これらのバッテリーは車を動かすことはできないが、街を照らすことはできる

カリフォルニア州ランカスターの荒れ地。夏には気温が華氏100度（摂氏約38度）を超えることも珍しくない。そこに、より環境に優しい未来への鍵となるかもしれない白い箱が8つ置かれている。10フィート×22フィート（約3メートル×約6メートル）の長方形の箱には、かつて日産リーフに搭載されていたバッテリーパックが20個収納されている。しかし、バッテリーの電力は低下している。車内ではもはや急加速には使えず、85マイル（約130キロメートル）の航続距離は約55マイル（約85キロメートル）にまで短縮されている。

しかし、バッテリーはまだ機能しています。研究によると、元の容量の3分の2以上を維持できる可能性があります。そのため、この18ヶ月間、これらのバッテリーは第二の役割を果たしてきました。それは、近隣の太陽光パネル列からの電力を貯蔵することです。バッテリーの所有者であるB2Uストレージソリューションズは、バッテリーがどれほど効率的に、そしてどれほど長くそれを続けられるかを調べたいと考えています。

B2Uは2019年に、まだ実際には存在しない問題を解決するために設立されました。自動車メーカーは、場合によっては政府の規制に後押しされ、自社の車両を石油ではなく電気で走行できるように必死に転換しています。国際エネルギー機関（IEA）は、2030年までに1億4,500万台から2億3,000万台の電気自動車が路上を走り、年間120トンの二酸化炭素排出量を削減すると推定しています。しかし、これらの車両に搭載されるバッテリーは重く、高価で、毒性があり、時には発火しやすいものです。車に動力を与えなくなったら、バッテリーはどうなるのでしょうか？人や環境に害を与えないようにするにはどうすればいいのでしょうか？

一部の研究者や起業家は、バッテリー内部の材料をリサイクルする方法に熱心に取り組んでいます。彼らは、バッテリーがいわゆる「循環型経済」の一部となることを期待しています。つまり、あらゆる天然資源や素材からエネルギーと価値を引き出すのです。

一方で、「はい、そうしましょう」と言う人もいます。しかし、既に製造されたバッテリーの再利用も検討すべきです。バッテリーのリサイクルには、結局のところエネルギーを消費し、排出物も発生します。重いバッテリーパックはどこかへ輸送され、分解され、水または化学処理によって原材料まで粉砕されます。そして、その原材料は再びどこかへ、多くの場合は海外へ輸送され、新しいものに作り変えられます。「リサイクルされた材料からバッテリーを作るのは、既存のバッテリーを使うよりも多くのエネルギーを消費します」と、輸送に特化した国立再生可能エネルギー研究所の主任エネルギー貯蔵エンジニア、アフマド・ペサラン氏は述べています。それなら、古いバッテリーを何か役に立つものにしてみませんか？

自動車メーカーは概して、その可能性にはまだ焦点を当てていません。ゼネラルモーターズ、トヨタ、BMW、日産などの企業は、製造施設や車両充電施設周辺で使用済みバッテリーを活用する実験を行っていますが、まだ実証段階にとどまっています。フォードの最高執行責任者（COO）リサ・ドレイク氏は先月、記者団に対し、バッテリーのセカンドライフを実現することは「開発期間を長く要する次のステップではない」と述べました。

しかし、起業家たちは多くのアイデアを持っています。すでに、日本の町では使用済みの自動車用バッテリーが街灯の点灯、コンビニエンスストアのビールの冷やし、エレベーターの動力源として活用されています。また、使用済みバッテリーのモジュールとセルは、家電製品や自転車に電力を供給しています。自動車メーカーのステランティスの広報担当者は、使用済みのEVバッテリーを電動車椅子の動力源として活用する計画だと述べています。

