All-solid-state battery

【 緒言 】

【 全固体電池の概要 】

1 全固体電池の基本技術と現況

① 図 全固体電池とリチウムイオン電池の構造比較

① 図 全固体電池用固体電解質材料の特性比較表

① 図 全固体電池とリチウムイオン電池のエネルギー密度比較

2 主要企業の開発戦略と実用化タイムライン(概況)

① トヨタ自動車と出光興産の協業戦略

② 日産自動車の独立戦略

③ TDKのニッチ戦略

① QuantumScapeの急速な実用化

② サムスンSDIの大規模パイロット

③ 図 主要メーカーの全固体電池開発タイムラインと商用化ロードマップ

① 図 全固体電池産業サプライチェーン構造図

3 市場展望と産業構造の長期変化

① 図 世界全固体電池市場規模予測(2025-2035年)と成長率推移

① 日本企業戦略:垂直統合と水平分業の並行

② 米欧企業戦略:スタートアップ主導と大手企業の出資

③ 中国企業戦略:急速な追上と市場ボリュームゲーム

④ 図 全固体電池メーカーの技術成熟度と市場戦略ポジショニングマップ

【 事業環境/業界構造 】

4 全固体電池の主流技術化と2030年頃までの展望

【 市場変化要因/市場変革シナリオ 】

5 バッテリー交換システム普及による影響と全固体電池の2030年頃までの展望

6 地政学的要因による供給チェーン再編と全固体電池の2030年頃までの展望

① 資源多角化・地域内調達の推進

② 技術・標準化競争の激化

③ 市場・産業構造の変化

④ リサイクル・循環経済の拡充

7 コストパリティ達成による大衆化と全固体電池の2030年頃までの展望

【 将来シナリオ・予測/長期展望(2030年以降) 】

8 2027-2030年商用化時期の競争シナリオ

9 液系リチウムイオン電池技術改良による競争激化と全固体電池の2030年頃までの展望

10 リチウム硫黄固体電池の2030年以降実用化

11 量産技術確立の課題と2030年までの見通し

12 コスト競争力(1200元/kWh→液体電池並み)の到達シナリオ

13 半固体電池との競合関係の近未来シナリオ

14 液体電池技術進歩との差別化の近未来シナリオ

【 市場形成/市場動向/市場規模予測 】

15 全固体電池の市場形成と主要論点(2030年までに150億ドル規模、CAGR56.6%)

16 全固体電池の44%占有率シナリオ

17 全固体電池の2026年以降の市場予測と成長要因に関する総合分析

① 複数ソースによる長期予測(2035年見通し)

