米国のゼネラル・モーターズ(GM)が非中国の完成車メーカーとして初めてナトリウムイオン電池(ナトリウム電池またはソルト電池)の商用化を決定し、韓国の電池業界の動きが慌ただしくなっている。これまで主力としていた三元系電池を超え、中国が優位なリン酸鉄リチウム(LFP)電池の強化を進めているが、ナトリウムイオン電池への対応にも乗り出さねばならない状況になったためだ。
三元系電池とLFP電池はリチウムイオン電池である。リチウムイオン電池の中でリチウムは電池内の電気エネルギーを運ぶ「配達員」の役割を担う。充電時には正極から負極へ、放電時には負極から正極へ移動する。これに対しナトリウムイオン電池はリチウムの代わりにナトリウムが配達員の役割を果たす。またナトリウムイオン電池も正極材を変えることで、三元系やLFPの対抗馬となる電池を生み出すことができる。
16日、電池業界によれば、GMは9日(現地時間)に「GMエンパワー(Empower)」イベントを開き、米国のナトリウムイオン電池スタートアップであるピーク・エナジー(Peak Energy)への出資および共同開発計画を発表した。
GMは2029年以降にナトリウムイオン電池を商用化する計画だ。もっとも、このナトリウムイオン電池は電気自動車用ではなくエネルギー貯蔵装置(ESS)向けに開発される予定である。
カート・ケルティ(Kurt Kelty)GMバッテリーおよびサステナビリティ部門副社長はGMのホームページで「電力需要が増加し、データセンターが米国の電力消費で占める比重が大きくなるにつれ、バッテリーをめぐる議論も変化している」とし、「ナトリウムイオン電池が今後数年間で大規模ESSの中核素材になると確信している」と述べた。
ケルティ副社長は続けて「LFPは過去25年間で相当な進展を遂げたが、技術が成熟するにつれ、その進歩の速度が頭打ちになり始めた」とし、「ナトリウムイオン電池はLMRと同様にまだ開発初期段階にあり、技術が成熟するにつれ意味のある改善を引き出す余地がより大きい」と述べた。
ナトリウムイオン電池が注目される最大の理由はサプライチェーンの安定性である。ナトリウムは塩から容易に得られる。塩はリチウムより地球上に500倍以上豊富だ。また海水から容易に採取できる。一方、三元系であるニッケル・コバルト・マンガン(NCM)、ニッケル・コバルト・アルミニウム(NCA)電池とLFP電池にはリチウムが不可欠だ。
リチウムは供給が限られる一方で需要が増え、価格が乱高下する場合が多い。韓国鉱害鉱業公団の韓国資源情報サービスによると、リチウム価格は先月12日基準でkg当たり24.14ドルで取引されるなど、今年4月中旬以降は20ドルを超えて取引中だ。2024年だけでも10ドル台、2025年4月末から10月末までも10ドルを下回って取引されたが、昨年11月から急騰し始めた。電池業界関係者は「価格が上下するが、リチウムの代わりに塩を使えば原材料調達の負担は軽減し、原価低減も可能だ」と語った。
またナトリウムイオン電池は三元系やLFP電池より低温に強い。リチウムイオン電池は冬季になると航続距離が短くなる。温度が下がるとリチウムイオンの動きが鈍くなるためだ。これに対しナトリウムイオン電池は氷点下20°Cの厳寒でも従来性能の80〜90%を維持できるとされる。冬季の電気自動車の燃費低下を補えるという意味である。
火災リスクもリチウムイオン電池より相対的に低い。リチウムイオン電池である三元系とLFP電池は衝撃を受けたり過熱すると、電池内部の温度が瞬時に数千度まで上昇して火災を引き起こし得る熱暴走が発生する。しかしナトリウムイオン電池に入るナトリウムイオンはリチウムイオンより大きく重いため、衝撃が発生しても損傷箇所へゆっくり移動し、過熱に至る可能性が相対的に低い。またリチウムイオン電池よりエネルギー密度(電池容量)が低く、物理的な衝撃で着火しても爆発の威力が小さく、拡散速度も遅い。
LGエナジーソリューション、サムスンSDI、SKオンなど韓国の電池業界は既にナトリウムイオン電池の研究開発を進めている。ただし商用化のスケジュールは未定だ。LGエナジーソリューションは昨年4〜6月期の決算発表当時、「ナトリウムイオン電池は価格、寿命、安全性が重要なESS市場で活用可能性が高いと判断している。自動車補助用鉛バッテリーを代替できる12ボルト(V)電池や電気自動車向けの一部市場でも活用できる」とし、「最近、開発人員を大幅に強化し、サンプル生産を通じて顧客と技術検証を進めている」と明らかにした経緯がある。LGエナジーソリューション関係者は「試作品を生産するパイロットラインを準備中だ」とし、「2027年ごろに試作品を生産することが目標だ」と述べた。
サムスンSDI関係者は「ナトリウムイオン電池の量産についても検討はしている」とし、「2027年に量産計画を発表できるだろう」と述べた。SKオン関係者は「2027年内の試作品開発完了を目標としている」とし、「ESS事業分野でLFP電池、バナジウムイオン電池(VIB)に続き、ナトリウムイオン電池までポートフォリオを拡大する戦略だ」と述べた。
チョ・ヒョンリョル サムスン証券リサーチアナリストは「GMが加われば、中国CATL中心で進んでいたナトリウムイオン電池の開発が一般化することになるため、韓国にも影響を与えるだろう」とし、「韓国の電池メーカーのナトリウムイオン電池量産の誘因が大きくなる」と述べた。