交通・輸送
画期的な研究がバッテリー老化の神話を覆す：EVバッテリーは実際に長持ちするように設計されている
Securities.io を Google の優先ソースに追加
EVの採用は世界的に拡大しており、2023年に販売された車の約5台に1台が電動車です。電動車が新たな記録を打ち立て続ける一方で、人々はバッテリーの寿命について懸念しています。
バッテリー技術はEV革命の中心であり、これらの車両に動力を供給し、充電速度、航続距離、全体的な性能を決定します。EVは主に高エネルギー密度を持つリチウムイオン充電池を使用しており、サイズあたりの出力が大きいです。
しかし、バッテリーの寿命は、航続距離への不安や充電時間・インフラに加えて、消費者の重要な関心事であり、この技術に対する認識に影響を与えます。EV採用において消費者の認識が重要な役割を果たすため、彼らの懸念と期待を理解することが重要です。
実際、ソーシャルメディアやニュース記事が、バッテリー老化によるEVの残存価値の大幅な低下という認識を形成する一因となっています。
メディアでは中古EVが「鉛のように棚に横たわっている」と描写され、バッテリーの急速な老化が航続距離を大幅に減少させると主張されており、多くの消費者が中古EVを使用不可能と見なすようになっています。
そこで、新たな研究が、早期老化に関する懸念が実際に正当化されているかどうかを検証することに取り組みました。また、懸念を和らげるために、7,000台以上の車両を分析し、バッテリー寿命と車両の残存価値に関する深い洞察を提供しています。
電気自動車とプラグインハイブリッド車のバッテリー診断で世界的リーダーであるAVILOOが実施したこの研究は、EVバッテリーが集中的に使用されても長期間のサービスライフを維持することを示しています。
バッテリーの寿命はメーカーや使用年数によって異なりますが、内燃機関（ICE）車両の駆動系部品の寿命に匹敵し、さらにはそれを上回ることも期待できます。
研究によれば、ほとんどのバッテリーは元の容量の80%以上を保持しており、したがって通常の保証期間をはるかに超えて使用可能です。技術の進歩によりバッテリーの性能と耐久性が向上しており、さらにユーザーが最適化できるようになっています。
バッテリーの寿命を実際に決定する要因は何か？
バッテリーの健康状態がどれだけ持続するかを調べたところ、研究は残存容量が決定的であることを見出しました。
時間が経つにつれて物事が摩耗し潜在能力を失うのと同様に、バッテリーも劣化します。バッテリーの容量と効率は時間とともに自然に低下します。このプロセスは、時間に起因する「カレンダー老化」と、使用に起因する「サイクル老化」と呼ばれます。
カレンダー老化は、バッテリーセル内の化学構造が時間とともに変化する結果であり、使用していなくても起こります。一方、サイクル老化は、繰り返しの充放電サイクルによるストレスが原因で発生します。
これら二つのプロセスが合わさることで、バッテリーの健康状態（SoH）が劣化し、エネルギー貯蔵容量と全体的な性能の両方に悪影響を及ぼします。
SoHはバッテリー老化の程度を示す重要な指標ですが、メーカーごとに計算方法や目標が異なるため、標準化された定義はありません。本研究では、単にバッテリー容量を指すものとして使用しています。
では、実際の使用条件下でバッテリー老化はどれほど深刻なのでしょうか？この質問に答えるため、研究はまずP3電気自動車フリートの50台を使用し、所有者の走行・充電行動を考慮して、使用状況とメーカー間の差異を捉えることでバッテリー老化を調査しました。
その後、Avilooは走行距離30万キロに達する7,000台以上の車両データを用いて、走行距離とバッテリー老化の関係を詳細に定量分析しました。
他の研究が学術的・実験室データを利用したのに対し、本研究は実車データを活用し、外部要因を考慮できました。バッテリー診断を行うAvilooは、これまでに60,000件以上の容量テストを実施しています。
これらのテストでは、ユーザーがAVILOO Boxを車両のOBDインターフェースに接続し、バッテリーが100％から10％になるまで走行します。この間、Boxはデータを収集し続け、リアルタイムで会社のサーバーに送信し、データの検証と分析が行われます。これにより、バッテリーのSoHを提供でき、現在抽出可能なエネルギーと新品時のエネルギーを比較して算出されます。
想像以上に遅いペースで進行するバッテリー老化
電子機器に関しては、消費者は常にバッテリーを気にします。デバイスは充電でどれだけ持続するのか？一日中充電し続けるべきか？多くの疑問があり、これは高価なEVでも同様で、ICE車よりも費用がかかります。
したがって、電気自動車におけるバッテリー劣化についても人々が深刻な懸念を抱くのは当然です。
しかし、これらの懸念は主に根拠がなく、研究はバッテリー容量の劣化が想定よりはるかに遅いことを明らかにしました。