① 電気自動車(EV)の普及拡大

② 優れた技術性能による価値提案

③ 消費者電子機器市場の成長

④ エネルギー貯蔵システム(ESS)への応用拡大

⑤ 新興応用分野での先制的採用

⑥ 政府支援と産業政策の強化

① 電気自動車(EV)向け市場:最大成長ドライバー

② 消費者電子機器セグメント:現在の市場リーダー

③ エネルギー貯蔵システム(ESS):急成長セグメント

④ 医療機器・ロボット・航空宇宙:高付加価値ニッチ市場

① アジア太平洋地域

② 北米

③ ヨーロッパ

④ 中国

⑤ インド

① 硫化物系全固体電池

② 酸化物系全固体電池

③ ポリマー系全固体電池

① コスト低減と量産技術の確立

② デンドライト形成抑制と安全性確保

③ リサイクル技術の確立

④ 製造プロセスの標準化と拡張性

18 2030年全固体電池の市場展望

① 用途別

② 材料・セル構造

19 2030年までにEVの10-15%が固体電池搭載予測に関する市場・技術・実装動向

20 2030年までに$96億市場規模到達に関する全固体電池の展望とシナリオ

21 2030年以降の本格普及シナリオ

22 全固体電池の2030年以降の本格普及シナリオ

23 2045年全固体電池の長期市場展望

① 車載xEV

② マイクロモビリティ・二輪

③ 産業・医療・IoT

④ 定置蓄電

24 2030年の全固体電池シェアとGWhレンジ

25 硫化物系全固体電池の長期市場見通し

26 酸化物系全固体電池の長期市場見通し

27 EV向け全固体電池の本格導入時期と市場インパクト

28 消費者電子機器の20-30%が固体電池採用予測(2030年)に関する市場・技術・実装動向

29 エネルギー密度が現行リチウムイオン電池の2-3倍に関する全固体電池の市場・技術・実装動向

【 地域別市場動向/地域別市場特性 】

30 中国における疑似固体電池の先行量産動向

31 中国全固体電池判定方法標準(T/CSAE 434-2025)の政策的位置づけと実務影響

32 中国が2030年までに40%市場シェア獲得目標に関する全固体電池の市場・技術・実装動向

33 アジア太平洋地域が最大成長率を示す見通しに関する全固体電池の市場・技術・実装動向

34 欧州のグリーンディール政策による普及促進に関する全固体電池の市場・技術・実装動向

35 米国のインフレ削減法による製造・導入支援に関する全固体電池の市場・技術・実装動向

36 日本のLIBTECコンソーシアムによる技術革新推進に関する全固体電池の市場・技術・実装動向

【 将来シナリオ・予測/技術発展予測 】

37 産業構造変化と全固体電池の2030年頃までの展望

38 東アジア中心から欧米への生産分散と全固体電池の2030年頃までの展望

39 垂直統合戦略の重要性増大と全固体電池の2030年頃までの展望

40 新材料サプライヤーの台頭と全固体電池の2030年頃までの展望

41 ナトリウム系固体電池の代替技術確立に関する2030年頃までの近未来シナリオと展望

42 自動運転車・ロボティクス統合と全固体電池の2030年頃までの展望

43 宇宙産業・次世代モビリティへの展開と全固体電池の2030年頃までの展望

44 AI・機械学習による材料最適化と全固体電池の2030年頃までの展望

45 3Dプリンティング製造技術導入による全固体電池の2030年頃までの展望

46 リサイクル技術革新による循環経済と全固体電池の2030年頃までの展望

47 ハイブリッド車市場成長による需要分散と全固体電池の2030年頃までの展望

【 最新技術動向・ブレークスルー 】

48 体積エネルギー密度900Wh/L達成目標の技術と展望

49 世界最高水準イオン伝導の新材料開発

50 全固体電池における1mm厚電極のブレークスルー

51 充電時間1/3短縮の技術戦略と実装動向

52 3分で80%充電する小型セルの技術と実装展望

53 リチウム金属負極の実用化ロードマップ

① デンドライトと界面安定

② 体積変化・死Li

③ 充電側の高速化

54 全固体電池における乾式プロセス確立の要点

55 全固体電池の多層積層で実現する高出力化

56 500Wh/kgセル実証の技術的意義と市場インパクト

57 セラミックフロー電池と産業用ピークシフト

58 全固体電池とスマートグリッド統合

59 2D材料複合固体電池とウェアラブルエネルギーハーベスティング

【 材料革新/固体電解質技術 】

60 硫化物系電解質の機械特性改善

61 ドライコーティング技術の大幅な性能向上

62 ロール・ツー・ロール連続生産技術

63 セパレーター不要スタッキング技術

64 高圧成形・デンシフィケーション工程

65 超薄型固体電解質フィルム製造技術(10-60μm)