しかし、多くの専門家は、「使用済み」EVバッテリーはエネルギー貯蔵に最も有効だと主張しています。研究によると、EVバッテリーは最大12年間電力網を支えることができると示唆されています。電力会社が電気料金を最も高く請求するピーク時に供給することで、オフィスや家庭の電力コストを削減できます。病院、高齢者施設、食料品店など、電力を失ってはならない場所や、サッカースタジアムのように電力を失ってほしくない場所に、バックアップ電源として供給することもできます。太陽光や風力などの再生可能エネルギー源を補完し、太陽が照り風が吹いている時にエネルギーを貯蔵し、そうでない時のために活用することもできます。

コンサルティング会社マッキンゼーの分析によると、2030年までに使用済みEVバッテリーは世界中で年間200ギガワット時のエネルギー貯蔵を可能にする可能性がある。これはフーバーダムの年間発電量の約50倍に相当する。B2Uは、この取り組みに参画したいと考えている。

電気自動車のバッテリーの再利用は、米国ではエネルギー省やカリフォルニア州エネルギー委員会などの政府機関からの助成金によって支えられており、学術界で大きな注目を集めているテーマです。しかし、業界の多くの人にとって、再利用は未だに空想的な科学実験のように感じられ、実現に至らなかった素晴らしいアイデアのゴミ箱行きになる可能性もあるのです。

一つの疑問があります。再利用されたバッテリーは誰の所有物で、何か問題が起きた場合、誰が責任を負うのでしょうか？自動車メーカーは、自社の古いバッテリーが火災に巻き込まれた場合、責任を問われる可能性があることを認識し、対応しています。GMは最近、韓国のLG化学社製の欠陥バッテリーが火災を引き起こしたため、シボレー・ボルト全車をリコールしました。「法的にはややグレーゾーンです」とNRELのエンジニア、ペサラン氏は言います。「弁護士なら、どんなことでも主張できますからね。」

技術的な問題もあります。EVバッテリーを再利用する前に、どれだけの電力が蓄えられているか、そして再利用する価値があるかどうかを知る必要があります。「バッテリーの状態を評価することは、その価値を理解する上で非常に重要です」と、Salvage Wireの電気自動車サルベージコンサルタント、アンディ・レイサム氏は述べています。

それは言うほど簡単ではありません。バッテリーメーカーや自動車メーカーは、バッテリーのセルの化学組成や構造を定期的に変更しているため、標準的なプロセスの開発は困難です。さらに、現在使用されていないバッテリーは、衝突事故による損傷や製造上の欠陥を抱えている可能性があります。テスト用の古いバッテリーを見つけることさえ困難な場合があります。サンディエゴ州立大学でリチウムイオンバッテリーを研究する工学教授のクリス・ミ氏は、廃車場の運営者や自動車メーカーと話をしています。他のチームはGoogleから情報収集を始めます。

ロサンゼルス郡南部、ストリップモールや揺れる油井櫓が立ち並ぶ場所に拠点を置くスタートアップ企業ReJouleは、このプロセスを効率化したいと考えています。同社のプロトタイプは、デスクトップパソコンほどの軽量デバイスで、バッテリーがセカンドライフに適しているかどうかを5分以内、最短30秒で診断できます。現在、このプロセスには数時間かかることもあり、診断対象のバッテリーパックよりも重い機械が必要になることもあります。ReJouleは、寮の冷蔵庫ほどの大きさの2台目の機械を計画しており、バッテリーパックを車から取り出す前に診断する予定です。同社の技術は、交流電流を複数の周波数でスキャンし、バッテリーセル内の材料の状態を測定する電気化学インピーダンス分光法に基づいています。最終的には、同社のソフトウェアを新しいバッテリーに組み込み、過酷な路上での使用に耐えられるよう監視したいと考えています。また、この作業を容易にするために、規制、あるいは少なくとも業界標準の整備も求めています。

