1つは範囲用に最適化され、もう1つはコスト用に最適化されています。
少しコンテキストを説明したので、興味深い部分に移り、人気のある電気自動車のバッテリーを比較してみましょう。
フォルクスワーゲンe-ゴルフ
2019フォルクスワーゲンe-ゴルフ
- 総バッテリー容量：35,8 kWh
- 使用可能なバッテリー容量：32 kWh（89％）
- バッテリーの重量：349 kg
- バッテリーのエネルギー密度：103 Wh / kg
- セル：264（88s3p）
- 化学：NCM 333（NCM 111とも呼ばれます）
- メーカー：Samsung SDI
- TMS：パッシブ空冷
NCM 333は、リチウム以外のカソードに、ニッケル、コバルト、マンガンが3：3：3（等しい部分）の組成比で含まれていることを意味します。これは、NCM111の場合と同じです。
フォルクスワーゲンe-up、SEAT Mii Electric、Skoda CITIGOe iV
新しいシュコダCITIGOeiV
- 総バッテリー容量：36,8 kWh
- 使用可能なバッテリー容量：32,3 kWh（88％）
- バッテリーの重量：248 kg
- バッテリーのエネルギー密度：148 Wh / kg
- セル：168（84s2p）
- 化学：NCM 622
- メーカー：LG化学
- TMS：パッシブ空冷
ルノートゥインゴZE
新しい2020ルノートゥインゴZEサイドリア
- 総バッテリー容量：22 kWh
- 使用可能なバッテリー容量：21.3 kWh（97％）
- バッテリーの重量：165 kg
- バッテリーのエネルギー密度：133 Wh / kg
- 化学：NCM 712（確認されていません、私の推測です）
- メーカー：LG化学
- TMS：アクティブな液体冷却
ルノーZOE
グレイシャーホワイトカラーの新しいルノーZOE
旧世代のルノーZOEのZE40バッテリー
- 総バッテリー容量：44.1 kWh
- 使用可能なバッテリー容量：41 kWh（93％）
- バッテリーの重量：305 kg
- バッテリーのエネルギー密度：145 Wh / kg
- セル：192（96s2p）
- 化学：NCM 622
- メーカー：LG化学
- TMS：アクティブ空冷
新世代ルノーZOEのZE50バッテリー
- 総バッテリー容量：54,66 kWh
- 使用可能なバッテリー容量：52 kWh（95％）
- バッテリーの重量：326 kg
- バッテリーのエネルギー密度：168 Wh / kg
- セル：192（96s2p）
- 化学：NCM 712
- メーカー：LG化学
- TMS：アクティブ空冷
注 ：新世代のルノーZOEでは、ZE40バッテリーは単なるZE50バッテリーであり、容量はBMS（バッテリー管理システム）によってソフトウェアで制限されています。旧世代で利用可能だったZE40バッテリーとは異なります。
新世代のルノーZOEでは、ZE40バッテリーはBMSによって容量が制限された単なるZE50バッテリーです
LG化学はすでにNCM811の化学的性質を円筒形セルに予約し、ポーチセルは最初にNCM 712を取得し、次に2022年にNCMAを取得すると述べています。
BMW i3
BMW i3
旧世代の94Ahバッテリー
- 総バッテリー容量：33,77 kWh
- 使用可能なバッテリー容量：27.2 kWh（80％）
- バッテリーの重量：256 kg
- バッテリーのエネルギー密度：132 Wh / kg
- セル：96（96s1p）
- 化学：NCM 333（NCM 111とも呼ばれます）
- メーカー：Samsung SDI
- TMS：アクティブな液体冷却
新世代の120Ahバッテリー
- 総バッテリー容量：42.2 kWh
- 使用可能なバッテリー容量：37,9 kWh（90％）
- バッテリーの重量：278 kg
- バッテリーのエネルギー密度：152 Wh / kg
- セル：96（96s1p）
- 化学：NCM 622
- メーカー：Samsung SDI
- TMS：アクティブな液体冷却
プジョーe-208とオペルコルサ-e
プジョーe-208
- 総バッテリー容量：50 kWh
- 使用可能なバッテリー容量：46 kWh（92％）
- バッテリーの重量：356 kg
- バッテリーのエネルギー密度：140 Wh / kg
- セル：216（108s2p）
- 化学：NCM 523（確認されていません。私の推測です）
- メーカー：CATL
- TMS：アクティブな液体冷却
日産リーフ
2018 Nissan Leaf on the road
40kWhバッテリー
- 総バッテリー容量：39,46 kWh
- 使用可能なバッテリー容量：36 kWh（91％）
- バッテリーの重量：303 kg
