リチウムイオン電池のコストは過去10年間で75%低下しました。これは、単一の画期的な技術によるものではなく、さまざまな小さな改善の積み重ねによるものです。
この分野での経験を持つのが、ナセント・マテリアルズの創業者であるチャイタニヤ・シャルマ氏です。シャルマ氏は、テスラのギガファクトリーやニューヨークのリチウムイオン電池メーカーiM3NYでの勤務経験を持っています。
2023年11月にiM3NYを退社して以来、シャルマ氏はリチウムイオン電池のカソード材料の新しい加工方法に取り組んでいます。この新しいプロセスにより、カソードのエネルギー密度を最大12%向上させ、製造コストを30%削減できるということです。
シャルマ氏は「新しい化学物質を開発するのではなく、新しい製造方法を開発したい」と述べています。
この製造に重点を置いたアプローチは、初期の投資を引きつけました。ナセントは、SOSVが主導するシードラウンドで230万ドル(約3億5000万円)を調達したと発表しました。ニュージャージー・イノベーション・エバーグリーン・ファンドとUM6Pベンチャーズも参加しています。
スタートアップの初期の焦点は、リチウムイオンリン酸鉄(LFP)とリチウムマンガン鉄リン酸(LMFP)という2つのカソード材料にあります。これらは、自動車メーカーやデータセンター運営者の間で支持を得ているということです。最近の改善により、LFPのエネルギー密度はより高価なニッケルやコバルトベースの化学物質に近づいていますが、コストははるかに低いとされています。
しかし、改善の余地はまだあります。シャルマ氏は、iM3NYで一貫した品質の材料を入手することが課題であり、これが同社の2023年1月のチャプター11破産申請の一因となったと述べています。
供給チェーンの不均衡が問題の原因だとしています。テスラのギガファクトリーのような大手企業は、より一貫した材料を得る傾向があるとシャルマ氏は述べています。「小規模な企業も工場に1億ドルから2億ドル(約155億円から310億円)を投資していますが、品質のばらつきがある材料を受け取ることが多い」とのことです。
シャルマ氏は「すべての顧客に一貫した材料を提供するためにナセント・マテリアルズを立ち上げたいと思った」と語っています。
カソード材料は粉末状で提供されることが多いですが、目に見えない微細な違いが最終結果に大きな影響を与えることがあります。シャルマ氏によれば、ナセントはエネルギー消費を抑えつつ、より一貫したサイズと形状の粒子を作り出すプロセスを開発したとしています。これにより、材料をより密に詰めることができ、エネルギー密度が向上するということです。
このプロセスは、供給チェーンの利点も提供します。低純度の原材料を使用することが可能で、国内の供給源を開拓することができるとしています。現在、ナセントはLFPとLMFPに焦点を当てていますが、将来的にはニッケルマンガンコバルト(NMC)やリチウムマンガンリッチ(LMR)といった他の化学物質にも拡大する方針です。LMRは、2028年にGMが導入する予定の比較的新しい化学物質です。
この国内志向は、業界の重要な依存関係に対処するものです。今日、カソード材料の大部分は中国で製造されています。
シャルマ氏は「どうすれば中国に依存せずに済むのか。それが私たちが焦点を当てていることです。供給チェーンを簡素化し、地元の原材料を活用することでコストを削減することができる」と述べています。