キャパシタ（こぴぺ）

　節電、低燃費といった省エネルギ化への関心の高まりを受けて、急速充放電が可能な蓄電装置であるキャパシタの採用が広がった一年だった。例えば、先日閉幕した「第42回東京モーターショー2011」には、マツダが、キャパシタを使った減速エネルギ回生システム「i-ELOOP」をコンセプトカー「雄（TAKERI）」に搭載、出品していた【写真】
http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20111219/202779/
　i-ELOOPは電気2重層キャパシタ（EDLC）とオルタネータ、DC-DCコンバータを組み合わせたもので、減速時にオルタネータで発電した電力をキャパシタに蓄えて電装品に供給したり、バッテリを充電したりする

　i-ELOOPのEDLCは、日本ケミコンが「DLCAP」シリーズの新製品として自動車への搭載を念頭に開発したもの。直径40mm、高さ150mmの円筒形タイプで、内部抵抗を従来の同社製品の1/3に低減しており、耐熱性も高いのが特徴だ。マツダが本格採用するのを受けて2012年からこの新製品を量産する。今後は主力製品としてEDLC事業の拡大を図る。この他、クルマへの搭載ではドイツContinental社がEDLCを組み込んだアイドリングストップ機構を開発している

　これまで、EDLCは価格が高いこともあり港湾クレーンや無停電電源装置（UPS）などの産業用での採用がほとんどだった。しかし、クルマへの搭載が進めば、量産効果で価格も下がり他の分野への普及も期待できる

大容量キャパシタも

　採用が本格化するEDLCの後を追うのが、EDLCよりも大容量のリチウム（Li）イオン・キャパシタ（LIC）。EDLCよりも大容量だが、登場して日が浅く、価格が高いこともあって本格的な採用に至っていない。しかし、今年はJMエナジーがLICの製造プラントでのテスト生産を開始した他、FDKと旭化成が設立したLIC事業の合弁会社、旭化成FDKエナジーデバイス（AFEC、本社静岡県湖西市）も2012年に現在の2.5倍となる2万5000個/年の生産体制確立を計画しているなど、いよいよ量産段階に入ってきた。モーターショーにLICを展示していた新神戸電機は、「性能では自動車メーカーの要求をクリアしている」と技術には自信を見せる

　LICはまだ価格が高いこと、採用実績が少ないことから自動車への搭載は当面難しそうだ。しかし、太陽光発電や風力などの蓄電装置として、Liイオン2次電池などと組み合わせての利用が期待されている。実際、実証試験なども実施されており、まずは変動のある再生利用可能エネルギ向けに普及しそうだ

開発進む次なる大容量タイプ

　LICが量産段階に入ろうとしている一方で、既に次の大容量キャパシタの開発も進んでいる。例えば、ダイハツ工業は、モーターショーで大容量キャパシタ「メガストレージキャパシタ」を公開した。LICをベースに、正極電圧を5V近くまで高めることでエネルギ密度を高めたという。容量や材料などについては詳しく明かさないが、「一般的な電気2重層キャパシタの10倍のエネルギ密度がある」としている。日本ケミコンは東京農工大学大学院教授の直井勝彦氏と「ナノハイブリッド・キャパシタ」の開発を進めている

　イーメックスは、数分で充放電が可能な7000W/kgという出力密度と、80～100Wh/kgのエネルギ密度を持つ、導電性高分子膜を用いた蓄電デバイスを開発した

　イーメックスが「キャパシタ電池」と呼ぶこの蓄電デバイスは、正極にポリピロールやポリチオフェン、ポリアニリンなどの導電性高分子膜を採用しているのが最大の特徴。負極はLiイオンをドーピングした（プレドープ）カーボン系材料で、正負の電極を電解液と共に封止してある。いわばLiイオン・キャパシタ（LIC）の正極を、導電性高分子正極に置き換えたもの。電解液は既存のEDLCと同じで、4フッ化ホウ酸イオン（BF4－）を含む有機溶媒である。出力密度は電気2重層キャパシタ（EDLC）以上で、エネルギ密度は「電気自動車（EV）に使われているLiイオン2次電池（LIB）と同程度」としている。実用化されれば、急速充放電が可能な電池の実現が期待できる。充放電サイクルにも優れており、同社の評価では1万回以上の充放電を繰り返しても性能の劣化が小さく長寿命だという