増える電気自動車、使用済みバッテリーはどこへ向かうのか(前編)

増える電気自動車、使用済みバッテリーはどこへ向かうのか(前編)

2018.04.26

クルマの電動化が進む今、考えたいのは使用済みとなったバッテリーをどうするかだ。まだ使える電池をゴミにしないためには再利用が不可欠だが、中古バッテリーのビジネスには難しい部分も多そうだ。そんな難題に挑むフォーアールエナジーの牧野英治社長に話を聞いたので、前編・後編に分けてお伝えする。

電気自動車の使用済みリチウムイオンバッテリー(画像)をどうするか、フォーアールエナジーで聞いた(画像提供:フォーアールエナジー)

初代「リーフ」発売前に誕生したフォーアールエナジー

日産自動車が51%、住友商事が49%を出資し、2010年9月に創業したのがフォーアールエナジーだ。同社は、電気自動車(EV)で使用済みとなったリチウムイオンバッテリーを再利用(Reuse)/再販売(Resell)/再製品化(Refabricate)/リサイクル(Recycle)するための会社であり、その頭文字をとって社名(4つの「R」でフォーアールエナジー)とした。

同社の誕生は、日産のEV「リーフ」が発売される3カ月も前のこと。その前年に三菱自動車工業が法人向けEVの発売を開始したばかりで、世の中にまだほとんどEVの存在しない頃であった。

日産の初代「リーフ」(画像提供:日産自動車)

日産が自社のEVを売り出す前に、その使用済みバッテリーを事業基盤とする会社が立ち上がったのはなぜか。フォーアールエナジー代表取締役社長の牧野氏は次のように語る。

「日産の先進技術の担当部長として北米に赴任し、EVはもちろん、燃料電池車(FCV)やハイブリッド車(HV)の実証実験、あるいは他社とのパートナーシップに関わっていた折、現地では試作車の『アルトラEV』(日本名:ルネッサEV)に乗っていました。帰国後、短期間インドでの生産工場の立ち上げに関わったあと、日産のトップマネージメントに呼ばれ、『EVをやれ』と下命があったのです」(以下、発言は牧野氏)

「北米でEVに乗っていた経験から、EVの普及へ向けて良いクルマを開発するのは自動車メーカーとしてもちろんですが、いずれは使い終わった大量のリチウムイオンバッテリーをなんとかしなければいけないとの思いがありました」

フォーアールエナジーの牧野社長

「日産のトップマネージメントも『従来のクルマであれば良い新車を開発して売るだけだが、EVはそれだけでは売れない。充電器など周辺の社会基盤を整える部署が必要だ』といって、車両開発責任者とは別に、私がそのEV普及のための責任者になったのです」

日産が踏み込んだ初めての領域

日産は、自動車メーカーがやってこなかったクルマづくり以外の新たな事業に、おそらく世界で初めて足を踏み入れたのである。牧野氏がまず取り組んだのは、海外の政府や他業種の企業と、EV導入へ向けた合意形成をすることだった。日産はポルトガルを皮切りに、国内外を含めた政府、自治体、企業と、ゼロエミッションモビリティ実現のためのパートナーシップ協定を2008年から次々に結んでいった。

「これまで経験したことのない業務でしたので、当初は協定が成立するものなのかと思いましたが、地球温暖化に対する政府や企業の意識は高く、ことに中国では、経済発展の中で石油消費が増えれば輸入依存度が高くなっていくので、エネルギー安全保障の観点からの関心が高かったです」と牧野氏は振り返る。

定置型バッテリーに市場はあるのか

そして、いよいよ使用済みバッテリーの「4つのR」(再利用/再販売/再製品化/リサイクル)の取り組みとなる。とはいえ、使用済みリチウムイオンバッテリーが市場に出てくるまでには、リーフが発売されてから時間を要する。そこで、フォーアールエナジーは新品のリチウムイオンバッテリーを使った製品開発から始めた。その理由を牧野氏は次のように説明する。

「EV(車両)としてリチウムイオンバッテリーがどのように使われるかは、自動車メーカーの日産で想定が成り立ちます。しかし、定置型のバッテリーに対し、どのような市場があるのか、あるいは市場の要求が何であるかは全く分かりません。新品のリチウムイオンバッテリーを使った製品を出すことで、市場の状況を学びました」

