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Daikin Mobility Lab.

クルマのEVシフトで起こる技術革新~化学メーカーに求められる次世代電池材料を探る~ クルマのEVシフトで起こる技術革新~化学メーカーに求められる次世代電池材料を探る~

自動車のEVシフトと連動して、求められるバッテリーが日々、変化している。高容量化、高出力化など、既存電池の性能向上のみならず、技術革新に沿った次世代電池が各メーカーによって模索されている。世界規模で進むEVシフトで起こる技術の変化により、求められる次世代の電池について、世界で初めてリチウムイオン電池を実用化した元ソニー株式会社上席常務・西美緒氏とダイキン工業の電池材料チームが議論した。

ダイキン工業株式会社化学事業部マーケティング部中村京浩氏

「今後、世の中を変えていくのはEVだと思っています。EVを動かすための電源として電池は必ず必要です。まだ量産化されていないので、提案できることが多いと思います。」

ダイキン工業株式会社化学事業部マーケティング部中村京浩氏

「材料メーカー、化学メーカーが経験してきたことのないような物量規模と開発スピードで市場が変化していく時代であると認識しています。」

ダイキン工業株式会社化学事業部電解液チーム・チームリーダー高橋謙三氏

「自動車の電動化に対して、我々のソリューションは電池であり、その中でも特に電解液に着目して、次世代のリチウムイオン電池の改良を中心に取り組んでいます。」

ダイキン工業株式会社化学事業部電解液チーム山崎穣輝氏

「今後のポスト・リチウムイオン電池を目指すために最先端の研究開発の勉強や、過去の技術を振り返りながら、どのような形で今の開発にアプローチできるかを考えながら研究開発を行っています。」

ダイキン工業株式会社化学事業部マーケティング部藤原花英氏

「最近、欧州に電池の研究を専門に行っている研究機関を訪問してきました。最先端の技術者とのディスカッションなどから知見を得て、自分なりに次世代電池の将来像を考察しています。」

中村氏

我々フッ素化学の事業では、自動車、半導体、情報通信、情報端末、ライフサイエンスに対してソリューションを展開しています。中でも、自動車分野は昨今EV化の流れが強くなっています。EVの鍵となるテクノロジーはバッテリー、モーター、インバーター、の3つだと考えています。バッテリーの分野では、フッ素系の電解液、フッ素樹脂やフッ素ゴムのガスケット、フッ素系樹脂のバインダーを開発しており、一方インバーターは、耐熱性の高いフィルムキャパシターの開発を行っています。また、モーターについても、空調部門の知見を活かしながら、化学部門の技術と融合させることができます。
昨今の技術革新においては、電動化、軽量化、自動化というキーワードがより重視されていますので、TIC(テクノロジー・イノベーションセンター)を活用したオープンイノベーションで外部と共創しながら、それぞれに対して我々のソリューションを提案していきたいと考えております。

これまでの研究や培った技術は必ず次の開発に活かせる

藤原氏

西先生はソニーの研究所時代に、リチウムイオン電池を開発されたとお伺いしました。開発の経緯について教えて頂けますか。

西氏

大学時代は半導体を研究していたので、当時、半導体技術が有名であったソニーに入社しました。ビデオカメラ、オーディオなどの再生装置がポータブル化した時に、充電できる電池を開発することになり、入社当初に燃料電池の開発を行っていた私に白羽の矢が立ちました。

それから中央研究所で材料開発を始めました。正極と負極を隔離するセパレーター、電解液一つとっても従来のものは使えませんでしたが、燃料電池の次のテーマとして音響材料を研究開発していた時に培った技術を活かしながら課題を解決していきました。

中村氏

中央研究所に移られて、基礎検討にどのくらいの期間を費やされたのでしょうか?

西氏

基礎検討の期間は約2年で、研究員は3人いました。調査していく中で、リチウム金属酸化物を正極に、黒鉛を負極に用いて基礎研究を始めました。その後、郡山工場の開発担当責任者になり、中研の2年を加えて計5年かけてリチウムイオン電池が完成しました。通常、10年はかかる新しい電池の開発を5年で完成させたことで、世間からは注目を集めました。

高橋氏

開発が10年かかるところを5年に短縮できたのは、音響材料や燃料電池をされていた経験が多分に活かされていると思います。具体的にはどのようなところが電池開発に活きましたか?

西氏

共通項が多かったと思います。例えば、従来のセパレーターでは強度が足りませんでした。音響材料の研究開発をしていた時、強度のある繊維が必要で、超高分子量ポリエチレンゲルの超延伸で得られる高強度繊維を開発していました。この時の経験や人脈を活かしながら思考錯誤を重ねた結果、多孔質の高強度フィルムが完成しました。異物が入っても破れないので、内部ショートも少ないというメリットがあり、セパレーターに使うことになりました。

このように、さまざまな研究が活かされて、リチウムイオン電池の材料設計にもつながっていきました。遠回りしても、自分で培った技術や経験は、いつか開発で活きるでしょう。

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