日本のEVと車載電池, 再び世界標準への道

―走行距離, 電池性能, 燃費と電費, 脱炭素効果の比較―

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★ 自動車電動化を加速する技術開発・電池性能アップへの再挑戦!
★ 脱炭素の推進に欠かせないEVの本格普及、そのカギとなる高比容量化・低コスト化の技術動向を定量分析!
★ 双極子(バイポーラ)構造、固体電解質、硫黄系正極など次世代電池技術を解説!

【刊行にあたって】
本書は2022年に出版した、「EVワールドⅢ　激変期のEV&電池生産(中略)」(㈱シーエムシー・リサーチ刊)の改訂版である。現在2026年2Q時点において、2022年版を見て古さを感じない。それと言うのも、EV化の流れがこの3年間停止した状態にあり、“失われた3年”とでも言おうか、最近になって動き始めたEVの進歩が、そのまま接続する感があるからである。その間の社会や経済の動きはご承知の通りである、それが原因だけではないが、2022年時点で示された自動車各社のEVシフトの目標や、それを支える電池の生産なども、停止と停滞の状態にある。欧米主導で高らかに掲げた目標、“2030(5)年のガソリン車販売停止”は何処へ行ったのか。“EVに周回遅れだ”と言われた日本の自動車メーカーが、世界的なハイブリッド車HEVの販売拡大で大きな業績を上げた。更に最近になって地道に積み上げた機・電総合技術によって、画期的なEVの性能向上が明らかになった。本改訂版においては、上記の性能向上と環境効果を数値として解析し、脱炭素への可能性を主題とした。EVを含む電気自動車と、電池に関する技術は前版の内容を部分的に改訂はしたが、現在への連続性を理解して頂くために残した。この3年の主題でもあったEVの廉価版や、それを可能とした安価な正極材による電池の低コスト化も簡単に紹介したが、むしろ本格的なEVへ向けての、電池の比容量のアップや、コストダウンに関しては最近の技術動向を定量的に紹介した。

【目次】
【前編　EVと電動自動車の脱炭素,この数年の経緯と行方】 ※

第1章　自動車の電動化と生産・販売の状況
第2章　電動車両の構成,区分と主要諸元
第3章　HEVの性能とガソリン車ICEとの関係
第4章　PHEVの性能とHEV/PHEV/EVの関係
第5章　EVの性能と環境特性
第6章　燃料電池車FCVの特性とEVとの関係
第7章　自動車のエネルギーと脱炭素
第8章　電動車の電池とシステムに関する課題
第9章　BEVの急速充電と電池システムへの負荷(発熱/冷却)
第10章　電動車用の電池製造と計画(中国アジア,欧米と日本)
第11章　(参考)電池メーカー一覧,EV情報ソース,単位換算表

