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トヨタが古いEVバッテリーをリサイクルしてマツダの生産ラインを支援

概要

  • 電気自動車のバッテリー再利用 が業界で重要課題
  • ToyotaとMazda が共同でバッテリー再利用システムを実証
  • Sweep Energy Storage System は多様な中古バッテリーを活用
  • Mazda広島工場 でフィールドテストを開始
  • 再生可能エネルギーの調整・カーボンニュートラル に貢献

電気自動車バッテリー再利用の新たな挑戦

  • 世界中で普及が進む電気自動車、使用済みバッテリーの再利用方法が課題
  • スタートアップや自動車メーカー が独自の解決策を模索
  • Toyota はバッテリーの化学組成や劣化度合いを問わず回収し、 工場向け蓄電システム に組み込む技術を開発

Sweep Energy Storage Systemの特徴

  • Sweep Energy Storage System は電動車両から回収したバッテリーを電力網に接続
  • エネルギーマネジメントロジック でバッテリーの状態を瞬時に監視・制御
    • 健全なバッテリーを優先的に利用
    • 劣化したバッテリーは自動的にバイパス
  • 車載インバーター再利用 で追加の電力調整装置が不要、コスト削減

Mazda広島工場での実証実験

  • Mazda広島工場 は自社の火力・太陽光発電所を持つ自給自足型キャンパス
  • ToyotaのSweepシステム を導入し、エネルギー効率化を実現
  • MazdaとToyotaのエネルギーマネジメントシステム を相互接続
  • 将来的には 再生可能エネルギーの需給調整カーボンニュートラル 推進に寄与

システム性能と実用性

  • ToyotaとJERA が2022年に初のSweepシステムをChubu Electric Power Gridへ接続
  • 最大出力485kW、蓄電容量1,260kWh (1,200世帯を1時間稼働可能)
  • 様々な品質・化学組成の中古バッテリーに対応 する柔軟性
    • 柔軟性がリサイクル普及の鍵

今後の展望

  • 再生可能エネルギーの変動吸収工場の電力安定化 への応用
  • 日本の自動車・エネルギー業界 における新たな循環型モデルの確立

Hackerたちの意見

確認したけど、トヨタはマツダの5%を持ってて、これが最大の株主ってことだね。

俺も今日知ったよ。

技術的には、銀行がもっと大きな株主だよね(https://www.mazda.com/en/investors/stockinfo/situation/)。でも、マツダとトヨタは長い間、共同製造(https://en.wikipedia.org/wiki/Mazda_Toyota_Manufacturing_USA)や技術共有で協力してきたんだ。トヨタはスバルやスズキとも似たような関係を持ってるよ。

トヨタはダイハツも所有してるんだけど、アメリカではあまり知られてない名前だけど、軽自動車の大手メーカーなんだ。日本やアジアの他の地域ではすごく人気があるよ。それに、デンソーも所有してて、これは自動車部品会社の中で2番目に大きいんだ。スバルともいくつかのことを共同でやってて、スバルBRZとトヨタGR86は基本的に同じ車だけど、バッジが違うだけなんだよね。

今日知ったんだけど、マツダはトヨタの完全子会社じゃないんだね。そう思ってたから、どこでそんな情報を得たのか気になる。

年代や化学成分の違うバッテリーを混ぜるって面白いアイデアだね。EVもパワーエレクトロニクスやソフトウェアを使えばできるんじゃないかって思ってた。もしEVのバッテリーが複数のモジュールを持てたら、 1) 大体の時は安くて軽くて資源をあまり使わないバッテリーを持ち運びやすくなる。長距離ドライブの時に「ガソリンスタンド」でモジュールをレンタルして追加できるようになる。 2) よく使う1つのモジュールをEOLで安く交換できるから、EVが長持ちして、ICE車みたいに10年以上経っても安い中古車として使えるようになる。 3) 化学が進化するにつれてアップグレードが簡単になる:固体電池、ナトリウムイオンなど。モジュールは適合性を電気的にテストできるだろうし、EVのパワーが今は余裕があるから、適合範囲はかなり広いと思う(例えば、あるモジュールが別のモジュールよりも最大放電率が低い場合とか)。トレードオフは、モジュールが標準化された寸法でモジュラーに作られる必要があること(もしかしたら、今のAAやCみたいに「ZZ」サイズができるかも)で、車両内で少しだけ体積を取るけど(制限要因は体積よりも重量だね)。今の巨大なモノリシックパックよりも、これの方が全然価値があると思う。