フォーアールエナジーが取り扱っている家庭用リチウムイオンバッテリーシステム「エネハンド蓄電池」(画像提供:フォーアールエナジー)

「産業用バッテリーは2011年から、家庭向けバッテリーでは2012年から製品を販売しています。その上で、2014年の大阪・夢洲(ゆめしま)の実証実験から、中古バッテリーを導入していきました」

自治体との共同実証に住友商事の協力も

大阪市此花区にある人工島の夢洲では、再生可能エネルギーとして太陽光発電を導入した。住友商事が主導するプロジェクトに参画し、その充放電の変動に応じて出力を安定させるバッテリーに、フォーアールエナジーの中古リチウムイオンバッテリーを使ったのだ。具体的には日産リーフ16台分の使用済みリチウムイオンバッテリーパックを設置した。これは、世界初の使用済みバッテリーによるマネージメントシステムとなった。

夢洲における実証実験の様子(画像提供:フォーアールエナジー)

フォーアールエナジーは翌2015年、沖縄や鹿児島県薩摩川内市の上甑島(かみこしきしま)における実証実験に参加している。沖縄は島嶼型エネルギー基盤技術研究事業のプロジェクトで、小型蓄電池システムへの中古リチウムイオンバッテリーの可能性を探ることを行った。

上甑島で使用した使用済みリチウムイオンバッテリーは、夢洲同様リーフ36台分だが、夢洲での知見を活用し、性能や信頼性の向上に取り組んだ。また、九州電力による系統との接続や、太陽光の他に風力発電における変動の対応など、将来的な検証も含まれていた。

こうした自治体ごとの実証実験に参加できた要因として、同社が日産と住友商事との合弁会社であることが機能している。「住友商事はビジネス、日産は技術というすみ分けがうまく機能しています」と牧野氏は話す。

また同2015年には、日産の先進技術センター「NATC」(神奈川県厚木市)にリーフ24台分の使用済みリチウムイオンバッテリーを設置し、ピークカット(需要最大時の電力消費の削減)による電力料金の抑制と、ピーク以外の時間帯における電力の有効利用を探った。この試みは、自社内の省エネルギーと電気料金の低減という経済性だけでなく、システム網につながる他の設備にも電力を融通して有効活用を図る社会システムとして、バーチャル・パワー・プラント(VPP)の実現性を模索する実証実験にもなった。

日産「リーフ」の思想を受け継ぐ「防爆設計」

これらの実証実験を通じ、フォーアールエナジーが得た知見の1つは、日産がリーフに用いるリチウムイオンバッテリーと制御システムの安全・信頼性が高いと再認識したことだった。

「EV用に開発されたリーフのリチウムイオンバッテリーと、それを搭載するバッテリーパックはショート(短絡)が起きないよう設計されていますが、万に一つのショートが起きたとしても、発火しないような設計が追加されています。バッテリーパック内が万一の際に酸欠となる設計がされていることにより発火しない、いわゆる『防爆設計』というものです」

「リーフは世界累計で30万台ほど販売されていますが、リチウムイオンバッテリーに関する事故ゼロが続いています。弊社では、その日産の安全思想を受け継ぎ、家庭用バッテリーにおいても防爆設計としているので安全です。ただし、定置型バッテリーとしての容量、出力、価格の面で、競合他社に比べやや損をしている面があるかもしれませんが…」

フォーアールエナジーは定置型バッテリーに防爆設計を施している(画像提供:フォーアールエナジー)

クルマとは違う使い方に苦労も

安全性の面で特徴的なのは、クルマの場合、駐車すれば必ず1日に1回はメインスイッチがオフになるので、そこでおかしなメモリーなど、デジタル制御機器における不安要素を取り除く設計がなされている。一方、ことに産業用や家庭用などでは、何日も何カ月も連続して使い続ける場合が多いため、1日1回のオン・オフを行うことが面倒であったり、それを厭う顧客があったりするのも事実だ。もちろん、オン・オフは自動で行われるが、「その間も充放電をしたいとか、その分を価格の安さに振ってほしい」との声もあるようだ。

