全固体電池とは
電気自動車（EV）の次世代技術として本命視される全固体電池の実用化への動きが本格化し始めています。
全固体電池とは現在主流のリチウムイオン電池の電解液の代わりに固体の電解質を使うものです。
現状の電池は「正極材」、「負極材」、「セパレータ（絶縁材）」、「電解液」で構成されています。
電解液の中で、セパレータを通してイオンが移動して発電するのですが、液体である電解液は漏れたり、急激な温度変化で発火するリスクなどがあるとされます。
これを固体にすることでリスクを低減できるうえ、電池容量を示すエネルギー密度が格段に向上するため、充電時間が短く、かつ1回の充電で走行できる距離が大幅に増えることが可能になるといわれています。
全固体リチウムイオン電池の構造
出典：国立研究開発法人新エネルギー産業技術総合開発機構
先進・革新蓄電池材料評価技術開発（第2期）
報道によれば、トヨタ自動車は全固体電池の搭載車を2020年代前半の実用化を目指し、来年21年に試作車を公開し、性能試験を本格化させるそうです。
2017年の東京モーターショーで、トヨタのルロア副社長（当時）は
「全固体電池で（EVの）ゲームチェンジャーになる。保有特許数はトップ。2020年代前半に実用化する」
と宣言していました。
その通りのスケジュールで開発が進んでいることになります。
全固体電池には硫化物系と酸化物系という2つのタイプがあります。
トヨタのEV用は硫化型が用いられています。
硫化物系はリチウムイオンの伝導率が酸化物系に比べて、今のところ格段に高いとされています。
ただ、大気中に暴露すると猛毒の硫化水素が発生するため、これを厳重に防ぐために大型になる傾向があります。
それでも、小型EVでも室内空間の広さを犠牲にしない程度もの。
現状のリチウムイオン電池と比べて格段に小さくなります。
一方、酸化物系は化学的な安定性が高く、環境にやさしいとされます。
小型化が可能です。
ただ、現状ではリチウムイオン伝導率が低く、EVには不向きといわれています。
酸化物系の全固体電池はウェアラブル端末、IoTを導入した工場のセンサーの電源などとして期待されているようです。
ただ、NEDO（新エネルギー・産業技術総合開発機構）では2030年以降は車載用も酸化型が優位になるとの見方を示しています。
EV用バッテリーの技術シフトの想定
出典：国立研究開発法人新エネルギー産業技術総合開発機構
先進・革新蓄電池材料評価技術開発（第2期）
全固体電池関連銘柄を紹介
主な全固体電池関連を取り上げます。
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東京工業大学と2016年に全固体電池の開発成功を発表しています。
報道によればトヨタは関連保有特許件数が1,000を超え世界首位。
2021年に試作車を公開し、量産化への道を探っています。
NEDOとトヨタなどは2018年6月に「全固体リチウムイオン電池の研究開発プロジェクト」の第2期を始動させています。
期間は2022年までで、EV用途での早期実用化を目指します。
週足2020年12月21日まで表示
2019年12月に全固体電池向け固体電解質の量産試験用設備の導入を決定したと発表しています。
報道などでは2021年には企業の試作レベルの発注量に対応できる、年数10トン規模の生産をするとのことです。
週足2020年12月21日まで表示
2020年2月に全固体電池向け固体電解質の商業生産に向けた実証設備を、千葉事業所内に建設すると発表しています。
稼働は2021年度の第1四半期を予定。
同社ではこれまでに高純度の硫化リチウム製造法を確立しており、硫化リチウムを原料とする硫化物系固体電解質で開発をリードしてきたとのことです。
数多くの特許も保有し、原料からの一貫生産を目指します。
週足2020年12月21日まで表示
2016年2月に硫化物系固体電解質を使用した全固体リチウムイオン電池の開発を発表しています。
同社独自の製造方法で耐久性に優れ、かつ製品化に適した電池の開発に成功。
会社側の発表資料によれば「大気圧下での充放電が可能」なのだそうです。
週足2020年12月21日まで表示
2020年3月に、同社が開発した業界最高水準の電池容量を持つ全固体電池が、第49回日本産業大賞で最高位である内閣総理大臣賞を受賞したと発表しています。
高い安全性・耐久性により、ウェアラブル機器や小型IoT製品への導入が想定されています。
酸化物系ですが、いずれはEVなどへの応用も期待できそうです。
週足2020年12月21日まで表示
和島英樹
経済ジャーナリスト。
日本勧業角丸証券（現みずほ証券）入社。株式新聞社（現モーニングスター）記者を経て、2000年ラジオＮＩＫＫＥＩに入社。
東証・記者クラブキャップ、解説委員などを歴任。
2020年6月に独立。企業トップへの取材は1,000社以上。
ラジオNIKKEI担当番組に「マーケット・プレス」など。
日経ＣＮＢＣ毎週水曜日「デイリーフォーカス」にレギュラー出演。
四季報オンライン、週刊エコノミストなどへ寄稿多数。
国際認定テクニカルアナリスト（ＣＦＴｅ）。
日本テクニカルアナリスト協会評議委員。
当コラムは投資の参考となる情報提供を目的としており、特定の銘柄等の勧誘、売買の推奨、相場動向等の保証等をおこなうものではありません。
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