この劣化は主に初期段階で起こります。最初の30,000kmでは容量劣化が加速しますが、その後は安定し、ほぼ直線的に進行します。フィールドデータの観測は、使用後期のバッテリー劣化が初期段階に比べて大幅に低いことを裏付けています。
初期容量損失の原因は、最初の充放電サイクルでアノード上に形成されるSEI層（固体電解質界面層）です。この層が形成されると、リチウムが劣化生成物に変換され、エネルギー貯蔵に利用できる量が減少します。この層が安定すると、容量損失も大幅に減速します。
データによれば、200,000km以上走行した後でも、ほとんどのバッテリーはSoHが80％以上でした。
P3フリートのデータは、使用年数3〜5年の車両を対象としており、ほぼ全車が90％以上のSOHを示しました。この「優れた性能」は、車両が様々な形で激しく使用され、メーカーが異なるにもかかわらず維持されています。
全体として、研究は「フィールドデータは、実際の使用条件下で、特に走行距離が多い車両が実容量を長期間保持することを示している」と述べています。
ユーザーがバッテリー寿命を延ばす方法
EVバッテリーが実際に長持ちすることが分かっても、改善できる方法はあるのでしょうか？結局のところ、私たちは皆、電子機器のバッテリー寿命を延ばすために何ができるか知りたいのです。電気自動車に関しては、確実に実行可能です。
Avilooのこの研究は、EVオーナーがバッテリー寿命を延ばすためのいくつかの指針を示しています。その一つは、カレンダー老化（時間による劣化）を引き起こす要因に対処することです。具体的には、過度な温度が化学反応を促進し容量劣化を加速させるため、車両を中〜低温環境で駐車することが推奨されます。
EVを長時間アイドリングさせる必要がある場合は、再び、充電状態を10％から50％の低〜中程度に保って駐車することが推奨されます。これは、充電状態（SoC）もバッテリーの化学プロセスに影響を与えるためです。高電圧は、特に長時間の非使用時にバッテリーの老化を早める傾向があります。
次に、サイクル老化（車両使用）に影響する要因について説明します。そのために、研究は充放電の理想的なシナリオとして、温度を20〜50℃の中程度の範囲に保つことを示しています。走行中に温度を過度に高くしたり低くしたりしないでください。どちらの条件も、リチウム析出の増加、SEI層の形成、化学構造の崩壊など老化メカニズムを加速させます。
バッテリー寿命を改善する別の方法は、頻繁な急速充電を避けることです。たまに行う程度であれば問題なく、老化への深刻な影響はありませんが、急速充電を繰り返すとマイナスの影響があります。
充電行動を変えることも推奨されます。つまり、EVを完全に空にしてから100％まで充電するのではなく（バッテリーへの負荷が増え老化を促進します）、放電深度を20％から80％の範囲に低く保つべきです。
走行習慣にも変更を加えると良いでしょう。高速での長距離走行や急加速は大電流を流し、温度上昇とバッテリーへの負荷を増大させます。したがって、適度な走行スタイルを採用し、電気自動車のバッテリー老化を遅らせましょう。
EVメーカーの保証はどうか？
Avilooの研究は、利用可能なEVブランドの95％を網羅し、電気自動車メーカーの保証がどれほど機能しているかも調査しました。その結果、メーカーは実際に良好な保証を提供していることが分かりました。
継続的な技術進歩とメーカーの経験蓄積により、メーカーはますます強固な保証を提供できるようになり、一定の年齢または走行距離（先に到達した方）まで残存容量が少なくとも70％であることを保証します。この閾値以下の場合、保証は保証レベルで容量を回復させる修理措置をカバーします。
EVバッテリーシステムの現在の標準保証は8年または160,000kmで、車両全体や他の部品の保証の2倍です。レクサスなどの一部メーカーは、延長保証も提供し始めています。
Avilooのデータは、保証期間中にSoHが70％以下になることはほとんどなく、メーカーがますます手厚い保証条件を提供していることを示しています。
研究はさらに、保証に関するバッテリーライフサイクルの異なる段階を検討しました。最初は保証終了（EoW）で、時間経過または走行距離閾値に達した時点で保証が終了します。分析によれば、バッテリーはこれ以降も使用可能です。
第二段階は第一寿命終了（EoFL）で、バッテリーが70％のSoHに達する前に起こり、セカンドライフ用途に利用できます。第三段階は第二寿命終了（EoSL）で、バッテリーがさらなる使用に適さなくなり、リサイクルが必要となります。
ついに、すべて使用した後のバッテリーの価値はどれくらいか？
では、バッテリーの残存価値はどうでしょうか？残存価値とは、一定期間使用された後の車両の推定価値であり、実際には高いことが分かっています。