しかしながら、産業用であれ家庭用であれ、万が一にも火災が生じれば事態は深刻になる。人命に関わるかもしれない。それは、各地で起こる災害も同じだ。災害時の電力確保としてもバッテリーの需要は高まっており、安全性・信頼性はこれからのエネルギー保障において重要項目と言える。目先の安さだけで済まされない問題だ。

それぞれに違うセルの劣化状況

大量の中古バッテリーを製品化するため、フォーアールエナジーは使用済みリチウムイオンバッテリーの品質検査技術を構築してきた。

「リーフには、搭載される1パックのバッテリーに48のモジュールが収められています。このバッテリーパックの中で、一つ一つのモジュールがバラバラの性能に劣化しています。それらを一つ一つ確認し、性能の高いものから順に3つのグレードに分け、それぞれ用途に合った使い方に適用していきます」

「そのためには、まずそれぞれのバッテリーセルの劣化状況を確認することから作業が始まります。1モジュールの性能を充放電しながら検査するのに従来は8時間かかっていました。それではリーフ1台分の48モジュール全ての検査を終えるまでに16日掛かってしまいます。これでは次々に持ち込まれる中古バッテリーの検査が追いつきません。そこで弊社では、1モジュールにつき約4時間で検査を済ませ、性能を把握できるようにしました。これで初めて、中古バッテリーの事業が動き出せます」

「加えて、中古バッテリーが3つのレベル別にそれぞれ、例えば5年後にはどれくらいの容量、出力、充放電性能を保持しているか、温度差など使用環境の変化も加味しながら、将来の性能を推定するツールの開発も行いました。この2つの柱となる技術ができあがったことで、初めて中古バッテリーの事業を開始できたのです。これには日産の支援が欠かせませんでしたし、世界を走る全てのリーフのバッテリー情報がビッグデータ化され、確認できる状況にあることも不可欠です」

日産の2代目「リーフ」

8年近い歳月をかけバッテリー再利用に道筋

3グレードに分類された中古バッテリーの内、最も性能のよい製品はリーフの交換用再生電池として販売される。中程度のグレードは、フォークリフトなどで利用される。グレードの低いバッテリーは、工場における電源のバックアップ用などで再利用の道がある。

「2010年の創業から8年近くの歳月をかけ、ようやく弊社の主力事業であるEVで使用済みになったリチウムイオンバッテリーの再利用と再販売に至りました。この事業は、そう簡単に誰にでもできるものではありません」と、牧野氏は感慨深げに語る。

様々な試行錯誤を積み重ねながら、使用済みEV用リチウムイオンバッテリーの再利用と事業化に向けた取り組みを進めてきたフォーアールエナジー。「EVシフト」との言葉も聞かれるようになった今、2018年3月には福島県の浪江町に新工場も開所し、いよいよ同社のビジネスは軌道に乗りそうに見える。今後の展開について牧野氏は何を思うのか。そのあたりは後編でお伝えしたい。

「落合陽一×鈴木えみ」が魅せる、現代の東京と服

「落合陽一×鈴木えみ」が魅せる、現代の東京と服

2018.10.19

落合陽一と鈴木えみがコラボ、インスタレーションを実施

東京の街を切り取った光で、”日常”の中の服を演出

「ランウェイを歩くより、恰好いい」と演出に好感触

モデルの鈴木えみ氏がデザインするオリジナル服飾ブランド「Lautashi(ラウタシー)」は10月18日、「Amazon Fashion Week TOKYO」のスペシャルプログラム”AT TOKYO”にて、2019年初夏コレクションをインスタレーション形式(作品の展示方法の1つ)で発表した。

メディアアーティストの落合陽一氏が演出を担当することで注目を集めたこのイベント。開催に先立って行われたインタビューで落合氏は、「『光』にフォーカスした演出を行います。”日本らしいものは出てこないけど、なぜか日本を感じてしまう”演出に注目して欲しい」と話していた。

