なぜなら、自動車業界はバリューチェーン全体にわたり、世界で最も先進的なオートメーション、最先端技術、革新的な製造工程を採用しているからです。このような高度化は、時間、リソース、資金など、莫大な投資の上に築かれてきました。加えて、自動車のサプライチェーンは世界で最も複雑なものの1つであり、消費者向けの車両に20,000個の部品*を提供しており、数千のサプライヤーが関わっています。革新的なEVを製造するうえで新しい材料こそが大きな変化をもたらします。さらに、現在のICEの製造工程の多くはEV製造に転用できないため、工程には改革が求められています。
こうした現状が強力に組み合わさり、EVの変化と課題の規模を押し上げています。課題を解決するうえで核心となるのは、EVの心臓部であるバッテリーです。EVの性能全体に多大な影響を及ぼす部品であるEVバッテリーにとっての課題とは何かを考察してみましょう。
結局のところ、EVの採用が主流となった要因はは、バッテリーの設計、製造、性能の解決策と結びつきがあるのです。EVがICEと比べて、より広範囲で受け入れられるためには、以下の4つの課題要因でさらなる進歩の必要があります。各要因は相互に依存しているため、それらを解決してEVバッテリー性能の最適化を図るには、すべての問題に同時に対処する必要があり、反復的かつ多次元的な取り組みが必要です。先進材料が課題解決に理想的である理由は、高度に設計され、カスタマイズされた配合を使用することで、複数の課題を同時に解決できるからです。
この課題に取り組むにあたり、バッテリーが重要である理由
EVバッテリーはEV全体のコストのほぼ50%を占めています。そのため、EVバッテリーは、コストを削減し、EVをより手頃な価格にするための重要な手段となります。
先進材料がこの課題の解決にどのように役立つか
コストの削減は、EVバッテリーの材料と製造工程に依存します。各メーカーの特定のニーズに合わせてオーダーメイドされた先進材料は、材料の改善により製造速度と効率の向上という2つの分野でコスト削減を促進できます。
例
あるバッテリーメーカーにおいて、EVバッテリー製造工程での塗布効率を高めるために、ヘンケルは既存の延焼防止材のエアゾールスプレーの製造工程を置き換えました。方法をエアゾールスプレーからフラットストリーム塗布工程に変更し、これにより過剰スプレーによる無駄を100%削減できました。結果として、年間180,000 kgの材料の節約、生産効率の向上、廃棄物による環境への影響の低減が達成されただけでなく、より安全なEVバッテリーの機能がサポートされるようになりました。
この課題に取り組むにあたり、バッテリーが重要である理由
充電速度は、バッテリーの設計の改良、新規材料を使用して性能を高めることで改善が可能です。
先進材料がこの課題の解決にどのように役立つか
先進材料は、より高速な充電機能を可能にする革新的なバッテリー設計を実現するうえで不可欠です。
例
EVバッテリーの正極導電性コーティングは、内部の電気抵抗を減らし、活性材料と正極の接着性を向上させるのに役立ちます。これらの要素は、バッテリーセルの充電性能の向上に役立ち、高速生産環境に適応が可能です。
この課題に取り組むにあたり、バッテリーが重要である理由
EV全体の重量の3分の1を占めるバッテリーは、EVで最も重い部分です。車両重量が重いほど航続距離が短くなりますが、その逆もまた真実です：軽量な車両ほど航続距離が長くなります。
先進材料がこの課題の解決にどのように役立つか
先進材料は、安全性を損なわずに車重を削減する上で優れた力を発揮します。重い金属製留め具に代わる樹脂ガスケットやシール材を検討してみましょう。
例
ガスケット、接着剤、シーリングなどのソリューションにおいてカスタマイズされた化学配合は、EVバッテリーに使われる機械的な固定金具に取って代わることができます。これらの材料は、バッテリーパックから湿気やほこりの浸入を防ぎバッテリーの性能低下や故障を軽減し、航続距離を延ばします。先進材料は製造自動化も改善し、より正確でコスト効率の高い生産を実現します。
この課題に取り組むにあたり、バッテリーが重要である理由
リチウムイオンバッテリーは、熱を発生する化学反応を利用しています。安全な動作を確保するには、熱暴走を防止する必要があります。
先進材料がこの課題の解決にどのように役立つか
先進材料は安全性の最大化を図って配合されています。
例
上述の延焼防止材の例に加えて、泡状の材料（フォーム）を高効率に自動的に塗布してバッテリーパックに充填することで、難燃性を高めることができます。セル間の熱伝達を封鎖するので、硬質フォームによる封鎖は熱連鎖反応の防止に役立ちます。
電気自動車の心臓部であるEVバッテリーは、メーカーがICEからEVへと材料と製造を移行させるにあたって、絡み合った複数の課題を解決する点で重要な役割を果たします。カスタマイズされた先進材料は、これらの複雑なニーズに多面的かつバランスの良い方法で対処することができ、EVバッテリーとその製造工程の効率性や安全性を向上させ、消費者にとってさらに質の高いものにできます。つまり、質の高いEVバッテリーは、優れたEV製造に貢献します。
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