このほど、世界の動力電池大手である寧徳時代(CATL)は、オンラインで開催した「Tech Zone」技術発表会において、第一世代のナトリウムイオン電池を正式に発表し、同時に革新的なAB電池システムを公開した。このシステムは、ナトリウムイオン電池とリチウムイオン電池を同一のバッテリーパック内に統合し、2種類のセルの特性を互补させることで、全体の性能をさらに向上させることを目的としている。
世界をリードする電池サプライヤーとして、CATLは現在、テスラ、ヒュンダイなど複数の自動車メーカーにリチウムイオン電池を供給している。韓国のSNEリサーチのデータによると、2021年から現在まで、CATLは世界のEV電池市場で約30%のシェアを占め、首位に立っている。リチウムイオン電池の資源持続可能性という課題に対し、CATLは長年にわたりナトリウムイオン電池の電極材料の研究開発に投資を続けてきたが、ナトリウムイオンは体積が大きく、材料の構造安定性と動的性能に対してより高い要求が求められる。
今回発表された第一世代のナトリウムイオンセルのエネルギー密度は160Wh/kgに達する。主流のリチウムイオン電池よりは低いものの、常温で15分の充電で80%の充電量(SOC)に達し、氷点下の低温環境でも容量維持率が90%以上を維持するなど、優れた急速充電性能と低温性能を示している。これらの特性は、高海拔地域や厳寒地域の電気自動車ユーザーにとって特に実用的である。
ナトリウムイオン電池とリチウムイオン電池は動作原理が似ており、いずれも正極と負極の間をイオンが移動することで働くため、CATLは創造的にAB電池ソリューションを打ち出した。このソリューションは、ナトリウムイオン電池とリチウムイオン電池を一つのバッテリーパック内に混合統合し、リチウムイオン電池の高エネルギー密度を利用してナトリウムイオン電池の不足を補い、同時にナトリウムイオン電池の低温での高出力と安定性に依存して、バッテリーパック全体の過酷な環境への適応能力を向上させる。
CATLによると、同社はすでにナトリウムイオン電池の産業化の配置を開始しており、2023年までに基本的に完全な産業チェーンを構築する計画である。同時に、次世代のナトリウムイオン電池のエネルギー密度目標を200Wh/kg超に設定している。
現時点では、ナトリウムイオン電池はエネルギー密度の面で依然として最先端のリチウムイオン電池との差がある(例えば、テスラの4680電池は300Wh/kgを超えると見なされている)が、急速充電と低温性能における優位性は明らかである。純粋なナトリウムイオン電池技術が成熟するまでは、ABバッテリーパックは性能とコストを両立させる効果的な移行ソリューションとなるかもしれない。