66 ポリマー系電解質の熱安定性向上

67 ハライド系超イオン導電体の商用化検討

68 複合固体電解質(CSE)の実用化

69 リチウム金属アノードのデンドライト抑制技術

70 シリコン系アノードの体積変化対策

71 アノードレス設計による製造工程簡素化

72 高ニッケル系NMC正極の最適化

73 3Dポーラス構造リチウム金属アノード

74 酸化物系電解質(LLZO系)の高イオン伝導性開発

75 固体電解質材料市場の急成長ドライバー

① 硫化物系

② 酸化物系

76 材料メーカーの戦略展開

77 レアメタル代替材料研究の潮流と全固体電池への接続

78 硫黄系原料の有効活用と全固体電池への展開

79 酸化物系固体電解質の安全性・長寿命ポテンシャル

80 Li-GPS系硫化物電解質の技術・市場インパクト

81 Li-SnPS系硫化物電解質の技術・市場レビュー

82 Li-SiPS系硫化物電解質の技術・市場レビュー

83 セラミック系酸化物電解質の技術・市場レビュー

84 LLZOの技術・市場レビュー

85 硫化リチウム(Li2S)中間原料の戦略的重要性

86 窒素ドープ硫化物電解質の技術・市場レビュー

87 硫化物系固体電解質の高容量・大出力ポテンシャル

88 自己修復燃料電池膜および二次電池材料

【 製造技術・プロセス 】

89 製造装置・設備産業の対応

90 製造装置産業の技術対応の近未来シナリオ

91 製造装置メーカーの技術革新と全固体電池の2030年頃までの展望

92 全固体電池のパイロット生産ライン構築の要点

93 大気非曝露製造プロセスの設計指針と実装動向

94 等方圧加圧(CIP/WIP/HIP)による全固体電池の高密着・高信頼化

95 流動解析を活用した製造最適化の設計指針

96 温度ムラ・詰まり解決技術の実装指針

97 薄膜化技術(20μm以下)の設計指針と実装動向

98 積層技術の高度化

99 界面抵抗低減技術の要点と実装動向

100 デンドライト成長抑制技術の全体像

101 高分子系固体電解質の成形自由度と実装価値

102 高volume製造技術への対応

103 バッテリー寿命が従来の8-10年から15年以上に延長に関する全固体電池の市場・技術・実装動向

【 応用分野・実装動向/EV・自動車 】

104 航続距離500マイル超の実現目標

105 10分以下急速充電と1200km相当航続の技術展望

106 10分以内の急速充電技術

107 プレミアムEVセグメントでの初期導入

【 応用分野・実装動向/産業用途 】

108 400V級システム実証の位置づけと要件

109 全固体電池における品質管理・評価技術の確立

110 産業機器バックアップ電源における全固体電池の位置づけ

111 UPS(無停電電源装置)用途における全固体電池の実装戦略

112 IoTセンサー・BLEビーコン電源における全固体電池の実装戦略

113 石油・ガスパイプライン監視における全固体電池とIoTの実装戦略

114 発電所内蓄電デバイスの役割と全固体電池の位置づけ

【 応用分野・実装動向/ウェアラブル・小型機器 】

115 スマートフォンの超薄型・高容量化

116 ウェアラブルデバイスの小型化

117 ラップトップの長時間駆動対応

118 IoTセンサーの長寿命化

119 医療機器への安全性重視導入

120 ワイヤレスイヤホン・補聴器における全固体電池の実装戦略

121 スマートコンタクトレンズの電源・実装戦略

122 医療用ウェアラブル機器における全固体電池の実装戦略

123 ペースメーカー・体内埋込機器における全固体電池と電源戦略

124 スマートウォッチ・フィットネストラッカーにおける全固体電池の実装戦略

【 応用分野・実装/エネルギー貯蔵 】

125 再生エネルギーのグリッドストレージ

126 産業用ロボット・ドローン応用

127 定置型エネルギー貯蔵システム(BESS)

128 マイクログリッド・分散電源統合

【 応用分野・実装動向/特殊環境・航空宇宙 】

129 eVTOL・航空宇宙用途への展開

130 宇宙・極限環境用途

131 極低温性能の改善による寒冷地対応

132 ドローン・eVTOL用電源の要件と全固体の実装戦略

133 固体電解質リチウム空気電池と次世代ドローン給電

134 航空宇宙機器用電源の要件と全固体電池の位置づけ

135 軍事・防衛用ポータブル電源における全固体電池の実装戦略

136 潜水機・深海探査機器における電源・全固体電池の実装戦略

137 極限環境対応電源の要件と全固体電池の位置づけ

【 応用分野・実装動向/サプライチェーン・材料 】

138 国内サプライチェーン強化の設計図

139 グローバル生産拠点展開の設計原理

140 原料調達の多様化戦略

141 中間原料の量産体制構築

【 政策・標準化/規制・認証 】

142 全固体電池の国際標準化に向けた実務フレーム

143 全固体電池における産学連携促進政策の実務フレーム

144 全固体電池の国際競争力強化支援の実務フレーム

145 中国のEV電池安全基準強化(2025年7月施行)

