製造業の頂上決戦!
トヨタ、パナソニック、VW、テスラ、CATL、サムスン……。巨大企業がしのぎを削る電池開発の最前線を活写。
高性能電池は、スマホなどモバイル機器の小型軽量化の鍵を握り、電気自動車(EV)の中核デバイスとして環境負荷を抑制を左右し、家庭や地域では再生可能エネルギーを一時的に蓄える器としての機能を期待されている。とりわけEVの分野では、トヨタやフォルクスワーゲンなど各社がEVと電池開発に巨額投資を表明し、競争が激化。自動車強国を目指す中国では、世界最大の車載用電池メーカーCATLが台頭。長きにわたり電池市場を制してきた日本企業に代わり、覇権を狙う。高性能化は、火災事故との闘いでもあり、品質競争の裏面も掘り下げる。本書は、この電池をめぐる日中米欧韓の企業間競争と、次世代の電池を見据えた今後の競争を読み解く注目書。電池開発の過去の歩みや電池の仕組みなど、基本的な知識も丁寧に説明。ホンダやサムスンで電池開発を主導した経験に基づく日韓の競争実態にも触れ、読み応えがあります。
第1章 日本の牙城
1 日本の底力
2 電池の基本的仕組み
3 車載用へと電池の用途広がる
4 日本の強み
第2章 モバイル用電池の明暗
1 電池革命を起こしたリチウムイオン電池
2 戦略の欠如
3 ソニーの電池事業撤退
4 ハイエンド偏重の日本、ローエンドも重視する韓国
第3章 EV開発の思惑と電池戦略
1 環境規制が主導する自動車の電動化
2 トヨタがEVを投入せざるを得ない事情
3 選ばれるEVとは?
4 テスラの巨額投資とリスク
5 急加速のEVシフトに潜む5つの課題
6 元素戦略と資源争奪戦
7 トップブランド参入で競争激化
8 環境対応車における日本のリード
第4章 中国市場の変化と欧米、インド
1 環境改善か下剋上か─EVシフトの先
2 翻弄される日韓企業
3 中国NEV規制への対応
4 驀進する中国EV、電池業界の異変
5 中国のEV政策変化は外資に追い風?
6 EVが減速する中国、加速する欧州
7 2020年、車載電池業界の勢力図が明確に
8 揺れる米国のルール
9 台頭するインドの電動化と矛盾
第5章 車載用電池の攻防
1 合弁が難しい電池事業ーー韓国勢はフリーを選ぶ
2 R&D投資でも激突する日中韓
3 戦略は随時見直してこそ生きる
第6章 定置型蓄電池の幕開け
1 定置用電池業界に第三勢力参入
2 韓国企業の火災事故
3 2019年からのFIT問題
第7章 品質競争─安全性と信頼性のビジネス
1 なぜサムスンの最新スマホは爆発したのか?
2 電池の安全性を要求する国連規則
3 中国製リチウム電池が信頼できない理由
第8章 成長への戦略
1 加速する次世代電池開発
2 次世代革新電池はいつ実現するか?
3 日本を取り巻く状況
4 日本勢の命運
5 ノーベル化学賞の栄誉
あとがきに代えて
参考文献・資料
1.電池容量アップ(※従来品BK-1MGCと比べて※)でさらに長もち。容量min.6000mAh(※JIS C8708 2019(7.3.2)の充放電条件に基づく電池の最小(min.)容量※)2.短絡防止機能付き。万が一ショートしても発熱抑制3.自然放電が少ないので、充電しておけば10年後約70%(※満充電して、室温(20℃)での保存後。保存条件や機器により使用時間は短くなる場合があります。その際には充電してからご使用ください※)の容量維持
パナソニック史上No.1長もち※1!長もち性能10%アップ※2!長期保存後の長もち性能アップ!10年後のエネルギー保持率20%アップ!※3 銀の力でガスを削減する「液もれ防止※4製法Ag+」採用!※12017年3月1日現在、パナソニック製アルカリ乾電池、IECにおける全放電モードの平均値より。※2乾電池エボルタ(LR6EJ)比、IEC基準における全放電モードの平均値より。250mA1日1時間放電終止電圧0.9Vなど(温度20℃±2℃ 相対湿度55%±20%)。※3乾電池エボルタ(LR6EJ)比、10年相当保存後のエネルギー保持率の比較において。試験条件:特定条件での保存(加速テスト)後、IECデジカメモードでの放電試験において。※4乾電池を誤使用された場合は液もれする場合があります。
まえがき
※本書籍は2016年10月に発行した同タイトルと同内容です。
