中国の固体電池ベンチャー・太藍新能源、長安汽車系VCから資金調達　大規模量産間近

太藍新能源は、固体電池の隔膜を無くすという技術的快挙を成し遂げたことになる。説明によると、同社の無隔膜半固体電池は、従来のリチウムイオン電池に比べ、同じ条件下での安全性が大きく向上したという。また、加圧や加熱、過充電などの安全性試験で国家規格を大きく上回り、中国の「電気自動車用動力蓄電池の安全性に関する要求」（GB38031-2020）と「電気自動車用リチウムイオン蓄電池の安全性に関する技術規範」（GB43854-2024）の認証を取得した。

無隔膜技術を導入することで、電池の互換性や適応性を大幅に向上させられる。無隔膜固体電池技術は、極材複合固体電解質層やサブミクロンレベルの成膜によって、リチウムデンドライト（樹枝状結晶）の成長を効果的に抑え、より高い安全性を保証する。

さらに、さまざまな材料に対応しており、ニッケル・コバルト・マンガン（NCM）、リン酸鉄リチウム（LFP）、リン酸マンガン鉄リチウム（LMFP）なども使用可能で、エネルギー密度の異なる電池をオーダーメイドで生産できる。使用する隔膜材料や電解液が減るため、原材料コストが10％以上減少し、生産効率も向上するという。

従来の電池の主要材料に数えられる隔膜には一般的に、ポリエチレン（PE）やポリプロピレン（PP）が使われる。高温になると収縮しやすく、正極と負極が短絡（ショート）して大量の熱が発生すれば、電解液の燃焼や電極材料の熱分解を誘発し、電池の発火や爆発につながる。

隔膜の耐熱性を高めるために、業界では幅広い研究と多くの改善措置が進められてきた。その結果、耐熱性はある程度向上したが、電池の温度が200度以上になった場合に隔膜が大きく収縮するのを抑えるのは困難なままだ。

従来のリチウムイオン電池では、爆発などを防止する措置を講じることで、耐熱性の向上を図るのが一般的だった。電池パックに、エアロゲルやマイカ、液体冷却システムを追加したり、高強度シェルを使ったりしてきたが、多くの措置を講じても、コストが増えると共にシステムが複雑になるだけで、隔膜の特性に起因する安全性の問題を根本的に解決することはできない。

太藍新能源は、従来のリチウムイオン電池に使われていた材料を段階的に減らしながら、固体電池の開発を進める戦略を採用した。

第一段階では、隔膜と電解液を減らした半固体電池の量産と車載化を進める。第二段階では、電解液を完全に無くした全固体電池をドローンなどの「低空経済」の一部の分野で活用する。第三段階では、負極を減らし、エネルギーを発生させる活物質だけを残す。そして最終的には、負極の無い全固体電池の製品化を目指すという具合だ。

同社はこの方針に基づき、従来のリチウムイオン電池から半固体電池、全固体電池へと段階的に開発を進める明確な道筋をつけた。

固体電池は、従来のリチウムイオン電池よりもエネルギー密度が高く、安全性に優れている。中国や海外の主要メーカーが発表している全固体電池の量産は、2027～30年に実現する見通しだ。太藍新能源が発表会で明らかにした計画によると、無隔膜半固体電池は2026年にEVへの車載試験を実施し、無隔膜全固体電池は27年の量産開始を目指すという。

中国CATL、27年にも全固体電池の量産化か　「大量生産にはまだ課題山積」

（翻訳・大谷晶洋）

瑞智新能源は、西北工業大学の新エネルギー電池分野の研究成果を実用化するため、2021年に設立された。リチウムイオン電池向け固体電解質材料の研究開発や生産を手がける企業として「国家ハイテク企業」に認定されている。リチウムイオン電池の機能性隔膜と固体電解質膜を主力製品とし、多方面から電池性能を向上させることに注力する。

目下、液系リチウムイオン電池の性能向上が限界に達しつつあるため、新たな電池技術としてエネルギー密度や安全性が高く、サイクル寿命の長い半固体・全固体リチウムイオン電池の開発が求められている。

このような市場のニーズに応えるため、瑞智新能源ではエネルギー貯蔵・変換デバイスやその主要材料に重点を置き、複数のコア技術の開発に取り組んできた。その結果、知的財産権を持つ機能性隔膜と固体電解質膜の開発に成功、製品はリチウムイオン電池、ナトリウムイオン電池、液体・半固体・全固体などさまざまな種類の電池に活用できる。

共同創業者の王鑫CEOによると、同社は既存の電池メーカーにコストパフォーマンスに優れた機能性コーティング膜（第1世代）を提供しながら、市場の成長パターンとタイミングに応じて、高エネルギー密度かつ安全性の高いリチウムイオン電池用イオン補充型隔膜（第2世代）と固体電解質膜（第3世代）の生産も進めるという。

第1世代の機能性隔膜は、トップクラスの電池メーカーを含む複数社と開発・試験・供給で協業する体制ができており、業界でも広く認められている。第2世代のイオン補充型の機能性隔膜と第3世代の固体電解質膜はベンチスケール試験を終えた段階だ。これを組み込んだプロトタイプの電池はエネルギー密度が450Wh/kgに達し、エネルギー密度のほか耐高温性や安全性を極限まで高めて、シビアな場面にも対応できるようになっている。

第1世代の製品はすでに量産を始めており、市場出荷量の多い電池向けの高コスパ商品として同社の主な収入源となっている。第2世代は来年の主力製品で、新たな資金調達が完了してから本格的な生産に入る。第3世代の製品開発も同時進行している。

同社は2022年に陝西省が主導する重点研究プロジェクトに参加した。主要材料開発の研究室、主要材料試験プラットフォーム、特殊セル組立検査プラットフォームを保有しており、機能性隔膜を年間1000万平方メートル生産できる生産ラインもすでに完成している。

次世代の全固体電池業界をリードすること、これが瑞智新能源の抱くビジョンと目標だ。同社は今後も研究開発と製品のイノベーションに力を注ぎ、全固体電池産業の発展を後押ししていく決意でいる。

＊2023年11月16日のレート（1元＝約21円）で計算しています。

（翻訳・畠中裕子）