中国電池SVOLTの「ドラゴンアーマーバッテリー」のメリットとデメリット

中国電池メーカーのSVOLTは、2022年末に「ドラゴンアーマーバッテリー」という電池技術を披露しました。

本記事では、この電池技術について解説します。

SVOLTとは

SVOLTは中国資本のバッテリーサプライヤーです。長城汽車の電池部門が分離独立した企業で、現在の主要顧客はSVOLTのスピンアウト元である長城汽車のほか、ステランティスを含む複数の有名OEMから受注しています。

SVOLTがドラゴンアーマーバッテリーを発表

SVOLTは2022年末、安全性を高め、航続距離を伸ばすためのバッテリーパックの技術「Dragon Armor battery（ドラゴンアーマーバッテリー）」を技術イベントで発表しました。ドラゴンアーマーバッテリーの注目すべき点は、電池の化学的性質の技術革新ではなく、電池の搭載方法が革新的であるところです。

いわゆる「Cell to Pack」技術に該当

ざっくり言うと、ドラゴンアーマーバッテリーは、Cell to Pack技術により、EV電池のエネルギー密度と安全性を向上したものです。Cell-to-Pack（CTP）やCell to Chassis（CTC）などは、バッテリーパックのエネルギー密度を高める方法のひとつです。

従来、電池セルのエネルギー密度を高めるためには、電池に使う活物質などの材料を変更し、いわゆるセルケミストリーでエネルギー密度の向上を図ってきました。一方、SVOLTのドラゴンアーマーバッテリーは、バッテリーパックの設計を革新することで、エネルギー密度の向上を図っています。

CTPはモジュールをバッテリーパックに配置する方法で、CTCはさらに進んでバッテリーを車両のボディに組み込む方法です。SVOLTのドラゴンアーマーバッテリーパックは、CTPに該当する技術です(※1)。競合技術として、BYDのブレードバッテリーや、CATLの麒麟電池などが挙げられます。

電池の化学組成だけではエネルギー密度の向上が難しくなってきた昨今、「電池をどう車に搭載するか」を、冷却部品だけでなく車体全体を含めた搭載方法で議論するようになってきています。CTPやCTC技術は、今後も注目が必要です。

メリット

ドラゴンアーマーバッテリーに期待されるいくつかのメリットを紹介します。

以下で、詳しく解説します。

エネルギー密度の向上

ドラゴンアーマーバッテリーの体積効率は76%と高く、他社のCTP技術と比較しても見劣りしません。バッテリーパックに必要な構造部品が少なくなり、パックの重量が10～20kg削減され、EVの航続距離は800km～1,000km（リン酸マンガン鉄リチウムセル）となると見込まれています。

搭載される電池は3種類

SVOLTのドラゴンアーマーバッテリーに搭載される電池は3種類あります。

電池タイプ	航続距離
LFP	約800キロメートル
LMFP	約900キロメートル (559マイル)
三元系	約1,000キロメートル (621マイル)

SVOLTは特にLFPを主力のバッテリーパック範囲としており、ドラゴンアーマーバッテリーの90%がLFPとLMFPであるとされています。（LMFPは、前身となるLFP（リン酸鉄リチウム）バッテリーをさらに進化させたものです）

三元系セルを採用したバッテリーパックは、最長の航続距離を実現できるとしています。明言はされていませんが、角柱状セルが採用されると考えられ、充電時間は15分とされています。一般的に、Cell to Pcak技術を採用するにあたり、三元系セルは安全性の観点から取り扱いが難しい（後述）とされています。一方で、最近の発表には三元系セルを使った高エネルギー密度のCTP技術が見受けられており、ドラゴンアーマーバッテリーもそのひとつです。

安全性の向上

エネルギー密度向上のために、モジュールを排除すると、冷却機能が簡素化され安全性が担保されないというデメリットがあります。

SVOLTのドラゴンアーマーバッテリーパックには、通常設置されない「セルブラストバルブ」が搭載されています。「セルブラストバルブ」は、衝突による衝撃が電池セルに加わり、発火性の物質が揮発したとしても、発生ガスを検知してセル内の圧力を速やかに解放し、セルが制御不能になるのを防ぎます。

さらに、熱交換能力が70%向上する両面冷却も採用されており、セルの発熱による熱暴走を防ぐだけなく、寒さの中でバッテリーをより速く加熱し、急速充電中にバッテリーを冷却するのに役立っています。

デメリット：保守性とリサイクル

SVOLTのドラゴンアーマーバッテリーは多くのメリットを持つ革新的なバッテリーパックですが、その特有の設計のために、電池の保守性に関する課題があります。

ドラゴンアーマーバッテリーは、セルをモジュールに分割しせず設計するため、バッテリーの保守や修理が困難になる可能性があります。電池パックにバッテリーセルが固定されており、取り外しや交換が困難になります。バッテリーパックの保守性は非常に重要であり、特に長期間の使用においてバッテリーの性能や寿命が低下した場合に修理や交換が必要になります。

また、リサイクルを考慮してバッテリーパックの取り外しが必要な場合もありますが、一体型の設計ではこれらの作業が複雑になると考えられます。近年、バッテリーのリサイクルは必須の課題です。特にバッテリーメタルの需要が増加しているなかで、貴金属類を回収しながら利用することは、電池企業に課せられた課題でもあります。

2023年から生産を開始

ドラゴンアーマーバッテリーは2023年に生産が開始される新車種に搭載されるとされています。しかし、2023年9月時点でこの電池パックを搭載した車両の情報はありません。

まとめ

ドラゴンアーマーバッテリーは、パックにセルを直接配置、安全性を担保するためにガス放出弁や新型冷却機構を搭載することで、エネルギー密度と安全性を同時に改善した技術です。

これからますます進化する電動車市場で、SVOLTのドラゴンアーマーバッテリーは競争力を持つ革新的な技術として注目されるでしょう。航続距離や安全性の向上、車両重量の低減といったメリットがEVの普及に寄与することで、より持続可能なモビリティ社会の実現に一役買うことが期待されます。

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