GMのバッテリー開発拠点:中国との競争に挑む
ゼネラルモーターズ(GM)は、デトロイト郊外にある急速に成長するバッテリー研究所で、リチウムイオン電池のストレス解析に注力しています。砂漠の熱、北極の寒さ、ジャングルの湿度など、あらゆる環境下での充電と放電をシミュレートし、原子レベルでのセル化学を研究しています。特に注目すべきは「メガシェイカー」と呼ばれる巨大な試験装置で、キャデラック・エスカレードIQのような大型モデルに搭載される2,900ポンド(約1,315kg)のバッテリーパックを、ポットホールや低速衝突を模倣した振動で耐久試験しています。これにより、GMは10年間の実走行と25万マイル(約40万km)の使用状況を約6ヶ月でシミュレート可能となり、バッテリーの信頼性向上に貢献しています。
EV市場の逆風とGMの戦略
現在のEV市場は、高止まりする価格や規制緩和の動きにより逆風に直面しています。特に、トランプ政権による7,500ドルの連邦クリーンカー税額控除の廃止は、GMの第3四半期決算に16億ドルの減損損失をもたらしました。これにより、GMを含む自動車メーカーはEV生産を縮小せざるを得ない状況にあります。しかし、GMは内燃機関(ICE)事業を強化しつつも、EV攻勢を継続する計画です。同社は、リチウムマンガンリッチ(LMR)バッテリーを21世紀の新たな武器と位置づけ、中国のEV市場支配に対抗する姿勢を示しています。
LMRバッテリー:中国LFPへの対抗馬
GMは、手頃な価格で持続可能性の高いLMRバッテリーが、現在世界で主流となっている中国のリチウム鉄リン酸(LFP)バッテリーを決定的に凌駕すると主張しています。LMRバッテリーは、LFPと比較して約3分の1長い航続距離を提供しつつ、コストはほぼ同等であるとされています。これにより、300マイル(約480km)のEVがさらに100マイル(約160km)走行可能になる計算です。GMは、2028年までに大型SUVやピックアップトラックでEPA評価400マイル(約640km)以上の航続距離を約束しており、現在の高価な高ニッケルセルと比較して、バッテリーパックあたり少なくとも6,000ドル(約90万円)のコスト削減を見込んでいます。これは、失われた税額控除を相殺し、EVとガソリン車の価格差を縮める上で重要な要素となります。
テスラのバッテリーセル開発責任者を務めた経験を持つGMのカート・ケルティ副社長は、LMRセルが「ゲームチェンジャー」であると強調しています。従来のバッテリー技術がトレードオフを伴う中で、LMRは高いエネルギー密度と長寿命、低コストを両立する「バランスの取れた化学」であると評価しています。
LMR技術の詳細とサプライチェーン
LMRバッテリーの革新は、豊富に存在する銀灰色の遷移金属であるマンガンを多量に使用することにあります。現在のNCM(ニッケル・コバルト・マンガン)バッテリーが最大85%のニッケルを含むのに対し、LMRバッテリーの正極は最大70%のマンガン、約30%のニッケル、そして2%以下のコバルトで構成されます。GMの先進バッテリーセルエンジニアリング担当ディレクターであるクシャル・ナラヤナスワミー氏は、「マンガンは非常に安価であり、原材料レベルでその恩恵が得られる」と述べています。この技術は、米国を拠点とするサプライチェーンへの依存度を高めることで、中国への対抗策としても機能する可能性があります。かつて米国で開発されたLFP技術が、中国企業によるIP侵害を経てLFP帝国を築いたという「皮肉な歴史」を踏まえ、GMはLMRでLFPの性能を上回りつつ、同等のコストを実現することを目指しています。
GMの垂直統合戦略と開発加速
GMは、バッテリー開発において垂直統合戦略を採用しており、中国のBYDの成功事例に倣っています。ウォレス・バッテリーセル・イノベーションセンターでは、自社で化学物質の混合から正極のコーティングまでを行い、外部サプライヤーとの頻繁なやり取りによる開発の遅延を回避しています。同センターは現在、1日あたり最大100個のセルを生産可能で、3つのフォームファクターで26種類のLMRセルバリアントを開発しました。隣接するアンカー・ジョンソン・バッテリーセル開発センターでは、パイロット組立ラインが建設されており、研究室から工場生産への移行を円滑に進めることを目指しています。GMは、デジタルツインや仮想モデリングを活用することで、新バッテリーの試験時間を60%短縮し、150万マイル(約240万km)以上の走行をシミュレートしています。
GMは、LFPバッテリーも低コスト・低航続距離モデルや定置型エネルギー貯蔵において依然として重要な役割を果たすと考えており、LMRとLFPの両方を戦略的に活用していく方針です。
補助金なき時代のEV競争
政府の税額控除が廃止された今、GMはEV販売の停滞を防ぐため、当面はリース契約の補助金を通じて7,500ドル分の負担を自社で行っています。これはGMの収益にさらなる打撃を与えるものですが、カート・ケルティ氏は、この状況が「正しい方向へ進むことを強制する」と述べています。補助金に頼らず、コストを削減し、ガソリン車と同等の価格で魅力的なEVを提供できる企業のみが、中国を含むグローバル市場で競争し、生き残れるという認識です。ケルティ氏は、EVが総所有コストでICE車に匹敵するようになった今、最終的には「ステッカー価格が同等になれば、ほとんどの用途でICEは終わりだ」と語り、EVの優位性を強調しました。
元記事: https://www.theverge.com/transportation/801780/gm-ev-battery-lab-lmr-range-cost