電気自動車には燃料電池が必要

 

ガソリン自動車が過去100年で世界中に広がったのは、数分で充填できる燃料で動いたからです。現在検討されている電気自動車は、充電しなければならないという欠点があります。もう一つは、充電式の電池の材料の問題です。ではガソリンンに代わる新燃料はあるのでしょうか?水素燃料は、燃料貯蔵と輸送の問題があり、充電式電池よりももっと問題があります。矢部東工大名誉教授は、マグネシウムがその役割を担うと主張しています。さらに、海水から取得すると、ガソリンよりも安価になるでしょう。

   充電の問題

電気自動車は100kWhの電池で、600km走行できます。しかし、この電池をガソリン給油時間と同じ1分間で充電するためには、6MWの電気が必要です。1軒の住宅で使う電気のピークを10kWとしても、600軒分です。すべての充電ステーションがそれぞれ6MW使うことになると、この電力の時間変動はすさまじいものです。電池が改良されれば、1分以内に充電できると言う人がいますが、充電の問題は電池の性能と関係のない問題で、電力供給の問題です。短い充電には非常に大きな電力が必要です。電力インフラの構築はもちろんのこと、あちこちの充電ステーションで、瞬間的に大電力が変動することをどう解決するかは誰も言わないのが不思議です。

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   電池交換はありえない

電池を置き換えるというアイデアもあります。充電する時間が長いので、何台もの充電済みの電池を保有しておき、入れ替えるというアイデアです。良さそうに思えますが、日本の状況を想像してみれば、これは全くありえないことがわかります。一つのガソリンスタンドで見ると、1時間に数十台の車が集中する時間帯があります。時間によっては全く来ないこともあります。でも、予備の電池は、この集中する時間帯に対応する必要があります。その時間帯を過ぎても、いつ次の波がくるかわからないので、数十台を1時間以内に充電しなければなりません。これは数分で充電することと同じですので、巨大な電力が必要となることに変わりはありません。

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電池材料がない

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   海水中にある?

 

海水中にはリチウムが豊富にあるから大丈夫という人がいます。

しかし、全世界の海の中に存在するリチウムは2500億トンしかありません。これに対して、マグネシウムは1800兆トンです。

​10億トンのリチウムを採るためには、全世界の海水の1/250を必要とします。これは、太平洋の水深30mの海水に相当します。

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 円盤型マグネシウム燃料電池がEVを制する

 

矢部東工大名誉教授は、全く新しい燃料電池を提案し、特許化を取得しました。右下のような円盤型の電池が、回転しつつ、電池部(黒い部分)に挿入されます。反応後は電池部から出てゆきます。これにより、10-20回分の電池反応が行われます。重要なことは、途中で電池を止めることができ、再スタートするときは、燃料が挿入されればよいということです。

  高さ方向には、複数の電池が直列に接続されています。例えば直径60cm高さ50cmの電池だと、36kWhで重さ26kgの電池が出来上がります。リチウムイオン電池だと、この容量の電池は200kg程度になることから、軽量、大出力の電池が可能となります。

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車載マグネシウム電池で走行中に充電

矢部マグネシウム電池は、1.5kWh/kgのエネルギーを持っています。100kWhには、67kgのマグネシウムが必要ということです。20kWで、5時間かけて走行中に充電するとすれば、電池の大きさは56cmx72cmx80cmとなり、トランクに入るサイズとなります。