[イーデイリーJAEMIN SONG 記者] 「投資で遅れをとると、うっかり取り残されてしまう恐れがあります。」
韓国のバッテリー大手3社が今月に入り、全固体バッテリー関連の特許を相次いで公開したのは、未来の戦略産業に対するこのような危機感が背景にあるからです。最近、企業が口先だけで人工知能（AI）の「スピード調整論」を唱えつつも、実際の投資を止められないのと同様に、全固体バッテリーにおいても、未来の技術主導権をめぐるグローバルな競争が激化しているのです。
（グラフィック＝イーデイリー キム・イルファン記者）
素材から製造工程へ…Kバッテリーの量産準備
イーデイリーが国内バッテリー大手3社の最近公開された特許を分析したところ、これらの特許には正極などの素材だけでなく、電極を積層・圧着する製造工程関連の技術まで含まれていました。技術確保の領域が、素材から実際の生産に必要な工程へと広がっているとの解釈が可能です。
全固体バッテリーは、液体の代わりに固体電解質を使用するため、固体状態の電極と電解質をどれだけ均一に接触させるかが重要です。接触が不均一だと、リチウムイオンが移動する過程で抵抗が大きくなり、性能が低下する恐れがあります。素材の性能だけでなく、積層・圧着などの製造工程を精密に制御し、これを一定の品質で繰り返し生産する技術が、商用化の核心課題として挙げられる理由です。
最も早い量産時期（来年下半期）を提示したサムスンSDIは、今回の特許においても製造工程まで技術の範囲を広げました。電極とガスケットを組み立てて積層・圧縮する製造技術と、硫化物系固体電解質などを適用した正極技術を公開しました。水原研究所のパイロットライン「Sライン」で、顧客企業による検証を進めています。 ヒューマノイドなどのフィジカルAIをターゲットとしたパウチ型製品も開発中です。
LGエナジーソリューションは、実際の生産工程に直結した特許を公開しました。全固体電池の構成要素を連続供給し、ロール方式で接合する製造方法などが代表的です。オチャン・エネルギープラントにパイロットラインの構築を推進するとともに、量産プロセスの開発も進めています。 黒鉛系全固体電池は2029年の電気自動車用、無負極系全固体電池は2030年のヒューマノイドロボット用としての商用化を目指しています。
SKオンが公開した特許は、全固体電池の内部抵抗を低減する技術に焦点を当てています。 集電体と活物質、固体電解質の間に導電層を適用し、イオン・電子の移動を円滑にする方式です。大田（テジョン）未来技術院のパイロットプラントで試作品を検証する一方、米ファクチュリアル・エナジー社との製造協力も進めています。硫化物系全固体バッテリーの商用化目標は2029年です。
商用化のハードルは高いものの…韓国・中国・日本・ドイツの競争が加速
全固体電池が既存のリチウムイオン電池に急速に取って代わるまでには、乗り越えるべき課題が数多くあります。 固体電解質などの素材価格が高い上、固体と固体が接する界面で発生する抵抗や耐久性、大量生産過程における歩留まりなどが代表的な課題です。特に、既存のリチウムイオン電池もエネルギー密度と安全性が着実に向上しているため、全固体電池は価格と性能の面で確かな競争力を証明しなければならないという指摘が出ています。
ソジョン大学自動車学科のパク・チョルワン教授は、「リチウムイオン二次電池は、エネルギー密度や安全性などが以前より大幅に改善された」とし、「全固体電池は、既存の技術と比較して技術的・商業的に競争力があることを示さなければならない」と述べました。
それにもかかわらず、世界的な技術競争はむしろ加速しています。中国のBYDは来年、全固体電池の小規模生産を推進しており、CATLも同年の試験生産を目標としています。日本のトヨタは、出光興産と硫化物系固体電解質のサプライチェーンを構築し、来年～再来年に全固体電池を採用した電気自動車の商用化を推進しています。
欧州の自動車メーカー各社は、実車での検証にいち早く乗り出しました。ドイツのメルセデス・ベンツは、米ファクトリアル・エナジーの全固体セルを搭載したEQS試験車で、公道走行テストを行っています。BMWも、米ソリッドパワーの全固体セルを採用したi7試験車を、実際の公道で試験しています。 バッテリーメーカーによるパイロット生産の段階を超え、自動車メーカーが実際の車両で性能と適用可能性を検証する段階へと、競争の範囲が広がったことになります。
特に韓国企業の間では、中国に遅れをとっているバッテリー供給網の主導権を覆す「ゲームチェンジャー」として、全固体バッテリーに力を入れる動きが見られます。圧倒的な技術的優位性を築き、中国に追いつこうというものです。ある業界の高官は、「バッテリーは国家の中核戦略産業です」とし、「政府も全固体技術力の確保に向けて全面的に支援する必要があります」と述べました。
