トヨタが硫化物系全固体電池の特許1,000件以上保有、サムスンSDIはアノードレス構造で2027年量産を目指す

2026年7月5日

solidess.com 日本、韓国

概要

トヨタ自動車は硫化物系全固体電池分野で1,000件以上の特許を保有し、2027年～2028年の量産車への搭載と400Wh/L以上のエネルギー密度を目標にしていますが、製造コストが従来比100倍という課題を認識しています。サムスンSDIはアノードレス構造の全固体電池で2027年後半の量産化を目指しており、EV、ロボット、モバイルデバイスへの搭載を計画しています。両社とも量産化に向けた技術的信頼性とコスト管理が重要な課題であり、特に硫化物系固体電解質の固-固界面抵抗や積層圧力の管理が注目されています。

詳細

主要成果

トヨタ自動車は、硫化物系全固体電池に関する1,000件以上の特許を保有し、2027年から2028年にかけて量産車に導入し、400Wh/L以上のエネルギー密度を達成することを目標としています。一方、サムスンSDIはアノードレス構造の全固体電池を開発し、EV、ロボット、モバイルデバイス向けに2027年後半の量産開始を目指しており、全固体電池の商用化競争が激化しています。

技術・臨床詳細

トヨタは硫化物系全固体電池を中核技術と位置づけていますが、量産コストが既存のリチウムイオン電池の100倍に達するという大きな課題に直面しています。硫化物系固体電解質は、室温で10⁻³～10⁻² S/cmという高いイオン伝導度を達成していますが、固-固界面の抵抗や、5～100 MPaという継続的な積層圧力を必要とするモジュール構造が量産化の障壁となっています。サムスンSDIは、リチウムデンドライト抑制のために銀とカーボンの特殊コーティングを施したアノードレス設計を追求しており、2023年3月には全固体電池専用のパイロット生産ラインを水原に建設しました。2024年にはウェアラブルデバイス向けの小型全固体電池の開発に成功するなど、着実に進捗を見せています。

背景・業界文脈

全固体電池は、液体電解質が固体電解質に置き換わることで、安全性の大幅な向上、エネルギー密度の飛躍的増加、そして急速充電能力の実現が期待される次世代バッテリー技術です。自動車業界の巨人であるトヨタと、電子機器分野で強いサムスンSDIが、それぞれ異なるアプローチで開発を進めていることは、この技術の戦略的意義の大きさを物語っています。シリコン系負極と固体電解質の組み合わせが主要な研究方向の一つですが、シリコンの体積膨張管理と界面設計が共通の課題として挙げられます。

今後の展望

両社の目標時期である2027年から2028年にかけて、全固体電池の量産化に向けた具体的な進捗が明らかになることが予想されます。特に、トヨタが直面する高コスト問題の解決と、サムスンSDIが取り組むリチウムデンドライト抑制技術の確立が、商用化の鍵となるでしょう。これらの課題を克服できれば、EV市場に大きな変革をもたらし、より安全で高性能なモバイルデバイスやロボットの実現にも貢献する可能性があります。今後の研究開発投資と製造技術の革新が、全固体電池の未来を決定づける重要な要素となるでしょう。

元記事: https://www.solidess.com/solid-state-battery-mass-production-breakthrough/

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