本書はリチウムイオン電池の安全性に関する過去の事実をまとめ、電池の専門家でなくても知っている一般的な話題、知識、常識について説明した入門書である。想定している読者は、電池を使用する機器の開発や販売を行っている方(電池ユーザ)、電池研究開発の初心者、これから電池分野に参加するかどうか検討している研究開発企画部門の方、電池あるいは電池使用機器の生産現場で作業を行っている方、電池の調達、営業業務に携わっている方、各種調査会社の方、高校生、大学生、科学技術に興味がある一般の方である。電池、各種モバイル機器、各種電動車両、住宅産業、医療機器、電力事業、電気通信、電気回路、スマートグリッド産業等に関わる化学、電気、建築、エネルギー関連すべての分野の方にも参考になる入門書と考えている。これらのどの分野においてもリチウムイオン電池は共通技術であるからである。
著者は過去にリチウムイオン電池全般の基礎入門書である「次世代自動車用リチウムイオン電池の設計法」(科学情報出版、2012年)を上梓した。前作と本書をセットで読んで頂けると本書に対するご理解もより深まるはずである。
本書が、日本の今後の電池開発を促進し、読者の皆様のビジネス、知的興味の充足に少しでもお役にたてれば幸いである。
なお、本書では、過去の電池のリコール等について説明する際、公表された企業名を当時のまま記載している。ネットや過去の新聞記事で容易に検索できる事実として企業名を記載しているだけで、それ以外の意図は全くないことをお断りしておく。また、各章で重複する図表を用いている場合があるが、各章が独立で読まれることを考慮したためであることをご了承願いたい。
1.電池容量アップ(※ 従来品BK-3MCCと比べて※)でさらに長もち。容量:min.2000mAh(※JIS C8708 2019(7.3.2)の充放電条件に基づく電池の最小(min.)容量※)2.自然放電が少ないので、充電しておけば1年後約90%(※満充電して、室温(20℃)での保存後。保存条件や機器により使用時間は短くなる場合があります。その際は充電してからご使用ください※)、10年後でも約70%(※満充電して、室温(20℃)での保存後。保存条件や機器により使用時間は短くなる場合があります。その際は充電してからご使用ください※)の容量維持3.低温特性にすぐれ、マイナス20度の寒い場所でも性能発揮。使用温度範囲:-20℃‾50℃
使用推奨期限15年※1※1 アルカリ乾電池の基準に準拠。【保存条件】温度:20℃±2℃ 相対湿度:55%±20%・約35%の軽量化※2を達成※2 Panasonicアルカリ乾電池LR6XJ比較 ・デジカメなどの大電流機器で長寿命化※3を実現 ※3 Panasonicアルカリ乾電池LR6EJ比較
通話時間が長持ち。安全装置内蔵。くり返し回数が約2.5倍。
パナソニック史上No.1長もち!※1 チタンパワーの採用で正極の反応効率がアップし、優れた保存性能を実現!銀の力でガスを削減する「液もれ防止※2製法Ag+」採用!※12017年3月1日現在、パナソニック製アルカリ乾電池、IECにおける全放電モードの平均値より。※2乾電池を誤使用された場合は液もれする場合があります。
二次電池の主流となりながら、発火の問題を常に抱えるリチウムイオン二次電池に対し、安全性がきわめて高い全固体電池への期待が高まっています。なかでも日本の自動車メーカーは、EVでの遅れを取り戻そうと、全固体電池の開発を急ピッチで進めています。またEV大国となった中国では、全固体電池ほどではないものの、安全性の面で期待がもてる半固体電池の開発を急いでいます。本書は2024年6月時点での、全世界の全固体電池・半固体電池開発の最前線を踏まえ、その基礎知識から用途、メリット・デメリットなどをわかりやすく図解します。
1.(充電池)十分なくり返し回数に加え、より大きな容量を備えた、バランスのすぐれた単3形エネループ「スタンダードモデル BK-3MCD」の4本セット●電池容量アップ(※従来品BK-3MCCと比べて※)でさらに長もち2.(充電器)電池を1本ずつセンサーを用いて状態を判別・制御する「センシング機能」搭載3.エネループ、充電式エボルタの両方の充電池に対応した「充電器 BQ-CC83」のセット(充電時間)単3形×2本を約3.5時間で充電可能(※スタンダードモデル(BK-3MCD、BK-3MLE)充電時。3〜4本充電時は2本の場合の約2倍の充電時間となります※)単4形×2本を約2時間で充電可能(※スタンダードモデル(BK-4MCD、BK-4MLE)充電時。3〜4本充電時は2本の場合の約2倍の充電時間となります※)