その発言の意味するところを実感してみようと、会場を実際に取材することにした。

東京の日常の中の”服”を演出したい

イベント会場に入ると、暗闇の中にLautashiの新作に身を包んだモデル達が後ろを向いて立っていた。

「工業社会っぽいが、それが自然に溶け込んできている風景」を演出に組み込んだという落合氏。独特の光を用いた演出に加え、会場そのものの選択にもこだわったようだ

インスタレーションが始まると、モデルが振り返り、”東京の日常に溢れる音”をイメージしたという、騒がしく、どこか聞き慣れた音が鳴り始める。その後、天井や壁、モデルの合間に設置されたいくつものLED照明がさまざまに光り出す。そして、その色を青、赤、灰色と複雑に変化させ、照らす服の印象を次々に変えていく。

光の変化で、服の見え方も変わってくる
インスタレーションが始まり数分経つと、「是非自由に見て回ってください」との場内アナウンスが。モデルの間を自由に歩き回り、服を間近で見ることができた

僕らの日常とは、松屋やセブンイレブンの光

今回のインスタレーションを終え、鈴木、落合の両氏は以下のように語る。

「ファッションショーや雑誌って、服を完璧な照明や状態で見せることが多いんです。でも、日常にはさまざまな光が溢れています。今回のように、服をいくつもの照明条件で見せることで、”日常感”を感じさせられるような演出にしました。来場者が期待以上にモデルに近づいてくれて良かったです」(鈴木氏)

「光の演出には、日常に溢れるさまざまな光景を使っています。例えば、松屋やセブンイレブン、車のヘッドライトなどをあえてぼかして撮影して、(その画像をLEDで映し光源とすることで、街の光を再現した)照明に使っているんです。それらは普段、意識しないと目にも止めないようなものですが、そういうものから出る光が、たとえ人工的であっても、現代においては”自然”な存在となっています。私たちは普段、そういう照明条件で服を着ますよね」(落合氏)

左から、アマゾンジャパン バイスプレジデント ファッション事業部門 統括事業本部長のジェームズ・ピーターズ氏、メディアアーティストの落合陽一氏、モデル・デザイナーの鈴木えみ氏、サウンドアーティストのKAITO SAKUMA a.k.a BATIC氏

イベントの音楽を担当したサウンドアーティストのKAITO SAKUMA a.k.a BATIC氏は、街でサンプリングした音と会場での音を組み合わせることで、こちらも「どこか日本らしい」音楽でインスタレーションを彩っている。

Amazon Fashionを擁するアマゾンからは、日本でバイスプレジデントを務めるジェームズ・ピーターズ氏が来場。「消費者と非常に近い距離で服を見せられる。非常に素晴らしい演出だった」と、感銘を受けたことを語っていた。

落合氏の「なぜか日本を感じてしまう演出」という言葉通り、ありふれているようで、これまでにない体験を得られるインスタレーションとなったのではないだろうか。

5G実装まで1年、CEATECで未来を先取りしてきた

5G実装まで1年、CEATECで未来を先取りしてきた

2018.10.19

5Gの実装が1年前倒しされることに

「CEATECH」で5G技術を体験してきた

恐竜ハントや建機の遠隔操作などの技術を紹介

「5Gで世の中が大きく変わる」とは、ここ数年で聞き飽きた言葉だ。同時に、変わる未来に期待を持たされるのも確かである。

5Gとは第5世代移動通信システムの略。あらゆる物がインターネットに繋がるようになったIoT時代をさらに次の次元へと導く技術であり、世界中で研究開発が進められている。もっとも身近な存在であるスマホはもちろん、遠隔医療や自動運転などへの活用も期待されている。

さまざまな業界から社会実装が待ち望まれる5Gであるが、数年前から語られていた「2020年の実用化」を目前にして、「実用化を1年前倒しする」との報道がなされた。まず大手キャリア3社は、5G対応端末の貸与で限定的なサービスを開始し、2020年からユーザー所有のスマートフォンで使えるようにするとのことだ。

では具体的に、5Gの登場によって世の中がどう変わるのか? 2018年10月16日~19日にかけて千葉県・幕張メッセにて開催されている「CEATEC JAPAN 2018」における携帯キャリア各社の展示から、変わる未来の一部を覗いてきた。

例えば、無人島で恐竜を狩れる

まずはauのブースから紹介する。ブース内でもっとも目を引いたのは、森をモチーフにした大きな展示とそこに吊るされた大きなモニター、そして何やら楽し気にしている高校生。気になって近づいてみると、なぜか大きな銃を手渡された。