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【本編　国産EVのレベルアップと車載電池の世代交代】

第1章　グローバルなEV,失われた3年と技術の停滞─ 2030 年ガソリン車廃止は何処に行ったのか─
1. 1　世界のEV,流れのままに何処へ行く
　1. 1. 1　自動車の電動化プラン(世界),2021年段階
　1. 1. 2　2035年までのEV台数推移(予測)
　1. 1. 3　2035年までのEV電池推移予測
　1. 1. 4　自動車メーカーの電池内製(日本)
　1. 1. 5　自動車メーカーの電池内製(欧州)
1. 2　石炭自動車とは言わないが,EVよりはHEVが脱・炭素
　1. 2. 1　究極の脱炭素車,木炭自動車
　1. 2. 2　gCO2/km(WLTC),化石燃料+充電電力(2019年時点)
　1. 2. 3　各国の発電電力のCO2負荷(発電端の値)
　1. 2. 4　EVの脱炭素効果,HVとの比較:2019年-2031年
　1. 2. 5　主な国産EVのCO2発生量(充電電力経由)
1. 3　電池製造は我慢が大事 ─前半は汚れ仕事,後半はクリーン─
　1. 3. 1　電池の原料,部材と工程のステップ
　1. 3. 2　リチウムイオン電池の製造全工程
　1. 3. 3　電池製造設備と工程費(大型セルの製造)
　1. 3. 4　電極板塗工の速度と目付量モデル,生産性向上の方法
　1. 3. 5　リチウムイオン電池と周辺の技術分野①
　1. 3. 6　リチウムイオン電池と周辺の技術分野②
　1. 3. 7　JIS C 8715-2,品質計画と工程管理
1. 4　重くて(低Wh/kg)高価な(￥/kWh),電池だけでは採算が取れない
　1. 4. 1　車載用電池,容量別&タイプ別概要
　1. 4. 2　市販EVの比容量Wh/(kg-Cell)～2023 年グラフ
　1. 4. 3　単電池の比容量(Wh/kg)とBEV車載電池の重量(kg)
　1. 4. 4　電池の比容量とEV 搭載電池重量(kg)
1. 5　付加価値の高い電池製品─エネルギーよりパワー特性─
　1. 5. 1　エネルギーとパワー,トレードオフ
　1. 5. 2　車載電池の比容量と比出力,ラゴン・プロット(Ragone Plot)
　1. 5. 3　GS yuasa,ブルーエナジー社のHV用セル特性
　1. 5. 4　ラゴン・プロット,パワー特性の向上(質量kg基準表示)
　1. 5. 5　エネルギー特性の低下,パワー特性の低下
　1. 5. 6　電解液系電池の劣化モデル,エネルギーとパワー
　1. 5. 7　EV用製品セルの入出力特性vs. SOC
　1. 5. 8　EV製品セルの温度特性(指数)
　1. 5. 9　固体電解質のイメージ
　1. 5. 10　電解液系の界面電気二重層(抵抗成分)
　1. 5. 11　20 Ahセルの放電カーブと過電圧

第2章　電極と電池のテクノロジー,双極/固体/乾式―廉価版LFP 電池だけではこの先がない―
2. 1　リチウムイオン電池は固体電解質と双極子(バイポーラー)構造へ
　2. 1. 1　双極子(バイポーラー)セル
　2. 1. 2　双極子with固体電解質
　2. 1. 3　双極子and硫黄正極
2. 2　湿式電極から乾式電極へ,SONYから34年の歴史に転換の時
　2. 2. 1　次世代正・負極材(電解液系),日本のポテンシャル
　2. 2. 2　NCA正極材の化学組成の事例と試算
　2. 2. 3　PFAS(PFOSとPFOA)の総称
　2. 2. 4　PVDFの原料モノマー(VDF)のサプライ・チェーン,不安定
　2. 2. 5　正極材の選択と電極バインダーの選定
　2. 2. 6　究極はバインダーレスの電極板
　2. 2. 7　乾式プロセスへの取り組み
　2. 2. 8　PTFE(テフロン)のフィブリル化(繊維化)
　2. 2. 9　リチウムイオン電極の模式図(PTFEバインダー)
　2. 2. 10　ドライプロセス化のコストダウン
　2. 2. 11　リチウムイオン電池生産の分業

第3章　日本のEV 2026,性能レベルの世界標準へ―トヨタと日産の700 kmと軽EV―
3. 1　国産EV新・旧の諸元値の比較と解析
　3. 1. 1　究極の脱炭素車,木炭自動車
　3. 1. 2　日本の「電気」自動車(2025～2026)
　3. 1. 3　日産EV,LEAF(2026,諸元値)
　3. 1. 4　トヨタEV,bZ4X(2026)
　3. 1. 5　国産EV,新旧の諸元一覧
　3. 1. 6　国産EV,新旧の諸元一覧(4Q / 2025)
　3. 1. 7　日産LEAF,新旧比較と軽EV
　3. 1. 8　2025 / 4Q,国産「電気」自動車登場
　3. 1. 9　まとめ:国産EV の新旧諸元比較(4Q/2025)
3. 2　交流電力消費率とトータルCO2レベル
　3. 2. 1　HEV とガソリン車の燃料消費率(L / km)
　3. 2. 2　HEV とガソリン車の燃料消費率
　3. 2. 3　HEV とガソリン車のgCO2/km(WLTC)
　3. 2. 4　走行時のgCO2/km,充電電力の影響
　3. 2. 5　EV走行時のgCO2/km,充電電力の影響(グラフ)
　3. 2. 6　EV,HEVへCFPを負荷したモデル
　3. 2. 7　自動車のライフサイクルCO2(JAMA引用)
　3. 2. 8　EVの脱炭素効果,HV との比較(2019-2031)
　3. 2. 9　主な国産EVのCO2発生量(充電電力経由)
　3. 2. 10　各国の発電電力のCO2負荷(発電端の値)
3. 3　EVの充電時間,発熱と電池システムの冷却
　3. 3. 1　EV電池の充電時の電流(直流)とジュール発熱の試算
　3. 3. 2　電池の発熱・吸熱特性と熱マネジメント

