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GM、米国のグリッドストレージ向けにナトリウムイオン電池を支持

概要

  • 米国でのナトリウムイオン電池開発の挫折とPeak Energyの挑戦
  • 中国CATLの大型受注による市場支配の進行
  • Peak EnergyとGMによる新工場建設と技術的優位性
  • NFPPカソード採用による安全性・長寿命化
  • 米国内外でのパイロットプロジェクトと今後の展望

米国ナトリウムイオン電池市場の現状とPeak Energyの挑戦

  • 米国のスタートアップ Natron EnergyBedrock Materials が2023年にナトリウムイオン電池事業から撤退
  • 中国の CATL がグリッドストレージ事業者 HyperStrong に60GWhのナトリウムイオン電池を供給、過去最大規模の受注
  • 中国がリチウム鉄リン酸(LFP)に続き、ナトリウムイオン分野でも市場支配を強化
  • コロラド州拠点の Peak Energy が、失敗した他社と異なり成功を目指す姿勢
    • General Motors(GM) との提携による資金力・事業推進力の確保
  • GM はEV需要減少を受け、グリッドストレージ分野への事業転換を加速

Peak Energyの工場計画と生産能力

  • カリフォルニア州サクラメント近郊に 71百万ドル17,000㎡ 規模の工場建設を発表
  • 年間 4GWh のナトリウムイオン電池生産能力
  • 400万世帯分の電力供給が可能な規模

ナトリウムイオン vs リチウム鉄リン酸(LFP)電池

  • エネルギー密度はLFPに劣るが、 寿命20年・2万サイクル80%容量維持
  • LFPは 8,000サイクル70%容量 が一般的
  • Peak Energyの 受動冷却システム により、LFP比で 20%コスト削減 を実現
  • LFPはEV向け設計が主流、電力貯蔵用途では 耐久性・総所有コスト が重視される

技術的優位性とサプライチェーン

  • Peak Energyのセルは 高温耐性 が高く、 冷却システム不要
    • LFPは 25℃前後 での運用が必須
    • 砂漠や僻地でも 受動冷却 で安定運用が可能
  • ナトリウム資源 はリチウムの 約1,000倍 豊富
    • 米国ワイオミング州の トロナ鉱床 が主な供給源
  • 現状では 中国が原材料処理・セル生産 を支配
    • Peak Energyも 中国サプライヤー からセルを調達中
    • 米国工場は 2027年稼働予定

NFPPカソードの採用と標準化

  • Peak Energyは ナトリウム鉄ピロリン酸(NFPP) カソードを採用
    • LFPと同様の 高安全性・長寿命
    • CATL もNFPPをコアケミストリーに採用
    • 既存工場での ドロップイン生産 が可能
  • GM のバッテリー専門家である Kurt Kelty がPeak Energyを評価
    • 55℃ での高温試験でも性能維持
    • ラウンドトリップ効率96% (LFP比で2~3%高い)
    • 無冷却・静音・低メンテナンス

市場導入・今後の展望

  • 2024年時点で米国の新規蓄電導入の 1%未満 がナトリウムイオン
    • 2030年で 4%未満、グローバルでも 5% 程度の予測
  • RWE Americas とのパイロット、 Jupiter Power への4.75GWh供給契約(5億ドル規模)
    • テキサス州で米国最大規模の導入計画
  • Peak Energyは 2028年にLFPと価格パリティ達成 を目指す
    • ナトリウムイオンは 安定性・安全性・低コスト 志向
    • 用途に応じた バッテリー多様化時代 の到来

総括

  • ナトリウムイオンはリチウムイオンの「姉妹技術」として 用途最適化 を志向
  • 高耐久・低コスト・高安全性 でグリッド貯蔵やデータセンター分野に適性
  • 米国・中国の技術競争とサプライチェーン構築が今後の焦点

Hackerたちの意見

リチウムの家庭用バッテリーを交換したいんだけど、新しいナトリウムイオンバッテリーに移行したいんだ。例えば、CATLがいつか出すって言ってるやつみたいな。これって消費者向けにいつ頃手に入るようになるのかな?

なんで交換するの?その資産は、すでに持ってるなら少なくとも10年は使えると思うけど。

なんで?その場合、インバーターも交換する必要があるよ。

ナトリウムイオンバッテリーは、今のところ家庭用ストレージには実用的じゃないね。LFPバッテリーに比べて電圧範囲がかなり広いから、普通のインバーターや充電器じゃ信頼性がないんだ。克服できない問題ではないけど、サプライチェーンが整ってないのが現状。ナトリウムイオンセルは、グリッド規模のストレージにはすごくいいと思う。将来的には1kWhあたり20ドルくらいになる可能性があるからね。でも、LFPセルはすでに1kWhあたり約60ドルだから、コストはあまり決定的な要因じゃなくなってる。

ブルエッティは今のところ小さいバッテリーパックしかないね。CATLがナトリウムイオンセルを大量生産し始めたら、消費者向けの選択肢は一気に増えると思う。ソリックスやアンカー、ジャクリ、エコフローなんかは、すでにCATLのセルを使ってるし。

おそらく1年くらいで実現するだろうね。CATLは、年末までに約1GWhの展開を見込んでいて、来年にはヨーロッパで約7GWhの契約を結んでるから、明らかに今年の終わりに向けて生産を増やしてるんだ。

ピークエナジーは、中国のサプライヤーとの契約を通じて商業用セルを購入している。 つまり、ただの組み立てと販売ってことか。いいスタートだと思うけど、ビジネスが軌道に乗れば、自社のセルを開発できるかもしれないね。

そうそう、カート・ケルティがピークのバッテリーが「すごい」って言ってた時、ピークがまだバッテリー工場を建設中で、中国からセルを買ってるって記事を見て疑問に思ったんだ。GMはピークのセルをテストしてるの?それとも中国の会社のセルを試してるの?

中国の企業も、25〜30年前に似たようなことを始めたんだ。

私の会社は、MISO市場で2つのJupiter Power所有のLFPバッテリーを運用してる。どちらもHVACシステムのために常に0.5〜2MWを消費してる。ナトリウムバッテリーのコストがLFPと同じくらいなら、それだけでも切り替える理由になるよね。

専門家じゃないけど、私が読んだところによると、ナトリウムイオンバッテリーはリチウムよりもかなり安くなる見込みらしいよ。主に材料費のせいで。リチウムは地殻の0.002%を占めてるけど、ナトリウムは2.36%もあって、海にもたくさんあるんだ。 https://en.wikipedia.org/wiki/Abundance_of_elements_in_Earth... 主な欠点はパワー密度だけど、グリッドストレージにはそれほど大きな問題じゃないし、車両ほどではないんだ。ただ、コストの優位性と製造規模が実現するまでには、ナトリウムバッテリーの研究に数年かかるだろうね。

ナトリウムバッテリーのコストがLFPと同じなら、それだけで切り替える理由になるよね。LFPバッテリーは寒冷地での充電を除いて、全ての面で運用パラメータが優れてるのに、どうしてそれが切り替えの理由になるの?

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