USB Power Delivery規格に準拠し最大出力20Wの10000mAhモバイルバッテリーです。高出力なのに約190gと軽量でコンパクト、毎日持ち歩けるサイズです。
PSマークの種類:丸型PSEマーク
届出事業者名:エレコム株式会社
1.電池容量アップ(※ 従来品BK-3MCCと比べて※)でさらに長もち。容量:min.2000mAh(※JIS C8708 2019(7.3.2)の充放電条件に基づく電池の最小(min.)容量※)
2.自然放電が少ないので、充電しておけば1年後約90%(※満充電して、室温(20℃)での保存後。保存条件や機器により使用時間は短くなる場合があります。その際は充電してからご使用ください※)、10年後でも約70%(※満充電して、室温(20℃)での保存後。保存条件や機器により使用時間は短くなる場合があります。その際は充電してからご使用ください※)の容量維持
3.低温特性にすぐれ、マイナス20度の寒い場所でも性能発揮。使用温度範囲:-20℃‾50℃
1.(充電池)十分なくり返し回数に加え、より大きな容量を備えた、バランスのすぐれた単3形エネループ「スタンダードモデル BK-3MCD」の4本セット●電池容量アップ(※従来品BK-3MCCと比べて※)でさらに長もち2.(充電器)3色LED搭載の急速充電モデル。センシング機能搭載(予備充電機能、買い替え目安診断機能(※使用環境や周囲温度により、正しく診断できない場合があります※)、残量チェック機能)3.エネループ、充電式エボルタの両方の充電池に対応した「急速充電器 BQ-CC85」のセット(充電時間)単3形または単4形×2本を約1.5時間で急速充電可能(※スタンダードモデル(BK-3MCD、BK-4MCD、BK-3MLE、BK-4MLE)充電時※)(※3〜4本充電時は2本の場合の約2倍の充電時間となります※)
全固体リチウム電池における「固体電解質」「電極活物質」「電池作製プロセス技術」についての詳述および、産学官による学術的知見や開発動向をまとめた1冊。
■USI(Universal Stylus Initiative)規格に対応したアクティブタッチペンです。 ■4096段階の筆圧感知に対応します。 ■面倒な充電や機器本体とのペアリングなどの設定が一切不要で、すぐに操作できます。 ■対応機種:USI方式対応の端末対応確認済み機種の一覧はhttps://www.elecom.co.jp/r/204をご覧ください ※特定のアプリ/ソフトをご使用の際に、専用タッチペンのみでの描写設定をされている場合はご使用できない場合があります。 ■外形寸法:長さ:約141mm、本体部径:約9.5mm、ペン先経:約1.5mm ■材質:本体:アルミニウム、ペン先:ポリアセタール ■カラー:ブラック ■質量:約20g(電池含む) ■電池:単6電池 ■使用時間:半年※1日約90分ご利用の場合。※ご使用状態によっては、この目安の時間よりも早く、電池交換が必要となる場合があります。 ■保証期間:6カ月間 ■付属品:動作確認用単6形アルカリ乾電池×1、交換ペン先×1、ペン先取り外しツール、ユーザーズマニュアル/保証書 ■筆圧感知:4096段階 ■ワイヤレス充電:× ■傾き検知:× ■パームリジェクション:○
水素エネルギーを利用する自動車用燃料電池自動車用燃料電池(とくに固体高分子形燃料電池)の原理と,関連する技術・測定手法などを解説する。〔内容〕固体高分子形燃料電池の概要/自動車用燃料電池システム/燃料電池の発電原理とそのモデル/燃料電池の解析技術/電極物性の解析技術/電解質物性の解析技術/将来の燃料電池とその解析技術/他。
日本発のペロブスカイト太陽電池をはじめ、全固体電池、半固体電池、リチウム金属電池、ナトリウムイオン電池、バイポーラ型電池、レドックス・フロー電池など、世界各国で開発競争が激化しているリチウムイオン電池の次にくる「次世代電池」について図解します。
第1章 化学電池の原理と仕組み
1-1 電流は電子の流れ
1-2 酸化・還元とは
1-3 金属の溶解と電子移動
1-4 金属の溶解とエネルギー:イオン化傾向
1-5 最初の化学電池(ボルタ電池)の原理と仕組み
1-6 改良された化学電池(ダニエル電池)の原理と仕組み
第2章 進んだ化学電池の原理と仕組み
2-1 乾電池の原理と仕組み
2-2 燃料電池
2-3 原子力電池
2-4 イオン濃淡電池(生体発電)
2-5 初期全固体電池(ペースメーカー用電池)
2-6 ボタン電池
第3章 二次電池の原理と仕組み