だが今のところ、ReJoule のエンジニアたちはバッテリー内部に取り組まなければならない。バッテリーパックは工業用接着剤で密封されており、分解できるようには作られていない。凸凹道での長年の酷使により、ネジやボルトが歪んでいることがある。そのため、ReJoule のエンジニアたちは 1 つをこじ開けるだけで何時間もかかることがある。いったん中に入ると、さまざまな問題が発生する可能性がある。1 つのグラフィックリマインダーは、金属ツールにしっかりと溶接されたコンタクターと呼ばれるスイッチだ。これは本来あるべきではないものだ。エンジニアがテストを準備しているときにコンタクターがツールの上に落ち、「ご存じのとおり、ちょっとした火花が散りました」と、妹の Zora と共に会社を設立した ReJoule の CEO である Steven Chung は語る。ReJoule はこのものを常備し、全員に安全規則を守るよう注意喚起している。

もう一つの大きな問題は、古いEVバッテリーが電力網への電力貯蔵手段として信頼できるのかということです。だからこそ、ランカスターのあの場所に日産リーフの古いバッテリーが放置されているのです。懸念されるのは、これらのバッテリー、あるいは特定の種類のバッテリーは、わずか数年で急速に劣化してしまうことです。電力会社は、頻繁に交換しなければならないバッテリーを欲しがらないでしょう。B2Uの社長兼共同創業者であるフリーマン・ホール氏は、エネルギー専門家や投資家に対し、長期的な価値を証明したいと述べています。もしB2Uが、古いリチウムイオンバッテリーが何年も炎天下と強風にさらされながらも、何度も充放電を繰り返しても良好な性能を発揮できることを証明できれば、「資金調達能力の面で全てが変わる」とホール氏は言います。

B2Uのランカスタープロジェクトは有望だ。同社によると、同社の太陽光パネルは最大1.65メガワットの電力を発電し、使用済みの日産リーフのバッテリーは10メガワット時の蓄電が可能で、これは米国の平均的な家庭の年間消費電力量とほぼ同等だ。フリーマン氏によると、同社は黒字経営で、事業拡大も計画しているという。カリフォルニア州の電力網を管理する州政府機関は、電力需要がピークを迎えると、1メガワット時あたり80ドル以上で電力を供給できる。一方、同社によると、バッテリーの充電コストは1メガワット時あたり20ドルから30ドルだという。これは典型的な裁定取引だ。つまり、太陽が出ている日中に電気が安いときに蓄電し、そうでない日に高値で放電するのだ。同社によると、近い将来には、バッテリーを電力網から直接充電できるようになるという。

しかし、バッテリーメーカーがより安価な製造方法を見つけるにつれ、再利用バッテリーの潜在能力を活用することはますます困難になっています。マッキンゼーの最近の分析によると、2040年までに中古EVバッテリーの価格は新品よりわずか25%しか安くならない可能性があると推定されています。1,000ポンド（約450kg）のバッテリーパックの輸送コストを考慮すると、バッテリー再利用の経済性は危うく見えてきます。バッテリーストレージが大きなビジネスになるのであれば、新品バッテリーを使っても構わないのではないでしょうか。起業家は、バッテリーをリサイクルに出すよりも再利用の方が優れていることを証明しなければなりません。

「セカンドライフバッテリーを利用することで、持続可能性の向上に加え、大幅なコスト削減が実現できることを証明したいと考えています」と、サンディエゴ州立大学でミ氏の同僚であるケビン・ウッド氏は語る。二人の電気技術者は、停電時のバックアップ電源として、来年サンディエゴ地域で独自の再利用実証プロジェクトを立ち上げたいと考えている。

研究者には時間はあるものの、多すぎることはない。電気自動車を取り巻くインフラ全体が着々と整備されつつある。一度システムとルールが確立されれば、撤去するのは困難だろう。ReJouleチームに聞いてみてほしい。共同創業者兼CFOのゾラ・チャン氏は、スタートアップ企業の駐車場に埋もれた油井櫓を指差す。地主は市に激しく苦情を申し立てている。結局のところ、これはかなり醜い。しかも、移動は複雑で費用もかかる。もちろん、これは比喩的な表現だ。今日私たちが構築するシステムは、しばらくは存在し続けるだろう。

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