「ナトリウムイオン電池」は、EVの新たな動力源になるか

電気自動車（EV）などに広く採用されているリチウムイオン電池の代替として、材料にナトリウムを用いたバッテリーの開発が進んでいる。安価で安定供給されるナトリウムを用いることでバッテリーの価格が下がり、原材料も含め大規模なバッテリー産業を米国に立ち上げる機会にもつながると期待されている。

TEXT BY GREGORY BARBERTRANSLATION BY MADOKA SUGIYAMA

WIRED(US)

いまから半世紀ほど前、“未来の電池”はナトリウムでつくられていた。その理由は、海水が塩辛い理由と関係がある。

ナトリウムは軽い元素でイオン化しやすく、電子1個を放出する。そうしたイオンは電池の内部で正と負に帯電した極板の間を移動し、電流を発生させる。ナトリウムイオン電池は住宅やクルマに電力を供給する有望な方法だと思われていたのだ。

ところが、別の元素が未来の電池の材料に仲間入りした。その元素とはリチウムである。

リチウムは周期表では、ナトリウムの真上に位置する。充電可能なリチウムイオン電池を1991年に世界で初めて商品化したのは、ソニーだった。このバッテリーは小型で持ち運び可能で、携帯型のビデオカメラに採用されていた。

リチウムはナトリウムよりも軽量で扱いやすいので、バッテリー産業はリチウムを中心に発展することになる。企業や研究所は、より多くのエネルギーをより少ないスペースに蓄えようと競っていた。こうしてナトリウムは影が薄くなっていったのである。

最大規模のメーカーの思惑

そんな経緯があったことから、世界最大規模のバッテリーメーカーである中国の寧徳時代新能源科技（CATL）が2021年の夏、電気自動車（EV）の未来にナトリウムが重要な役割を果たすと発表したときには衝撃が走った。

CATLは競合他社と同様に、もともとはリチウム電池のメーカーである。ところが同社は、2023年からEVのバッテリーパックの内部にリチウムイオン電池とナトリウムイオン電池を並列に接続するという。

これは、いったなぜなのか？

理由のひとつとしてCATLの幹部が指摘するのは、ナトリウムイオン電池のほうがリチウムイオン電池よりも材料が安く、寒冷地での性能が高いという点だ。しかし、EV向けのバッテリーにナトリウムイオン電池を使用するというシステムは、1991年の段階では思いもよらなかった問題への対策でもある。

2020年代の終わりまでには、全世界でリチウムに限らずバッテリーの材料であるニッケルやコバルトといった金属が不足していく。クルマの電動化が大規模に進むなか、蓄電池の材料の多様化を考える時期に来ているのだ。CATLの広報担当者は『WIRED』US版に対し、同社は10年前から電池の材料としてナトリウムについて検討を始めていたと語っている。