- バッテリーのエネルギー密度：130 Wh / kg
- セル：192（96s2p）
- 化学：NCM 523
- メーカー：Envision AESC
- TMS：パッシブ空冷
62kWhバッテリー
- 総バッテリー容量：62 kWh
- 使用可能なバッテリー容量：56 kWh（90％）
- バッテリーの重量：410 kg（推定）
- バッテリーのエネルギー密度：151 Wh / kg（推定）
- セル：288（96s3p）
- 化学：NCM 523
- メーカー：Envision AESC
- TMS：パッシブ空冷
両方のバッテリーパックは同じNCM523バッテリーセルを使用しますが、AESCは、同じスペースにより多く収まるようにセルの配置を最大化することに成功しました。 288セルの場合、より大きなバッテリーパックはより低いCレートで放電されます。これは、電流効率（クーロン効率）の向上にも役立ちます。そうでない場合、その容量は59,19 kWh（39,46 kWh x 3/2）になります。
シボレーボルトEVとオペルアンペラ-e
2020シボレーボルトEV
旧世代
- 総バッテリー容量：62,2 kWh
- 使用可能なバッテリー容量：58 kWh（93％）
- バッテリーの重量：435 kg
- バッテリーのエネルギー密度：143 Wh / kg
- セル：288（96s3p）
- 化学：NCM 622
- メーカー：LG化学
- TMS：アクティブな液体冷却
2020年の新世代
- 総バッテリー容量：68 kWh
- 使用可能なバッテリー容量：64 kWh（94％）
- バッテリーの重量：430 kg
- バッテリーのエネルギー密度：158 Wh / kg
- セル：288（96s3p）
- 化学：NCM 712（未確認）
- メーカー：LG化学
- TMS：アクティブな液体冷却
シボレーによって宣伝されているバッテリー容量は、合計でも使用可能でもありません。その中間にあります…
新世代の2020年については、NCM 712バッテリーセルに変更があった可能性があり、エネルギー密度の増加はごくわずかに見えますが、説明があります。 2020シボレーボルトEVには、GMによると、寒冷時のDC充電を150％高速化できる「寒冷時バッテリーパック」が搭載されています。
この「寒冷地用バッテリーパック」は、バッテリーの断熱性と加熱性が向上することを意味しますが、重量が増える可能性があります。バッテリーパックのエネルギー密度が143から158Wh / kgにしか増加しなかった理由を説明し、ルノーZOEでは、NCM712バッテリーセルへのアップグレードによりエネルギー密度が145から168Wh / kgに増加しました。
ヒュンダイコナエレクトリック
2019ヒュンダイコナエレクトリック
長距離バージョン
- 総バッテリー容量：67.5 kWh
- 使用可能なバッテリー容量：64 kWh（94％）
- バッテリーの重量：452 kg
- バッテリーのエネルギー密度：149 Wh / kg
- セル：294（98s3p）
- 化学：NCM 622
- メーカー：LG化学
- TMS：アクティブな液体冷却
このバッテリーパックは、Renault ZE40バッテリーと同じLGChem LGX E63セルで作られていますが、Hyundaiは192セル（96s2p）ではなく、294セル（98s3p）を使用しています。
ヒュンダイIONIQエレクトリック
ヒュンダイIONIQエレクトリック
- 総バッテリー容量：40,4 kWh
- 使用可能なバッテリー容量：38,3 kWh（94％）
- バッテリーの重量：359 kg（バッテリーヒーターなし）および363 kg（バッテリーヒーターあり）
- バッテリーエネルギー密度：112,4 Wh / kg（バッテリーヒーターなし）および111,2 Wh / kg（バッテリーヒーターあり）
- セル：176（88s2p）
- 化学：NCM 622
- メーカー：LG化学
- TMS：アクティブな液体冷却
このバッテリーパックは、Renault ZE40バッテリーと同じLGChem LGX E63セルで作られていますが、Hyundaiは192セル（96s2p）ではなく、176セル（88s2p）を使用しています。
Kiae-Soul
Kia e-Soul
- 総バッテリー容量：67.5 kWh（推定）
- 使用可能なバッテリー容量：64 kWh（94％）
- バッテリーの重量：457 kg
- バッテリーのエネルギー密度：148 Wh / kg
- セル：294（98s3p）
- 化学：NCM 622
- メーカー：SKイノベーション
- TMS：アクティブな液体冷却
Kiae-Niro
Kia e-Niro
- 総バッテリー容量：67.5 kWh（推定）
- 使用可能なバッテリー容量：64 kWh（94％）
