EVになると車両重量が重くなる理由 バッテリーは、なぜ重いのか。 ひと言で答えるのはなかなか難しいが、たとえば、補器用バッテリーとして知られる鉛酸バッテリーの電極に使われる鉛は、元素の周期表で82番目であり、26番目の元素である鉄と比べ3.7倍以上重い（周期表上で数字が小さいほうが質量が軽い）。 鉄も鉛も鉱石といって、自然界でつくられた鉱物のうち、人間に役立つ物質だ。 電気自動車（EV）などで使われるリチウムイオンバッテリーの電極に使われる材料で、コバルト、ニッケル、マンガンなどはいずれも鉱石で、周期表ではコバルトが27番目、ニッケルが28番目、マンガンは25番目の元素だ。 三元系と呼ばれる主力のリチウムイオンバッテリーは、この3つの元素を配分して電極をつくっているので、当然それなりの重さになる。 ちなみに鉄は26番目で、アルミニウムは13番目の元素なので、一般に、アルミニウムが軽いといわれるのはそのためだ。鉄は重金属といわれ、鉄以上の重さの金属を重金属としている。アルミニウムは軽金属と区分けされる。 では、コバルトやニッケルより元素番号が小さく、軽いはずの鉄を使ったリン酸鉄のリチウムイオンバッテリーがなぜ重いのかといえば、電極の結晶構造の違いによる。 コバルトやニッケルは、金属としての結晶構造の間に、サンドイッチのようにリチウムイオンを含むため、より多くのリチウムイオンをもつことができる。 一方のリン酸鉄は、電極の結晶構造の隙間に、柱のように結晶を支える構造があり、そこはリチウムイオンが入り込めないので、電極内にもてるリチウムイオンの量が少なくなる。それは、一充電走行距離が短くなることを意味している。 しかしそれでは商品性で、三元系に劣る。そこで、車載量を増やして容量を確保しているため、結果的に重くなる。

リチウムイオンバッテリーはレアメタルの塊 電気自動車（EV）を支える重要部品のひとつが、リチウムイオンバッテリーである。その正極には、レアメタルが使われている。 レアメタルとは、言葉通り「稀な」という意味があり、地球に存在する量が極めて限られ、鉱物などからの抽出が難しかったり、安定的な確保が難しかったりする、非鉄金属をさす。 希少さという意味では、貴金属もある。これは、数が限られるのはもちろん、腐食に耐える性質を備えた金属をさす。たとえば、金、銀、白金、パラジウムなど8つの元素がある。白金やパラジウムは、エンジン車の排気触媒で使われている。 そして、ベースメタルと呼ばれるのが、鉄、銅、アルミニウム、鉛、亜鉛など、生産量の多い金属だ。鉄やアルミニウムはクルマの車体で使われたり、銅は配線、鉛は鉛酸バッテリーで使われたりしている。 リチウムイオンバッテリーで使われているレアメタルは、多くが、リチウム、ニッケル、コバルト、マンガンなどで、一般に三元系とよばれるリチウムイオンバッテリーは、ニッケルとコバルトとマンガンを組み合わせた合金による電極を使う。そして、リチウムのイオンが正負極の間を移動することで充放電が行われ、まさにリチウムイオンバッテリーはレアメタルの塊だ。 レアメタルは、それぞれに産地が異なる。リチウムは南米の塩湖、オーストラリアの鉱石などから得られる。ニッケルはフィリピンやロシアなど、コバルトはアフリカのコンゴ、マンガンは南アフリカや中国などで、いずれも、日本はもちろん欧米も輸入に頼らなければならない。 中国のEVが、リン酸鉄を正極に使う背景は、普及を目指した原価の低減にある。リンも鉄も、レアメタルやレアアースではないので、安価に入手しやすい。一方、電池性能は高くないとされてきたが、セルの工夫などで三元系と競争力をもてる仕様になってきている。

DCUは「Disconnect Unit」の略称 メルセデス・ベンツのEV（電気自動車）といえば、EQというアルファベットで区別できるようになっているが、そのEQファミリーにおいて「DCU」という独自のメカニズムが拡大しているのにお気づきだろうか。 EQE SUVを皮切りに、EVフラッグシップのEQSシリーズにも採用されている「DCU」は、航続距離を伸ばすことが期待できる革新的かつメルセデス・ベンツのようなプレミアムモデルでないと実装が難しいといえるテクノロジーといえる。 あらためて、DCUとは「Disconnect Unit」の略称。直訳すると「断ち切る装置」といったとこだろうか。特徴としては、前後に駆動モーターを持つ4WDのEVだけが備えるメカニズムとなっている。 EQシリーズにおいても、上級グレードに採用されている印象の強い2モーター式の4WDは、ハイパフォーマンスかつ走行安定性アップを実現するだけではない。EVの場合は4輪で回生ブレーキを利かせることで減速エネルギーを回収できる能力が高まるメリットもある。 唯一といえるウィークポイントは、1モーター駆動で十分に走行できるような状況において、もうひとつのモーターが走行抵抗となってしまうことだ。いわゆるコースティングと呼ばれる惰性で走るような状況において、片方のモーターは“ジャマ”になってしまう。 メルセデス・ベンツの開発した「DCU」は、そうしたウィークポイントを解決するソリューションといえる。このメカニズムを搭載しているモデル（EQEやEQS）はリヤ駆動を基本としているので、低負荷でコースティング的な走行をする際にはリヤモーターだけが駆動していればいいことになる。