EV産業の現状

シリコンバレーでの数度の不振という波乱のスタートを切った後、電気自動車（EV）はもはや定着したと言えるでしょう。その世界市場シェアは近年爆発的に拡大し、2010年の0.01％から2022年には8.6％へと増加しており、わずか12年間で800倍以上もの伸びを示しています。しかし、初期のEVを悩ませた根本的な課題は、依然としてほとんど変わっていない。したがって、大きな疑問となるのは、こうした課題が市場の成長に追いついてしまうかどうかである。

EVの主な問題は、バッテリーそのものにある。その製造には、リチウムを中心とした希少金属が大量に必要となる。リチウムの需要は急増しており、2016年から2018年にかけて原料価格は2倍になった。リチウムは有限な資源であり、この希少金属の採掘は土壌、水、大気の汚染を引き起こす。また、EVの製造には通常、銅、コバルト、アルミニウム、ニッケル、マンガンも必要となる。自動車本体の製造に加え、これらの金属の採掘や加工に伴う排出量を考慮すると、電気自動車の生産では、ガソリン車に比べて約2倍の二酸化炭素が排出されることになる。

EVが製造された後、次の課題となるのは充電に使用する電源です。石炭火力発電所で発電された電力を用いて電気自動車を充電した場合、再生可能エネルギー源と比較して、1kWhあたりのCO2排出量は（製造時の排出量を考慮すると）約20倍に増加します。また、一般の電力網を通じて充電する場合、その電力がどれほど環境に優しいかについて、選択の余地はありません。メンテナンスや寿命も懸念事項です。バッテリーは20万マイル走行後も80～90％の容量を維持すると予想されますが、バッテリーの交換には多額の費用がかかります。テスラのバッテリーを保証期間外で交換する場合、通常、1万～2万米ドル程度の費用がかかります。

こうした問題を踏まえると、自動車業界には2つの方向性がある。リチウム系バッテリー技術（あるいはバッテリー技術そのもの）から脱却するか、それともさらに注力するかである。長年にわたり、水素動力、バイオ燃料、さらには原子力発電など、自動車の動力源として電気の代替となる技術がいくつか提案されてきた。これらの技術には、それぞれ独自の長所と短所がある。

水素エネルギーは長年にわたり真剣に検討されてきました。水素燃料電池は、水素ガスと酸素を電気化学的に水に変換することで発電し、この反応の副産物は水蒸気と熱のみです。水素エネルギーにおける2つの主な課題は、燃料の貯蔵と、水素の抽出および燃料電池の製造にかかるコストです。一般家庭向けの電気自動車という限られたスペースに水素を実用的に貯蔵するには、極めて高い圧力下で保持する必要があります。車両内に高圧で圧縮された可燃性ガスのタンクを搭載することは、深刻な安全上の懸念も引き起こす。水素自動車の製造コストにおける重要な違いは、燃料電池の製造にある。原材料は比較的安価だが、製造プロセスには多額の費用がかかる。水素自動車が電気自動車（EV）と競争するためには、この製造コストを削減する必要がある。また、水素自動車の充填インフラへの投資は、電気自動車の充電スポットネットワークに比べて数十年遅れている。

バイオディーゼルは、植物油や動物性脂肪を原料とする、再生可能で生分解性の燃料です。バイオ燃料は、燃焼時に発生する炭素が植物の再生によって再び吸収されるため、原則としてカーボンニュートラルです。しかし、この考え方では、原料となる作物の栽培、収穫、加工に必要なエネルギー投入（通常は化石燃料由来）は考慮されていません。さらに、バイオ燃料の原料となる作物の栽培に土地を割り当てることは、食料生産や炭素貯蔵に利用できたはずの土地を奪うことにもなります。世界の耕作地の約75％はすでに食糧生産に利用されており、人口の増加に伴い、この割合はさらに高まると予測されています。さらに、バイオ燃料用作物は、得られるエネルギー量が比較的少ない割に広大な土地を必要とするため、世界中でバイオ燃料車を主流にしようとした場合、壊滅的な世界的な食糧不足を招くことになりかねません。

こうした点を踏まえ、専門家たちはリチウム電池を搭載したEVが今後も定着していくと予測しています。そのコストは過去数十年間で劇的に低下し、1990年代に比べて30分の1にまで安くなった一方で、エネルギー密度や信頼性は年々向上しています。バッテリーのリサイクルも重要な検討事項です。バッテリーリサイクルの研究が勢いを増すにつれ、EVバッテリーに含まれる金属のうち、採掘するよりもリサイクルする方が安価となるもののバランスが徐々に変化しつつあります。中国はすでに、バッテリー製造におけるリサイクル材料の使用を奨励する政策を実施している。充電ネットワークやバッテリー技術に関する他の要因と同様に、競合するグリーン技術と比較してEV産業がさらなる優位性を確立するためには、バッテリーリサイクル産業の規模拡大が極めて重要となるだろう。

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