ブースに入ると、大きな銃を渡された

「CEATEC会場内に恐竜が侵入しました…! おちおちブース見学なんてしてられませんよ!」(auブースの説明員)

ただならぬ緊張感が漂うauブース……。もちろんブース内に恐竜なんていない。銃をよく見てみるとそこにはスマホが搭載されており、『ジュラシックアイランド』という表記が。

スマホを覗くと『ジュラシックアイランド』と表示されている

数秒経つと、スマホがカメラモードに切り替わり、恐竜の足跡が表示された。その足跡を辿って銃先を向けると、スマホ越しにCEATEC会場を歩き回るティラノサウルスを見つけた。

登場したティラノサウルス(のイメージ)。筆者が片手で銃を持ち、画面を撮影していたところ「銃は重いので両手で持ってください」と注意されたので、実際のプレイ画像は撮れなかった

実はコレ、長崎のハウステンボスですでに実装されているもので、一世を風靡した『Pokemon Go』よろしく、AR技術を用いて現実世界で遊ぶことのできるゲームだ。

現状、このアトラクションは4Gにて提供されているそうだが、5Gを使用することで、より多くの人数でプレイができたり、恐竜の出現位置を共通化させたりできるようになるそう。筆者が体験したのも4Gを用いたものであったが、ティラノサウルスのほか、『ジュラシック・ワールド』で活躍したヴェロキラプトルなども登場して、思いのほか楽しめた。

「5Gによって大量のデータを迅速に端末に送信できるようになれば、従来モバイル側で行っていたデータ処理を、クラウド側で担当し、それをモバイルに送信することができるようになります。現在はハウステンボス内の特定のエリアにいるユーザーがプレイできるこのゲームですが、この技術を応用することで、将来的には遠隔地にいる人同士でも同じ恐竜を狩ることができるようになるでしょう」(技術説明員)

例えば、空を飛べる

次に目を引いたのは、大きな半球体のスクリーンに映された綺麗な映像だった。

「半球体スクリーンによる非日常体験」と題された展示。auブース内でもっとも行列が長かったのがこの展示だった

これは、エアレースやドローン、もしくはSUPER GTのマシンで撮った映像を、リアルタイムでスクリーンに映して体験できるというもの。ブースで実際に使用されていたのはすでに撮影された映像であったが、それでも雄大な映像を見ながらまるで自分が飛んでいるかのような体験ができるため、多くの人たちが並んでいた。

例えば、建機を遠隔地から動かせる

次はKDDIブースへ移動。こちらでは、同社がコマツと共同実験を進めている「5G活用による建設機械の遠隔制御」などの展示が行われている。

少子高齢化が進み、かつ職種が徐々に増えている今、人手不足に悩まされる業界は多い。建設業界もその1つであり、その問題を解決しようと開発されているのが同システムである。

遠隔操作コクピット。実際の建機と同じような操縦感で操作することが可能
遠隔で動く建機側で撮った映像を、リアルタイムで確認することができる

「これによって、例えば東京にいる建機の操縦者が、地方の建機を動かせるようになります。建機を操縦するタイミングは、ほかの工程との兼ね合いによって決まるため、デッドタイムが多いという問題がありました。しかし、このシステムを用いることによって、人が1カ所に留まりながら複数の場所で建機を動かせるようになります」(技術説明員)

ほかにもau、NTTドコモブースでは、好きな場所からスポーツを観戦できるシステムや、遠隔でのロボット操縦を実現するシステムなど、数多くの展示を行っており、そのどれもがどこか未来を感じさせるようなものであった。

5G実装まで1年

CEATECでは、紹介した2ブースのほかにも多くの企業が5Gに向けた取り組みを展示していた。それらを見ていると、「5Gで何ができる?」という疑問に対して「なんでもできる」と解答したくなるほど、どの技術も、仕事や日常生活がより便利に、より楽しくなりそう、と思えるものばかりであった。

なお、NTTドコモはラグビーワールドカップが開幕する2019年9月に「プレサービス」を始め、2020年春から「商用サービス」をスタートする予定だとしている。つまり、5Gの実装まで残り1年を切ったこととなる。

CEATECで体験したいくつもの技術が社会実装される日は近い。5Gという、どこか未来的な技術の足音が、もうすぐそこまで迫ってきている。