この1年余り、世界がパンデミックから脱却するために奮闘する中で、消費者のEVに対する認識とその後の販売台数が急激に増加し始めています。これは、気候変動に関心を持つ人々にとっては嬉しいニュースであり、自動車業界 全体にとっての転換点となるものです。内燃機関は、気候目標に追いつくことができません。しかし、バッテリー電気自動車（BEV）だけが、気候変動に対する中立性を維持する唯一の道なのだろうか？
水素燃料電池車（FCV）とeFuelテクノロジーは、どちらも代替案として説得力のある議論を展開している。9月にミュンヘンで開催されたIAAモビリティ会議では、業界の専門家がそれぞれの技術の長所と短所、そしてそれらが業界の二酸化炭素排出量に大きな影響を与える可能性について議論した。これらの専門家、そしてイベント全体から得られた圧倒的な結論は、BEVは前進する一つの道に過ぎず、他の道を無視することはできないということであった。この3部構成の記事では、それぞれの技術を取り上げ、長所と短所を比較検討し、今後進むべき道について議論していきます。
しかし、BEVはすでに商業的に成功し、環境にも優しい技術であることが証明されているのに、なぜ代替技術に注目する必要があるのでしょうか。おそらく最大の問題は、バッテリーの生産が、残念ながら非常に炭素集約的であることだ。実際、典型的なBEVは、生産段階と使用終了段階のみを考慮すると、同等のICE車よりもかなり大きな二酸化炭素排出量を持つことになる。使用段階」では、BEVが再生可能エネルギーで充電されている限り、生涯のカーボンフットプリントは小さくなる方向に向かうが、これには数年かかると思われる。場合によっては、BEVはICE車と互角になることはないだろう。レアメタルの採掘は、蓄積された大量の炭素を放出するだけでなく、汚染、自然生息地の破壊、非倫理的な労働慣行、労働者の健康へのダメージにも責任があるのです。これは、BEVの新オーナーが「環境にやさしい」という選択肢を選ぶ際に、ほとんど念頭に置いていなかった見解です。さらに、最新のリチウムイオン電池は、同じ質量のガソリンやディーゼルのタンクに比べ、わずかなエネルギーしか含んでいないことも考えなければならない。そのため、ほとんどのBEVは驚くほど重いにもかかわらず、航続距離はごくわずかなのです。余分な質量を移動させるには、より多くのエネルギーが必要であり、私たちの輸送効率を低下させる。平均的なガソリン車では、燃料の重さは約40kgで、走行するにつれてその重さは減少します。最近のハイエンドBEVでは、燃料である電池の重量が500kg以上になるのが普通です。この重量は走行中も減ることはなく、残念ながら物理法則により、加速、減速、コーナリング、巡航の際に、この余分な質量に余分なエネルギーがかかることが義務付けられています。つまり、より大きなバッテリーパックを選ぶということは、より効率の悪い自動車を選ぶということでもあるのです。この問題は、大型貨物車（別名セミカー）を含む大型車ではより深刻です。最新のディーゼルトラックと同じ長距離輸送を行うには、電気トラックは12,000kgものバッテリーを必要とします。これではコストが高すぎるだけでなく、バッテリーの重量によって総可搬重量が30％減少するため、商業的な成功の可能性は極めて低い。そのため、一部の企業や政府は、比較的小さなバッテリーで長距離を走行できるようにするため、地上トラックや架線などの導電性充電技術に注目しています。
最先端の電池は、約260Wh/kgのエネルギー密度を実現しています。一方、ガソリンのエネルギー密度は50倍、ディーゼルの場合はさらに大きな数値になります。このエネルギーの約80％はエンジンの熱に奪われますが、それでも最新のBEV用バッテリーの10倍近いエネルギー密度を実現しています。また、道路を走る車両の重量が増加することで、軽量化された車両を運転するドライバーの安全性が低下するという話もあります。過去20年間に一般の人々が「より安全な」SUVを買いあさったように、衝突時に生き残る可能性を高めるために重いBEVを買う必要があるのだろうか？しかし、この議論はいったん棚上げにした方がいいかもしれない。自動車の安全性と競争力のある消費者行動というトピックに長く、曲がりくねった余談になる恐れがあるからだ。
電動化は間違いなく、持続可能な交通手段への最大のステップのひとつです。実際、BEVの特典のひとつに、地域ごとの大気汚染が完全になくなることが挙げられます。もし、ある大都市が突然BEVの乗り入れを許可した場合、一晩で空気の匂いや見た目が明らかにきれいになり、呼吸器系の健康問題も改善され、おそらく最も顕著なのは、街がとても静かになることだろう。しかし、もし局所的な効果に留まるなら、韓国やノルウェーのバッテリー工場で生産された炭素排出量の増加や、オーストラリアやコンゴのリチウム鉱山やコバルト鉱山で生産された炭素排出量の増加は無視されることになる。