車みたいな厳しい用途で大量のバッテリーの内部抵抗のばらつきを考慮しても、問題が山ほどあって、最初から魅力的じゃないだろうなって想像するよ。

低い放電率の要件がこのシステムが機能する大きな要因になってる可能性が高いね。異なる内部抵抗を持つバッテリーは、低い放電率では素朴な直列システムでもそこそこうまく機能するけど、高い放電率では絶対にうまくいかないよ。

たぶん、これは車よりも市販のトラックで実現する可能性が高いね。配達トラックはもっと頻繁に使われるし、オーナーは効率を重視するから、サイズも大きくて高いから、交換可能なバッテリーを収納するための構造的な選択肢が増えるんだよね。それに、十分な数のバッテリーが充電ステーションにあれば、交換可能なバッテリーで充電がすごく早くなるかも。車もそのうち追いつくかもしれないけど、かなり複雑になるよね。ほとんどの場合、バッテリーは床全体を覆う薄い層みたいになってるし。

1に関して、複雑さを無視すると、すごく面白いけど、バッテリーバンクを素早く交換する努力次第で、レンタカーがもっと現実的になるかもね。これってアメリカの交通事情や広がりを浮き彫りにしてるよね。- プラグインハイブリッドは10-13マイルの航続距離があって、ちょっとした用事を済ませるにはいい感じ(ゴルフカートや電動自転車よりは少しだけ現実的) - 大衆交通の利用者にとって、ラストマイルの接続にも最適だし; - 日産リーフ2012は80マイルの航続距離があって、都市部の日常通勤にはぴったり - 現代の電気自動車は200-300マイル以上の航続距離があって、週末の旅行にもいいよね;目的地で充電すればさらに便利。

GMは、これが彼らのUltiumバッテリーパックアーキテクチャの仕組みだって主張してるんだ。複数のモジュールで構成されていて、それぞれ独自のBMSを持ってるらしい。一つのモジュールは、他のモジュールと化学的に一致しなくても交換できるみたいだけど、実際にうまくいくのかは疑問だな。DC急速充電の時にはすべてのセルを同時に充電する必要があるしね。それに、その余分なアーキテクチャは、必要な冷却などと一緒にセルをまとめて一つのユニットとしてパックするのに比べて、各車両のコストと複雑さを増やすことになる。現実のEVバッテリーパックは、搭載されている車よりも長持ちする傾向があるから、もっとシンプルなパックデザインにして、早期故障した場合はリファービッシュされたパックを交換する方が経済的かもしれないね。

サイズや重量の違いについて考えたことはなかったけど、これってNioのバッテリー交換ネットワークを思い出させるね。原則的にはずっと好きだったんだ。将来的には、EVの分野で航続距離がそんなに競争力のある利点じゃなくなった時に、標準化に向けた動きが出てくると思うし、こういうのが実現する可能性が高いと思う。EVの航続距離は1000マイルくらいになるんじゃないかな。馬鹿げてるけど、その時には誰も航続距離について文句を言わないだろうし、そういう暗黙の密度や効率も、より良い牽引体験を可能にするよ(少なくともアメリカではね)。もし誰かが1000マイルの航続距離を得られるなら、でも一度に100マイルしか運転しないなら、TCOはすごく下がるよ。タイヤやブレーキが低い重量でずっと長持ちするからね。

CATLが最近、デュアルパワーバッテリーパックを発表したよ。 https://technode.com/2025/04/22/catl-says-its-next-gen-dual-...

新しい世代のスーパーキャパシタが研究開発段階にあると思うよ。去年いくつかの実験が行われて、スーパーキャパシタがうまく機能する理由に関するいくつかの仮定が間違っていることが分かったんだ。詳細は覚えてないけど、どうやら炭の泡状の構造が最適な構造じゃないみたい。それによって、体積あたりのエネルギー密度が高くなるはず。

考慮していないかもしれないいくつかのトレードオフがあるよ:EVバッテリーパックは、かなり危険な電圧で動作しているんだ。消費者がそのプラグに近づくのは無理だから、取り付けプロセスを確実にするために、さらに大きさや重さ、複雑さを追加する必要がある。防水も重要で、挿入や取り外しのサイクルを通じて完璧に機能し続ける必要があるんだ。