3-1 一次電池と二次電池
3-2 鉛蓄電池
3-3 ニッケル・カドミウム蓄電池
3-4 ニッケル水素二次電池
3-5 リチウム金属二次電池
第4章 リチウムイオン二次電池
4-1 リチウムイオン二次電池の原理と仕組み
4-2 リチウムイオン二次電池の材料
4-3 リチウムイオン二次電池の発火問題
4-4 二次電池の性能の比較
4-5 二次電池になれる電池・なれない電池
第5章 全固体電池
5-1 全固体電池開発の歴史
5-2 全個体電池の原理と仕組み
5-3 全固体電池の形式による分類
5-4 固体電解質の種類による分類
5-5 全個体電池の長所と短所
5-6 全固体電池の用途
第6章 半固体電池
6-1 半固体電池とは
6-2 半固体電池の種類
6-3 リチウムイオン二次電池の半固体化
6-4 半固体電池の長所と短所
第7章 太陽電池の原理と仕組み
7-1 光とは
7-2 太陽電池とは
7-3 半導体とシリコンの電子状態
7-4 p型半導体とn型半導体
7-5 pn接合の電気状態
7-6 シリコン太陽電池の起電機構
7-7 シリコン太陽電池の問題点
第8章 次世代型太陽電池
8-1 多接合型太陽電池:タンデム型太陽電池
8-2 化合物半導体太陽電池
8-3 量子ドット太陽電池
8-4 有機薄膜太陽電池
8-5 有機色素増感型太陽電池
8-6 ペロブスカイト太陽電池
Special Interview
次世代太陽電池の大本命、ペロブスカイト太陽電池の
未来について、発明者・宮坂力教授が語る!
第9章 その他の次世代電池
9-1 ナトリウムイオン二次電池
9-2 有機二次電池
9-3 太陽光燃料電池
9-4 熱化学電池(ゼーベック効果)
9-5 バイポーラ型電池
9-6 レドックス・フロー電池
祝・ノーベル化学賞受賞!
リチウムイオン電池が世界を変える
今、世界でもっとも注目される第一人者による一冊!
「リチウムイオン電池」の開発で2019年のノーベル化学賞を受賞した旭化成株式会社名誉フェロー・吉野彰さんが、リチウムイオン電池について基礎から優しく解説。
世界で今、リチウムイオン電池バブルが起きている。スマホやノートPCのバッテリー、電気自動車やドローン搭載など、その市場規模は推定2兆円。旭化成で15年をかけて実用化にこぎつけた開発者にしか語れない裏話とは。今、世界でもっとも注目されている第一人者による一冊!
はじめに
第1回 携帯電話から自動車まで
第2回 電池の仕組み
第3回 電池の歴史
第4回 ●リチウムイオン電池開発秘話1 電気が流れるプラスチック
第5回 ●リチウムイオン電池開発秘話2 小型・軽量化への挑戦
第6回 ●リチウムイオン電池開発秘話3 安全性を証明するために
第7回 ●事業化への道1 難航する試作品作り
第8回 ●事業化への道2 ユーザーワークはデジカメから
第9回 ●事業化への道3 品質、価格、供給体制に合致しているか
第10回 新規事業を阻む、3つの関門
第11回 ITからETへ
第12回 ET革命の先陣を切る自動車
第13回 ET革命がもたらす未来の社会
電池の歴史
今日の料理にぴったりのワインが選べる!おいしいお手軽・お手頃ワインが普及した今、日本を代表するソムリエが、独自のチャートを使って「料理にぴったりのワインが選べない」という悩みを解決。「買ったワインに合うおつまみレシピ」「達人流ワインテクニック」など、家飲みワインを楽しくする情報も紹介。
いないいないばあっ!秋号のふろくは、「ワンワンおしゃべりスピーカー」です
「ねぇ、ワンワン」と話しかけるとワンワンとおしゃべりができるよ お家にある単4電池をいれて、たくさん話しかけてみてね♪
★あそび・しかけ★
●おいしいもの、 どれに しようかな?
●おつきみしよう!
●ゴットンと おともだちさがし
●おめんから ばあっ!
★うた★
♪ダカランド
♪ミラーミー
♪あたらしい いちにち
「いないいないばあっ!」のキャラクターにいつでも会える1冊です☆いないいないばあっ!秋号のふろくは、「ワンワンおしゃべりスピーカー」です
「ねぇ、ワンワン」と話しかけるとワンワンとおしゃべりができるよ お家にある単4電池をいれて、たくさん話しかけてみてね♪
★あそび・しかけ★
●おいしいもの、 どれに しようかな?
●おつきみしよう!
●ゴットンと おともだちさがし
●おめんから ばあっ!
★うた★
♪ダカランド
♪ミラーミー
♪あたらしい いちにち
「いないいないばあっ!」のキャラクターにいつでも会える1冊です☆