電化を取り入れると言いながら、ずいぶんネガティブな話ですね。なぜなら、画期的な新技術が軌道に乗った試しはないからです。これまでも、そしてこれからも、成長痛というものは存在し続けるでしょう。採掘の状況は、サプライヤーの監視と政府の措置によって改善することができます。実際、大手鉱山会社ではすでに多くの改善がなされています。これは、世界が注目し、変化を求めたからです。しかし、それだけで終わらせてはいけません。EVを充電するために、汚染物質を送り出している石炭火力発電所を覚えていますか？これも解決できます。多くの先進国では、グリーン電力料金制度を導入し、家庭、自動車、オフィスが再生可能なグリーン電力で稼働できるようにしています。もちろん、これでは公共充電の問題は解決しませんが、多くの政府はすでに、すべての公共EV充電器にグリーン電力料金を使用することを保証するための規制を導入しています。もし、グリーン電力料金を購入できない場合は、カーボンオフセットを購入することができる。しかし、ほとんどの消費者は、目に見える価値の証明がないものを購入することに消極的なのは当然である。最後の改善のチャンスは、バッテリーそのものである。LFP（リン酸鉄リチウム）のような技術は、コバルトを完全に排除し、コバルト採掘の懸念を取り除きますが、エネルギー密度が低い（すなわち航続距離が短い）というトレードオフがあります。
環境負荷の議論は、自動車の寿命が尽きるまでということを抜きにしては語れません。自動車が廃棄されるとき、この大きな電池をどうするのでしょうか。2025年には、廃棄される電池の量が190GWhになると言われています。幸いなことに、業界では「リユース」と「マテリアルリサイクル」という2つのコンセプトに力を入れています。リユース戦略は、引退した電気自動車のバッテリーを、古いバッテリーのエネルギー密度がそれほど重要でない定置型アプリケーションに投入することを目的としています。例えば、家庭やオフィスの電源バックアップ、需要の高低を平準化するための電力網サポート、オフグリッドの発電所サポートなどの用途がある。二次電池の需要に対して供給が十分でない場合もあり、その場合は材料回収が最良の選択肢となることもある。これは基本的に、電池に含まれるすべての材料を分離し、新しい電池の製造に使用するための原料に加工する複雑なリサイクルプロセスである。最も商業的に重要な材料には、銅、アルミニウム、鉄、リチウム、コバルト、マンガンなどがあります。回収された材料は、採掘された鉱物よりも高価になる可能性が高く、回収材料の純度への懸念はもちろん、リサイクル材料の使用に対する一種の阻害要因にもなっている。原材料の価格上昇と政府の義務化は、より効果的な循環型経済を実現するのに役立つだろう。
リチウムイオン電池は絶えず改良されていますが、BEVを真に効率的な移動手段とするには、さらなるステップアップが必要とされています。そのステップチェンジは、注目の固体電池の形でやってくるかもしれないし、まったく新しい化学物質が登場する可能性もある。現時点では、これらの技術がいつ市場に投入されるのか、明確な見通しは立っていない。内燃機関は140年かけて改良され、出力も効率も桁違いに向上しました。このまま電池の研究に力を注げば、間違いなく大きな進化を遂げることができるでしょう。そして、上記のような車外での責任ある改善と組み合わせることで、BEVはこれまでのBEVのようなドロップイン・ザ・バケット的な効果を超えて、環境に革命的な影響を与える可能性が高いのです。
BEVとそのエコシステムを改善し、真にカーボンニュートラルな技術になったとしても、消費者がICE車をEVに乗り換えなければ、実質的なインパクトは生まれない。6,000人以上の自動車所有者を対象としたSBD Automotive'2021年の調査では、ヨーロッパ人の76％、アメリカ人の60％しか、次の自動車にEVを検討すると回答していない。.この2つの地域では5億台以上の燃料自動車が走っているため、より多くの消費者が現在の自動車を買い替える時に電気自動車に乗り換えることが重要である。この1年半の間にEVが大々的に宣伝されたとはいえ、欧州と米国ではBEVはまだ走行車両の1％にも満たない。EVが私たちの未来を形作る上で大きな役割を果たすためには、消費者の関心の持続と生産能力の増加が必要である。
BEVが環境への約束を果たすためには、世界各国の政府、研究者、自動車メーカーが一体となって取り組む必要があるのです。しかし、BEVだけが競争相手ではありません。水素燃料電池や合成燃料も、より環境に優しい未来のための選択肢となり得るが、その技術はまだ生まれたばかりである。