第4章　遷移元素フリーの準国産資源と電池構成―硫黄正極と固体電解質セル―
4. 1　(リチウム負極/硫黄正極)電池
　4. 1. 1　各社の試作リチウム硫黄電池(GS yuasa,SSB,Factrial)
　4. 1. 2　各種負極材の理論容量
　4. 1. 3　S8硫黄正極材とリチウムメタル負極(Ah グラフ)
　4. 1. 4　リチウムメタルと炭素の比較
　4. 1. 5　(NMC/炭素)と(硫黄/リチウム)の比較,(正+負)極重量モデル
　4. 1. 6　LiSu セル(10 Ah)の比容量の比較
　4. 1. 7　負極の充電率と理論容量
　4. 1. 8　S8硫黄正極とメタル負極の組合せ(kg 重量),10 Ah
　4. 1. 9　S8硫黄正極とメタル負極の組合せ(L 体積),10 Ah
　4. 1. 10　5 V 系正極と硫黄系正極材のコスト試算(Ah,Wh)
　4. 1. 11　硫黄系高容量正極の目標値
　4. 1. 12　リチウムイオン・セルの特性向上,Ragone Plot
　4. 1. 13　硫化リチウムの合成と電解質の製造
　4. 1. 14　三井金属㈱のA-SOLiDⓇ
4. 2　シリコン負極SiOx/Cの拡大
　4. 2. 1　実用化動向
　4. 2. 2　SiO負極材の製造方法と特性(信越化学工業㈱)

第5章　グローバルなEV用電池の生産状況―IEA EV Outlook 2025 から―
5. 1　IEAレポートの位置付け
5. 2　EV用電池生産の現状と規模感(2024年)
5. 3　EV電池生産を巡る主要メーカーの動向(4Q / 2025)
　5. 3. 1　欧米メーカーの動向
　5. 3. 2　日本メーカーの動向

第6章　電動自動車の台数と電池の対応―行き詰まりと解決策―
6. 1　日本における電動化の現状と課題
　6. 1. 1　国内新車販売にみる電動化の進展
　6. 1. 2　国内乗用車市場のパワートレイン構成比較
　6. 1. 3　車種別電動化傾向と技術的特徴(対数グラフ分析)
　6. 1. 4　輸出車にみる日本製電動車の展開
6. 2　電動化シナリオと車載電池需要の試算
　6. 2. 1　電動車生産シナリオと電池需要
　6. 2. 2　車種別電池容量と安全性・リサイクル課題
6. 3　参考資料(軽自動車の台数と環境性能)
　6. 3. 1　(参考)国内(年間)販売と予測設定
　6. 3. 2　(参考)軽量ガソリン車の進歩とHEVの比較

第7章　(追補)最近のグローバルなEV開発の動向
7. 1　最近のEV 開発の動向
7. 2　IEA:EV Outlook 2026
7. 3　最近の世界の石油市場と尿素不足
7. 4　EV 市場拡大と車載電池需要・リサイクル負荷の展望
　7. 4. 1　EVおよび車載電池市場の地域別動向と需要規模
　7. 4. 2　EVなどの生産台数と電池総GWh
　7. 4. 3　HEVを含むグローバルな電池GWh 総量,2023～

参考文献一覧

あとがき