LFP電池とは何か

　LFP電池（リン酸鉄リチウムイオン電池）とは、正極材がリチウム（Li）、鉄（Fe）、リン（P）から構成されるリチウムイオン二次電池です。安価で安定性の高いリン酸鉄（LiFePO4）が用いられ、レアメタルを使用しません。

　現在、EVのバッテリーで主流なのは、ニッケル（Ni）、マンガン（Mn）、コバルト（Co）を正極材に使用した「三元系（NMC）」とよばれるリチウムイオン二次電池です（図1）。


　しかし、中国では近年、EVバッテリーの主流が三元系電池からLFP電池に移り変わっています。さらにテスラやステランティス、トヨタや日産などもLFP電池の導入を進めており、今やEVバッテリーとして大きな注目を集める存在となりました。

LFP電池のメリット、三元系と比較

　LFP電池は三元系電池と比べ、どのようなメリットがあるのでしょうか。

（1）レアメタルを使用しない
　LFP電池はニッケルやコバルトなどのレアメタルを使用しないため、原料費高騰や原料調達リスクを軽減することができます。リンや鉄は、レアメタルと比べて自然界に広く存在しており、埋蔵量も豊富な物質です。

　レアメタルの採掘にあたっては、環境汚染や労働問題が懸念されています。特にコバルトは世界の70％以上がアフリカのコンゴで産出されていますが、一部の採掘場では、水や土壌、大気などの環境汚染に加え、非人道的な労働が問題視されています。

　こうした背景から、大手企業の間では、コバルトの調達先をモロッコやオーストラリアに切り替えたり、コバルトの使用量を削減する動きがあります。レアメタルを使用しないメリットは非常に大きいと言えます。

（2）火災リスクが低く安全性が高い
　LFP電池は熱への安定性が高いため、異常発熱や発火、火災のリスクが低い特徴があります。一般的に、三元系電池は高温環境下では劣化が起こりやすく、発火や爆発のリスクが高いと言われています。しかしLFP電池は、酸素とリンの結合が強いため、高温環境下でも安定して動作し、安全に利用することができます。

（3）寿命が長い
　LFP電池は、耐用年数が長いという特徴があります。蓄電池は充放電を繰り返すことで劣化が進みますが、LFP電池は三元系電池の倍以上の寿命があると言われています。

　頻繁な充放電サイクルを繰り返すEVや電力貯蔵システム（ESS）などにおいて、長期的なコスト削減にもつながることが期待されています。

LFP電池のデメリット

　LFP電池は三元系電池と比べると、エネルギー密度が低いため、EVの場合、航続距離が短くなるという課題があります。三元系電池と同じエネルギーの容量を得るためには、より多くの体積が必要です。

　そのため以前は、瞬間的に大きなパワーを要するEV向けには適さないとされていました。しかし、近年の進化が目覚ましく、LFP電池のエネルギー密度の低さは大きく改善されてきています。 【次ページ】トヨタや日産はどう対抗？