電気自動車に使用されるリチウムイオン電池

電気自動車にはリチウム電池が使われていますか？

一部の製造会社では、リチウム電池がEVの設計に組み込まれている場合があります。ただし、これらの電気自動車の製造には、リチウム電池の改良版であるリチウムイオン電池の方が適しています。

電気自動車のバッテリーにはどのような金属が使用されていますか？

電気自動車のメーカーによるあらゆる種類の金属の要件または需要は、使用する設計および製造方法によって異なります。たとえば、テスラはモデル車両にリチウム、グラファイト、銅、ニッケル、アルミニウム、コバルト、チタンなどの金属を使用しています。一方、日産のような企業は、EVに使用される電池の製造に特定の量のマンガンを使用しています。他の製造会社も、特にさまざまな重要なポイントでシャーシを補強するときに、セルの構築に使用されるプロセスに「希土類金属」を含める場合があります。以下は、電気自動車のバッテリーに使用され、EVの適応の増加に伴って需要が増加すると予想される複数の金属の一部です。

リチウム

リチウムは、現代のバッテリー、特に電気自動車に組み込まれているバッテリーの重要なコンポーネントであるため、需要が高くなっています。高い需要はまた、自動車用バッテリーの電源の重要な材料であるため、鉱業部門で多くの興奮を引き起こしており、高エネルギー密度のニーズを維持するために広範なコンテンツが必要です。

一般的な電気自動車は約23kgのリチウム金属を使用しますが、標準的なハイブリッド車は約13kgの同じ金属を使用します。テスラは、すべての車に50キログラムを超えるリチウム金属が使用されているEVの製造において、最もリチウムベースのプロセスの記録を保持しているようです。電気自動車の市場への浸透がわずか1％増加すると、リチウムの需要が年間70,000トン増加する傾向があることに注意してください。

銅

平均的なガソリン車は約20kgの銅を製造に組み込んでおり、この数字の大部分は配線に使われます。一方、ハイブリッド車はこの2倍（40 kg）を使用しますが、電気自動車は1台あたり約80kgの銅を使用します。電気自動車の生産率と金属の需要を考慮すると、これは電気自動車だけで11,000,000トンの銅の必要性を見積もっています。

あらゆる種類の用途に基づく銅の市場全体では、年間約3,600万トンの金属という驚くべき数字が描かれています。これは、極端な需要レベルを意味し、低品位の銅鉱床の生産を求めています。

黒鉛

グラファイトは、電気自動車のバッテリーの設計と製造に不可欠な要素です。テスラのEV、特にモデルSには、1台あたり約55 kgのグラファイトが組み込まれており、中国から供給を受けています。需要が高いかもしれないが、金属は十分に入手可能であり、VMS卑金属鉱床に見られる廃鉱物でさえあります。あるいは、他のいくつかの地質地域でも見られるため、市場での豊富さを確認できます。金属面の唯一の制限は、これらのさまざまなソースからの低レベルの純度と品質です。

高純度レベルのためにグラファイト採掘が非常に奨励されている現在の好ましい供給源は、石油コークスからである。このソースは、合成されたグラファイトの抽出に基づいています。しかし、熱水黒鉛の高品質と純度を採掘するという前向きな兆候があり、これは大幅に低い製造コストで合成黒鉛のそれを超えると予想されています。重要な要因は、熱水黒鉛の抽出に基づく環境フットプリントも削減します。 EVだけでも、グラファイト市場を毎年93,000トン成長させる可能性があり、その生産と金属の抽出に正比例します。

コバルト

コバルトは、現在の電気自動車のバッテリーの製造に使用されるもう1つの重要な要素です。たとえば、テスラのモデルSは、製造されるすべてのセルに約8kgのコバルトを使用します。この金属の世界の供給のほとんどは、中央アフリカの銅ベルトの埋蔵量から発生しています。ただし、これらの埋蔵量は限られていると宣言されているため、電気自動車の増加に伴い、数年または数十年で間もなく枯渇します。

ご存知のように、EVの採用により、ラインパワードカーの代替に向けて、EVの需要は年々大幅に増加します。この需要の増加はコバルトの必要性の高まりにつながり、新しい安定した供給が生産に持ち込まれない限り、変電所を期待する必要があります。

ニッケル

テスラのバッテリーカソードは80％ニッケルで構成されており、他の製造会社のEVバッテリーの設計にも組み込まれていますが、程度は少ないです。世界の自動車のわずか10％が電気側にシフトすることで、ニッケルの市場は20％拡大し、200万トンから年間約25万トンという驚くべき数字になります。

アルミニウム

アルミニウムは鉄よりもはるかに軽く、電気自動車の航続距離を大幅に伸ばすことができます。それはまた、車両のボディに好まれる幅広い用途を持つ世界経済の柱と見なされています。金属は珍しくなく、容易に入手できるため、EVの高い需要がアルミニウムの供給源を制限することは予想されていません。

その他の金属

チタンはその超硬品質で知られているため、EVの下部構造、特にテスラモデルで、損傷などのリスクからバッテリーパックを保護するために使用されます。

マンガンは、日産などの一部のEV製造会社で使用されているもう1つの金属でもあります。しかし、金属は珍しいものではありませんが、期待どおりの性能を発揮しておらず、業界への応用は進んでいません。

電気自動車用のさまざまなバッテリータイプの比較

電気自動車にはさまざまな種類のバッテリー技術があり、これらの異なる設計を比較する必要があります。これらの異なるバッテリーにはそれぞれ予想される寿命があり、ある時点で、人生のロードトリップ中にバッテリーを交換する必要があります。

• カルシウム-カルシウム電池

バッテリーには、さまざまな充電プレートにカルシウム合金が含まれています。カルシウムは、細胞内の水分喪失の量を減らすことを目的としています。ただし、過充電するとバッテリーは簡単に損傷します。

• ディープサイクル

このバッテリーは、長期間電力を供給する傾向があります。ただし、充電するには長距離の車を運転する必要があります。

• リチウムイオン電池

それらは高価なバッテリーですが、他のものよりも高いエネルギー密度を提供する傾向があり、同時に軽量です。

• バッテリーの浸水

このバッテリーの価格はわずかであり、これはそれを最も人気のあるものの1つにします。それらはメンテナンスフリーで密閉されているため、ガスを交換する必要はありません。液体はバッテリーの寿命が続く限り持続するため、補充する必要はありません。