マツダがEVや電気イニシアチブにあまり力を入れてないのに、これはかなり奇妙だね。マツダはMX-30 EVっていう1つのEVしか出してないし、アメリカでは生産中に600台未満しか売れなかった。生産開始から完全に失敗だったよ。マツダの経営陣はロータリーエンジンを推し進めて、EVからどんどん離れていってることで有名だね。

記事をちゃんと読んだ?EVの生産とは関係ないよ。古いEVバッテリーを使って製造施設に電力を供給してるだけだ。

EVの製造とは無関係だよ。もし工場がかなりのエネルギーを生成できる(通常は太陽光から)なら、バッテリーソリューションを検討するのは理にかなってる。たまたまマツダの製造工場なだけだね。

マツダは環境に優しい生産イニシアチブを採用する実績がすごくいい会社だよ。例えば、VOC排出を減らすために水性塗料に切り替えたのが早かったし、エネルギー使用を減らすために熱乾燥が不要なように塗料を特別に調整したんだ。今のところ、PHEVはEVよりも環境に優しいって立場みたいで、典型的な顧客の運転パターンや充電の可用性に合ってるから、車両の重量やバッテリーの生産を最小限に抑えられるって考えてるみたい。これらは今でもかなりの汚染に寄与してるからね。

TL;DRの人向け - これは工場用で、車用じゃないよ!古いEVバッテリーはエネルギー貯蔵に最適。重さと容量の比率が悪くても、地面に置いてあるバッテリーには関係ないからね。元の容量の70%しか持たないバッテリーは、EVでは劣化したと見なされて(保証で交換されることもあるけど)、でもグリッドストレージはどこにも運ばれないから、残っている容量はまだ役に立つよ。

セルレベルでは、劣化は線形じゃないんだ。最初は遅くて、次に早くなって、最後には急激に崩壊する。古いデバイスでそれを感じたことがあると思うけど、1分も充電を持たないものもあるよね。バッテリーパックでは、劣化曲線をもっと線形に見せるために賢いことができるかもしれないけど、やっぱり限界があるよ。

これは未完成のタバコの吸い殻を拾って、口を焼く前に数回吸うようなもんだね。劣化したバッテリーは膨らんで、派手に失敗することがあるから、花火みたいにね。

車用のEVバッテリーを寿命を過ぎてから固定式のストレージに使うと、火災リスクがかなり高くなるよ。EVバッテリーは水が入ったり、物理的なダメージがあったりすることが多いからね。それを解決するには、各バッテリーを自分のスチールボックスに隔離する必要があるけど、すぐに高くついちゃうんだよね。

バッテリーバンクは、いくつかの重要な点で劣化したRAIDアレイよりも悪いことがあるよ。悪いセルは、他のセルも一緒に劣化させようとする傾向があるからね。だから、セルを分けて個別にコントローラーをつけることを試みる人がいるんだ。2つか3つの死んだバッテリーパックを分解して、生き残った中からベストを選ぶと、かなり改善できるよ。固定式のパックなら、移動しないから、テレメトリーや冷却、安全回路を過剰にしても大丈夫だしね。再利用されたセルの半減期はどうなんだろう?隣のセルよりも2倍長持ちしたセルは、時間が経つにつれて平均に戻っちゃうのかな?どちらもあり得ると思う。目標品質よりも数標準偏差良いセルを偶然作る日があれば、長持ちするセルができるはずだけど、運転が下手なドライバーに売られなければいいけどね。

大抵の場合、こういう悪いセルは取り外して、新しいのを作って再装着できるよ。100%じゃないけど、ほぼ新品みたいな感じ。自分でセルを作るのは楽しいよね。トヨタにとっては、これは簡単なことで、これらの「余った」バッテリーが提供するエネルギー貯蔵は、ちょっと手を加えれば十分なんだ。

広島に行くことがあったら、マツダの博物館(コスモ!787B!)をおすすめするよ。工場見学もあって、無料だけど事前予約が必要だよ。 https://www.mazda.com/en/experience/museum/

あの787Bをアデレードのモータースポーツフェスティバルで見たけど、マジであの音はすごいね!!!

面白いのは、バッテリーがJDM車から調達されている場合、バッテリーは比較的若い可能性が高いってこと。日本の車の平均年齢が8.7年と低めで、年間走行距離もアメリカと比べて半分だからね。だから、アメリカで同じことを試しても、あまりうまくいかないかもしれない。

まるでEVバッテリーは長持ちしないみたいだね…