カリフォルニア州の新興企業Anthro Energyは、ケンタッキー州ルイビルで電池材料工場の建設を開始した。同社はこの工場を、先進的な電解質を生産する、米国で初めての大規模な国内所有・国内運営の工場だと説明している。施設は2027年末に稼働を開始する予定で、年間約1万2,000メートルトンのポリマー電解質を生産する能力を持つ。
同社によると、この量は最大25ギガワット時のリチウムイオン電池の生産を支えるのに十分だという。全生産量を定置型蓄電に振り向けた場合――Anthroは複数の市場を対象としているため、実際にはそうならない――各プロジェクトの蓄電時間を4時間と仮定すれば、6.25ギガワットの蓄電プロジェクトに供給できることになる。
送電網向け電池で電解質が重要な理由
電解質は、電池の充電・放電時に正極と負極の間でリチウムイオンを運ぶ媒体である。現在のリチウムイオン電池の大半は可燃性の液体電解質を使用しており、数千個のセルが近接して配置される大規模蓄電システムでは、この材料の特性が重要な要因となる。
AnthroのProteusプラットフォームは、従来の電池製造設備を使って液体状態の材料をセルに注入し、その後、通常の化成工程中に化学反応によって固体または半固体のポリマーへ変化させる。同社によると、このポリマーは火災、短絡、膨張に対する耐性が高い可能性があり、故障がセルからセルへ伝播する可能性を抑えられるという。この特性は、蓄電システムが住宅、企業、重要インフラの近くに設置される場合に特に重要となる。
実際に何が変わるのか
Anthroはまた、この電解質によってセルのエネルギー密度と稼働寿命が向上する可能性があると述べている。これは、同じスペースにより多くの電力を蓄え、毎日の充放電サイクルを繰り返しても、より長期間にわたって容量を維持できることを意味する可能性がある。ただし、これらの結果は、商業規模の大量生産で技術の性能を実証できるかどうかに左右される。
同社が強調する実務上のポイントの一つは、Proteusの利用に既存の電池製造設備の置き換えが必要ないことだ。これにより、全面的に新しい工場を必要とする可能性がある全固体電池の設計と比べ、導入が容易になる可能性がある。ただし、出典は、切り替えコストや長期的な商業試験の結果について、独立した詳細を示していない。
連邦政府の資金と国内サプライチェーン
プロジェクトの価値は4,200万ドルを超える。バイデン政権下で成立したインフラ投資・雇用法を通じて、米国エネルギー省から2,490万ドルの助成金を受けたほか、インフレ抑制法の48Cプログラムに基づき、1,840万ドルの投資税額控除を受ける。
Anthroによると、工場は当初から「懸念される外国事業体」（Foreign Entity of Concern）の制約を受けない投入物を使用する。これにより、米国の電池メーカーに対し、海外からの供給途絶リスクや連邦政府の調達制限と通常結び付く可能性のある材料の国内供給源を提供する。プロジェクトにより、製造および技術分野で110人の恒久的な雇用に加え、建設分野で約390人の一時的な雇用が創出される見込みだ。
送電網向け蓄電に加え、この工場の電解質は輸送、防衛、ロボット、民生電子機器向けの電池にも使用される予定であり、対象市場はエネルギー分野だけにとどまらず、さらに広がる。