バッテリーの残存価値は主に二つの要因、すなわち現在のEV市場価格と新しいバッテリーの価格に依存し、使用済みバッテリーの状態も重要な役割を果たします。
保証期間中の価値損失は主にバッテリー老化と残存容量に依存しますが、保証が切れると価値の大幅な減少が予想されると研究は述べています。したがって、研究が指摘するように、バッテリーの各ライフサイクル段階で残存価値の損失は予想されます。
しかし、第一寿命の終わりでも、新しいバッテリーのコスト次第でセカンドユースによるかなりの価値が残る可能性があります。ただし、EoFLに達した時点で、バッテリーはセカンドライフ用途への適合性がテストされます。
Avilooは、バッテリーが深刻に老化していても、第一または第二の寿命後に完全な経済的損失になるわけではないと指摘しています。リチウム、ニッケル、銅などの原材料は依然として残っており、これらの貴重な金属や他の素材はリサイクル時に回収可能です。新しいバッテリーに再利用され、経済的利益をもたらし続けます。
したがって、リサイクル会社が支払う最低価値に達するまで再処理することで、使用済みバッテリーの価値を高めることができます。健康状態に関わらずです。
EVセクターをリードする企業
EVが普及するにつれ、世界中の自動車メーカーは電動車への注力を強めています。これには、General Motors (GM ) , Lucid Group , BMW, Ford , Volkswagen, Volvo, Rivian Automobile が含まれ、環境に優しい変革を推進しています。一方、CATL、LG Energy Solution、Panasonic、QuantumScape (QS ) 、Samsung SDIはEVバッテリーの製造に深く関わっています。では、これらのセクターで最も著名な企業を見ていきましょう：
#1. テスラ
EVのリーディングメーカーであるイーロン・マスク率いるテスラは、バッテリー技術と管理システムでも知られています。時価総額は1.069兆ドルで、TSLA株は現在334.40ドルで取引され、今年は33.97％上昇しています。EPS（TTM）は3.65、P/E（TTM）は91.27です。
TSLA 価格チャート
新たに就任する米国政権は、マスクがトランプ大統領候補の復帰を推進する中心人物であることから、テスラ株に対して強気の見通しを描いています。このテック億万長者は、トランプと元共和党大統領候補ヴィヴェック・ラマスワミと共に新設された政府効率化省（DOGE）の長官に指名されました。
財務面では、米国の自動車メーカーは2024年第3四半期に21億8000万ドルの純利益を報告し、前年同期比で16.2％増加し、中国の競合であるBYDの利益（同期間で11.5％増の116億元（16億ドル））を上回りました。ただし、テスラの利益率は自動車規制クレジット収入（第3四半期で7億3900万ドル）に支えられました。年初来の売上高は719億8000万ドルです。四半期の車両納入台数は462,890台で、来年はより手頃なモデルの投入を目指しています。
2. BYD (BYDDY: OTCPK)
BYDは中国の大手企業で、自社および他社向けにEVとリチウムイオンバッテリーを製造しています。時価総額は1117.9億ドルで、BYD株は現在66.68ドルで取引され、今年は20.64％上昇しています。同社の配当利回りは1.31％です。
2024年第3四半期の売上高は282億ドルで、前年同期比24％増加し、同期間のテスラの251億8000万ドルの売上を上回りました。BYDの年初来売上は705億3000万ドルです。中国のEV市場低迷にもかかわらず、同社は好調な数字を示しました。実際、8月には記録的な販売台数（370,854台）を達成しました。興味深いことに、BYDの販売の半分はハイブリッド車で、バッテリー専用車よりも成長が速いです。
しかし、同社はEU、カナダ、米国からの関税引き上げの可能性という逆風に直面しています。さらに、最新の報道によれば、BYDは激しい価格競争に備えており、来年サプライヤーに10％の価格削減を要請しています。これは、低コストのサプライチェーン、技術革新、規模の優位性に支えられ、今年の販売台数が420万台を超える見込みであることと一致します。
結論
電動モビリティは、温室効果ガス排出を大幅に削減することで気候変動対策に重要な役割を果たします。しかし、この転換には高い生産コストや消費者の認識といった課題も伴います。採用を加速させるためには、電動モビリティとバッテリー寿命について消費者に教育することが有効です。誤情報は根拠のない不安を増幅させ、社会的受容を低下させ、結果としてEV市場の成長を阻害します。本研究が示すように、正確で透明性のあるデータを提供することで、現実的な理解を促し、消費者が情報に基づいた購入判断を行えるようにし、EVへの信頼を築くことができます。 (TSLA )