韓国のバッテリー大手3社が今月に入り、全固体バッテリー関連の特許を相次いで公開したのは、未来の戦略産業に対するこのような危機感が背景にあるからです。最近、企業が口先だけで人工知能（AI）の「スピード調整論」を唱えつつも、実際の投資を止められないのと同様に、全固体バッテリーにおいても、未来の技術主導権をめぐるグローバルな競争が激化しているのです。
素材から製造工程へ…Kバッテリーの量産準備
イーデイリーが国内バッテリー大手3社の最近公開された特許を分析したところ、これらの特許には正極などの素材だけでなく、電極を積層・圧着する製造工程関連の技術まで含まれていました。技術確保の領域が、素材から実際の生産に必要な工程へと広がっているとの解釈が可能です。
全固体バッテリーは、液体の代わりに固体電解質を使用するため、固体状態の電極と電解質をどれだけ均一に接触させるかが重要です。接触が不均一だと、リチウムイオンが移動する過程で抵抗が大きくなり、性能が低下する恐れがあります。素材の性能だけでなく、積層・圧着などの製造工程を精密に制御し、これを一定の品質で繰り返し生産する技術が、商用化の核心課題として挙げられる理由です。
最も早い量産時期（来年下半期）を提示したサムスンSDIは、今回の特許においても製造工程まで技術の範囲を広げました。電極とガスケットを組み立てて積層・圧縮する製造技術と、硫化物系固体電解質などを適用した正極技術を公開しました。水原研究所のパイロットライン「Sライン」で、顧客企業による検証を進めています。 ヒューマノイドなどのフィジカルAIをターゲットとしたパウチ型製品も開発中です。
LGエナジーソリューションは、実際の生産工程に直結した特許を公開しました。全固体電池の構成要素を連続供給し、ロール方式で接合する製造方法などが代表的です。オチャン・エネルギープラントにパイロットラインの構築を推進するとともに、量産プロセスの開発も進めています。 黒鉛系全固体電池は2029年の電気自動車用、無負極系全固体電池は2030年のヒューマノイドロボット用としての商用化を目指しています。
SKオンが公開した特許は、全固体電池の内部抵抗を低減する技術に焦点を当てています。 集電体と活物質、固体電解質の間に導電層を適用し、イオン・電子の移動を円滑にする方式です。大田（テジョン）未来技術院のパイロットプラントで試作品を検証する一方、米ファクチュリアル・エナジー社との製造協力も進めています。硫化物系全固体バッテリーの商用化目標は2029年です。
商用化のハードルは高いものの…韓国・中国・日本・ドイツの競争が加速
全固体電池が既存のリチウムイオン電池に急速に取って代わるまでには、乗り越えるべき課題が数多くあります。 固体電解質などの素材価格が高い上、固体と固体が接する界面で発生する抵抗や耐久性、大量生産過程における歩留まりなどが代表的な課題です。特に、既存のリチウムイオン電池もエネルギー密度と安全性が着実に向上しているため、全固体電池は価格と性能の面で確かな競争力を証明しなければならないという指摘が出ています。
ソジョン大学自動車学科のパク・チョルワン教授は、「リチウムイオン二次電池は、エネルギー密度や安全性などが以前より大幅に改善された」とし、「全固体電池は、既存の技術と比較して技術的・商業的に競争力があることを示さなければならない」と述べました。
それにもかかわらず、世界的な技術競争はむしろ加速しています。中国のBYDは来年、全固体電池の小規模生産を推進しており、CATLも同年の試験生産を目標としています。日本のトヨタは、出光興産と硫化物系固体電解質のサプライチェーンを構築し、来年～再来年に全固体電池を採用した電気自動車の商用化を推進しています。
欧州の自動車メーカー各社は、実車での検証にいち早く乗り出しました。ドイツのメルセデス・ベンツは、米ファクトリアル・エナジーの全固体セルを搭載したEQS試験車で、公道走行テストを行っています。BMWも、米ソリッドパワーの全固体セルを採用したi7試験車を、実際の公道で試験しています。 バッテリーメーカーによるパイロット生産の段階を超え、自動車メーカーが実際の車両で性能と適用可能性を検証する段階へと、競争の範囲が広がったことになります。
特に韓国企業の間では、中国に遅れをとっているバッテリー供給網の主導権を覆す「ゲームチェンジャー」として、全固体バッテリーに力を入れる動きが見られます。圧倒的な技術的優位性を築き、中国に追いつこうというものです。ある業界の高官は、「バッテリーは国家の中核戦略産業です」とし、「政府も全固体技術力の確保に向けて全面的に支援する必要があります」と述べました。
