トヨタとレクサスにとって巨大バッテリーはメニューにないが、全固体バッテリーと革新的な部品小型化で、電気自動車市場を攻略するようです。
1000kmの鍵はバッテリー技術
不格好な名前はさておき、先週のジャパンモビリティショーでデビューしたレクサスLF-ZCコンセプトは、非常に大きな問題です。2026年に生産が開始されれば、トヨタの新プラットフォームを採用した初の電気自動車となり、同社のステア・バイ・ワイヤ技術によって次世代レベルのことが実現され、航続距離は1000kmと言われています。
しかし、この航続距離の実現に巨大なバッテリーを搭載するわけではありません。その代わり、そのほとんどをバッテリー性能に頼るつもりです。
オートショーのお祭りの一環として、トヨタは先週、複数の海外メディアを日本に招待しました。そこで世界最大の自動車メーカーであるトヨタは、電気自動車用の「マニュアルトランスミッション」のシミュレーション、先進的な車載AIアシスタント、今後数年間のEVバッテリー計画など、数々の新技術コンセプトをプレビューしました。
しかし後者については、トヨタは多くの競合他社が行っているように、航続距離を伸ばすために大容量バッテリーを搭載する計画はないと断言する一方で、幹部もエンジニアも詳細については口を閉ざしました。LF-ZCの航続距離は、アメリカのEPAテスト・サイクルとは異なる中国の小型車テスト・サイクルで1,000km（約620マイル）としています。
レクサスインターナショナルの渡辺高志社長は、通訳を介して記者団との懇談会で以下のように説明しています。
「1,000kmが正しいか、適切か、そうでないかという議論は、私たちが求めているものではありません。でも、もし1000kmあったら何が可能になりますか？開発プロセスの中で、ひとつの目標、ひとつのゴールを設定する必要があります。」
このアイデアは、80kWh程度のバッテリーのようなものを前提にしていると渡辺は付け加えました。これは、中型から大型のバッテリーパックと考えられるかもしれませんが、それでもGMCハマーの巨大な200kWhのバッテリーのようなものよりははるかに小さいのです。
「このクルマで1,000kmの走行が可能だが、さらにバッテリーを積んで重く高価になると言っても、技術的な課題はありません。」
アメリカの平均的なドライバーは、毎日平均60kmしか車を走らせません。しかし、その議論の多くは、バッテリーの素材や資源に関する懸念、持続可能性の問題とも結びついています。EVは内燃エンジン車よりもライフサイクルでの二酸化炭素排出量がはるかに少ないことが証明されていますが、EVのバッテリーが大きいと、製造に多くの資源を必要とし、充電に多くのエネルギーを必要とするため、より手頃なサイズのパックよりも非効率で持続可能性が低くなります。
日本では、トヨタが9月に発表したバッテリー開発戦略について少し詳しく説明しました。パナソニック製の64kWhリチウムイオンバッテリーは、CLTC評価システムで航続距離615kmを達成舌とのことです。トヨタによると、これらのバッテリーは10％から80％まで約30分で急速充電が可能なようです。
次世代「パフォーマンス」リチウムイオンバッテリー
しかし、将来のトヨタのバッテリーには、そのbZ4xの2倍の航続距離を持ち、全体として20％のコスト削減を実現し、10％から80％までの充電にわずか20分しかかからない次世代「パフォーマンス」リチウムイオンバッテリーが含まれると言われています。トヨタによると、これらの「パフォーマンス」バッテリーは2026年に発売され、SUV用と小型車やスポーツカー用の2種類のパックサイズがあるとのことです。
特に、トヨタはこれらのバッテリーのエネルギー密度を向上させ、端子を再配置するなどの新しいパッケージングオプションを使用するために取り組んでいます。次にトヨタは、リヴィアン、テスラ、BYD、フォードが行っているように、より安価なLFP（リチウム鉄リン酸塩）セルを使用したこれらのバッテリーの「普及版」の発売を目指しています。これらのLFPバッテリーは、bZ4xよりも航続距離を20％向上させながら、40％安く、急速充電に30分かかるというものです。これらもまた、2026年と2027年に発売されると言われています。
最終的に目指すのは全固体バッテリー
トヨタがどのような計画を立てているのかについては、バッテリー化学的には謎のままです。しかし、現在のモノポーラ・バッテリーよりもコンパクトな「バイポーラ構造」を採用し、性能の高いバッテリーには高ニッケルの正極を使用すると言われています。
最終的にトヨタが目指すのは全固体バッテリーです。BMWや日産といった自動車メーカーとともに、つかみどころがないが、ゲームチェンジャーとなりうるこの目標を追い求めています。目標は、「パフォーマンス」リチウムイオンバッテリーよりも航続距離が20％向上し、わずか10分で急速充電できることです。
さらにトヨタは、「より優れた」全固体バッテリーを目指し、「パフォーマンス」リチウムイオンバッテリーよりも航続距離を50％向上させるとしています。計画されている両全固体ユニットの目標コストは明らかにされていません。トヨタは、全固体バッテリーを2027年か2028年までに実用化することを目指しています。
ここで批判されるのは、トヨタは以前にもこれと同じようなことを言っていたということです。トヨタ自動車は2014年と2017年に全固体バッテリーの進化を大々的に主張し、その将来の生産計画を念頭に置いていました。しかんしながら明らかに、それらはまだ実現しておらず、トヨタが一般的にEVフロントでキャッチアップする必要があることを示すもう一つの例です。
もう一つの鍵は部品の小型化
しかしトヨタの関係者は、航続距離の目標達成の鍵のひとつは、クルマそのものに関わる多くの部品を小型化することであるとも語っています。
レクサスのチーフ・ブランディング・オフィサーであるサイモン・ハンフリーズ氏は、セダンのデザインは意図的に選択したものであり、そのためエンジニアは、厳しいパッケージングの制約の中で、いかにワイルドな航続距離の目標を達成するかを考えざるを得なかったと述べています。ステアリング・システム（デジタル・ステア・バイ・ワイヤ・システム）やHVACユニットなど、レクサスが言うところの「すべてのコア・コンポーネントを最小化」することで、エンジニアはより広い室内空間を作り出し、よりエネルギー密度の高い、より薄型のバッテリーを搭載することができるのです。また、より迅速で無駄のない生産を実現するため、ギガキャスティングと自動運転による組み立てラインを採用したトヨタ初のEVとなります。
確かにLF-ZCはメルセデスのEQEに似ている部分もあります。しかし、それは今、人々が思っているよりも早く変わりつつあり、世界的に普及にばらつきがあるとしても、同社はEV競争から取り残されるつもりはないとのことです。
「今、市場で行われている議論、加速度的な変化、そして社内で行われている製品開発に関する議論は、スピードアップしていると思います。」
この記事はこの投稿を引用・翻訳・一部補足・編集して作成しています。
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