- バッテリーの重量：457 kg
- バッテリーのエネルギー密度：148 Wh / kg
- セル：294（98s3p）
- 化学：NCM 622
- メーカー：SKイノベーション
- TMS：アクティブな液体冷却
ジャガーI-PACE
ジャガーI-PACE
- 総バッテリー容量：90 kWh
- 使用可能なバッテリー容量：84,7 kWh（94％）
- バッテリーの重量：603 kg
- バッテリーのエネルギー密度：149 Wh / kg
- セル：432（108s4p）
- 化学：NCM 622
- メーカー：LG化学
- TMS：アクティブな液体冷却
ジャガーは、シボレーボルトEVの旧世代のバッテリーパックにあるのと同じLG Chem LGXN2.1バッテリーセルを使用しています。しかし、ジャガーは288セル（96s3p）の代わりに、バッテリーパックに432セル（108s4p）を使用しています。
メルセデスベンツEQC
白のメルセデスベンツEQC
- 総バッテリー容量：85 kWh
- 使用可能なバッテリー容量：80 kWh（94％）
- バッテリーの重量：652 kg
- バッテリーのエネルギー密度：130 Wh / kg
- セル：384（96s4p）
- 化学：NCM 622
- メーカー：LG化学またはSKイノベーション（矛盾する報告があります）
- TMS：アクティブな液体冷却
Audi e-tron 55 quattro
アウディe-tron55 quattro
- 総バッテリー容量：95 kWh
- 使用可能なバッテリー容量：86,5 kWh（91％）
- バッテリーの重量：700 kg
- バッテリーのエネルギー密度：136 Wh / kg
- セル：432（108s4p）
- 化学：NCM 622
- メーカー：LG化学
- TMS：アクティブな液体冷却
ポルシェタイカンターボS
ポルシェタイカンターボS
- 総バッテリー容量：93,4 kWh
- 使用可能なバッテリー容量：83.7 kWh（87％）
- バッテリーの重量：630 kg
- バッテリーのエネルギー密度：148 Wh / kg
- セル：396（198s2p）
- 化学：NCM 622
- メーカー：LG化学
- TMS：アクティブな液体冷却
テスラモデルX
テスラモデルX
長距離バージョン
- 総バッテリー容量：102,4 kWh
- 使用可能なバッテリー容量：98,4 kWh（96％）
- バッテリーの重量：630 kg
- バッテリーのエネルギー密度：162 Wh / kg
- セル：8.256（96s86p）
- 化学：NCA
- メーカー：パナソニック
- TMS：アクティブな液体冷却
テスラモデルS
テスラモデルS
長距離バージョン
- 総バッテリー容量：102,4 kWh
- 使用可能なバッテリー容量：98,4 kWh（96％）
- バッテリーの重量：630 kg
- バッテリーのエネルギー密度：162 Wh / kg
- セル：8.256（96s86p）
- 化学：NCA
- メーカー：パナソニック
- TMS：アクティブな液体冷却
テスラモデル3
テスラモデル3の製品版
長距離バージョン
- 総バッテリー容量：80,5 kWh
- 使用可能なバッテリー容量：76 kWh（94％）
- バッテリーの重量：478 kg
- バッテリーのエネルギー密度：168 Wh / kg
- セル：4.416（96s46p）
- 化学：NCA
- メーカー：パナソニック
- TMS：アクティブな液体冷却
予想される今後のアップグレード
- 日産にバッテリーセルを供給するAESCは、今年中にセルをNCM523からNCM811にアップグレードすることを想定しています。日産は、LEAFをよりエネルギー密度の高いバッテリーセルにアップグレードし、最終的にアクティブTMS（温度管理システム）を提供して、急速充電を適切に処理し、過度の容量低下を防ぐチャンスがあります。
- ヒュンダイは、今年すでにバッテリーセルをNCM 712にアップグレードするか、2022年まで待って代わりにLG化学からNCMAセルを入手することができます。
- 来年、SamsungSDIは独自のNCM811バッテリーセルを導入し、BMWi3はおそらくそれらを搭載する最初の電気自動車になるでしょう。バッテリー容量は、現在の42.2kWhから52kWhに約10kWh増加する可能性があります。
電気自動車に可能な限り最高の範囲を提供する、よりエネルギー密度の高いバッテリーを推進し続けることは重要だと思いますが、手頃な価格にすることも重要だと思います。これが、LFPやLFMPのようなコバルトフリーのバッテリーも必要な理由です。顧客が希望するバッテリーの種類を選択できるようにすること（範囲またはコストで最大化）は、近い将来に標準になると私が思う戦略です。