146 ISO 6469-1:2019電気自動車安全要求事項

147 IEC 62660-2リチウムイオン電池試験手順

148 SAE J2464:2009電気エネルギー貯蔵装置濫用試験

149 米国NIST建設プログラムによる連邦資金支援

150 日本MEXT認定の全固体電池研究センター

151 欧州グリーンディール目標達成支援策

152 韓国SK・LG・サムスン共同研究プロジェクト

153 インド・オーストラリアの新興エコシステム

154 EU電池規則2023/1542の適用開始

155 経済産業省「蓄電池供給確保計画」の政策フレーム

156 NEDO次世代電池開発支援の政策フレーム

157 安全性境界値突破時のリスク管理

158 全固体電池の安全性評価基準の策定

159 全固体電池における環境規制対応技術の実務フレーム

160 全固体電池における知的財産権戦略

161 人材育成・研究者交流促進の近未来シナリオ

162 異分野融合による新領域創出の近未来シナリオ

163 文科省共同研究拠点支援の役割と全固体電池コンテキスト

【 技術課題・障壁 】

164 サイクル性能の長期安定性確保

165 システム統合課題

166 リチウムデンドライト貫通リスク

167 安全基準・試験方法の標準化

168 界面抵抗の高さによる性能劣化

169 既存製造設備との互換性

170 供給チェーンの確立・安定化

171 固体電解質の脆弱性・機械的応力問題

172 固体電解質の低イオン伝導性

173 全固体電池の高スタック圧力・高温動作要件

174 衝突安全性・封じ込め設計

175 全固体電池の製造・スケールアップ課題

176 製造プロセスの複雑性・歩留まり向上

177 電極-電解質界面の不安定性

178 熱管理システムの複雑化

179 硫化物系電解質の水分感受性

180 全固体電池の量産コストが従来電池の3倍以上(1,200元/kWh)に関する課題

【 主要企業と戦略/電池・バッテリーメーカー/か関連スタートアップ 】

181 CATL:2027年小規模生産開始

182 QuantumScape:フォルクスワーゲンとの戦略提携

183 Solid Power:BMW・フォードとのパートナーシップ

184 ProLogium:世界初のGWh規模実証プラントを台湾に開設

185 Adden Energy:Harvard発、多層電池設計

186 ION Storage Systems:メリーランド州にパイロット生産ライン

187 Blue Solutions:ポリマー固体電池の長期製造実績

188 Factorial Energy:米国の有力プライベート企業

189 SES AI:SPACを通じた公開検討中

【 主要企業と戦略/自動車メーカー 】

190 2030年までにEVの10-15%が固体電池搭載予測に関する市場・技術・実装動向

191 EV航続距離20-50%向上の実装戦略

192 トヨタの「2030年EV販売350万台」目標の現実解

193 トヨタ:2027年までに量産開始計画

194 BMW・VW等欧州勢の戦略展開

195 BMW:2030年前に大規模量産計画

196 BYD:2027年小規模生産、2030年大規模適用

197 現代自動車:2025年試作、2027年部分量産

198 GAC・奇瑞:2026年車両搭載開始

【 主要企業と戦略/半導体メーカー 】

199 サムスンSDI:2027年量産開始、900Wh/L達成目標

【 産業・企業戦略/日本企業 】

200 出光興産:硫化リチウム大型装置建設

201 三井金属鉱業:A-SOLiD固体電解質開発

202 パナソニック:ドローン向け実用化計画

203 マクセル:産業機器向け量産開始

204 TDK:CeraCharge超小型全固体電池

205 AGC:材料開発参画

206 トヨタ:2027-2028年市販車搭載計画

207 日産:2028年量産EV投入予定

【 産業・企業戦略/海外企業 】

208 Samsung SDI:2027年量産開始計画

209 QuantumScape:パイロット生産推進

210 Solid Power:BMW・フォード出資

211 CATL:2027年小規模生産計画

212 BYD:2027年実証車両組立開始

213 Farasis Energy:2025年末量産開始

214 Huawei:窒素ドープ技術特許

215 ProLogium:超流動化無機固体電解質

【 ベンチャー/スタートアップ企業投資動向 】

216 Cymbet・BrightVolt:スタートアップ勢

217 Volkswagen:QuantumScape投資継続

218 ホンダ:430億円投資、2024年春実証ライン

219 神戸製鋼:LASAGNA.ONEへの資本参加

【 主要研究機関・大学 】

220 東京工業大学全固体電池研究センター

221 全固体電池マテリアルズ・オープンプラットフォーム(MOP)

222 文科省新学術領域研究「蓄電固体界面」

223 国際共同研究拠点形成

224 ミズーリ大学4D-STEM技術開発の全固体電池コンテキスト分析

225 テキサス大学ダラス校BEACONSイニシアチブの全固体電池コンテキスト分析

226 オハイオ州立大学電池研究開発センターの全固体電池コンテキスト分析

227 OMU全固体電池国際シンポジウム2025の総合分析

228 UCサンディエゴ・LGエナジー共同研究の全固体電池コンテキスト分析

229 ファラデー研究所£900万研究投資の全固体電池コンテキスト分析

230 MIT・ハーバード大学スピンオフ企業連携の全固体電池コンテキスト分析

231 物質・材料研究機構(NIMS)

232 QuantumScapeの数億ドル調達実績

233 Sila Nanotechnologies $590M調達(Series F)

234 Form Energy $240M調達(アイアンエア電池)

235 Northvolt €60億以上調達(欧州ギガファクトリー)

236 TaiSan £130万調達(準固体ナトリウム電池)

237 Kobe Steel・Lasagna.one出資

238 Putailai・Blue Solutions戦略提携

239 フォルクスワーゲン・PowerCo特許移転

240 Coatema・オハイオ州立大学設備提携

241 漢興ベンチャー・銀石新材料投資

242 NEDO SOLiD-EVプロジェクト

243 JST-OPERA産学共創プログラム

244 鳥取大学・京都大学・住友化学共同研究

245 東北大学WPI-AIMR研究

246 東北大学リチウム金属電池研究

247 同志社大学準固体電池研究

248 国際シンポジウム・学会

249 大阪公立大学全固体電池研究所(共同研究拠点)

【 以上 】