出光とトヨタ、バッテリーEV用全固体電池の量産に向けた協業を開始

出光興産（以下、出光）とトヨタ自動車（同トヨタ）は2023年10月12日、バッテリーEV（同BEV）用の全固体電池の量産化に向けて、固体電解質の量産技術開発や生産性向上、サプライチェーン構築に両社で取り組んでいくことを発表した。
 

これはトヨタが掲げるマルチパスウェイ戦略における重要な選択肢のひとつとして、2027～28年の実用化を目指して開発を進める全固体電池において、材料開発などで世界をリードする両社が連携することで、その目標をより確実なものとするもの。さらに本格的な量産体制につなげる。
 
全固体電池のメリットは、電解質が固体であるため電気を伝えるイオンが早く動けるので、充電時間の短縮が図れるほか、航続距離の拡大や高出力化が可能になる。温度の影響も受けにくく、高温、・電圧にも強いため、安定性が高いという特徴もある。
 
電池のコンパクト化が図れるほか、高性能になることで、動力性能が求められるスポーツカーから、急速充電の頻度が高い商用車まで多様なニーズに対応するBEVの開発が可能になるのだ。
 
一方、課題となるのが耐久性で、充放電を繰り返すと正極と負極、固体電解質の間に亀裂が発生し、電池性能が劣化してしまうことが長年の課題となっていたという。
 
2013年以降この課題解決にトヨタともに取り組んできたのが出光だった。いち早く全固体電池の要素技術を開発していた出光は、石油精製の過程で得られる副産物である硫黄成分が固体電池の電解質として活用できることに着目。固体電解質の中間材料である硫化リチウムの製造技術を培ってきた。
 
トライ＆エラーを繰り返してきたなかで、両社の材料技術を融合させることで、硫黄成分を原料とした硫化物系の固体電解質の技術を開発。この固体電解質は柔軟性と密着性が高く、割れにくいうえ、高い性能を発揮するという特徴を持つ。
 
その硫化物系の固体電解質にトヨタの正極、負極材、そして電池化技術を組み合わせることで、全固体電池の性能と耐久性を両立できるめどがついたという。先行開発からいよいよ実用化へ向けた取り組みへと移行するのだ。
 
そこで今回、両社が数十名規模のタスクフォース（プロジェクトチーム）を組み、以下のようなスキームで協業を進めていく計画だ。
 
■第1フェーズ
「硫化物固体電解質の開発と量産に向けた量産実証（パイロット）」装置の準備」
・出光とトヨタは、双方の技術領域へのフィードバックと開発支援を通じ、品質やコスト、納期の観点で硫化物固体電解質を作り込み、出光の量産実証（パイロット）装置を用いた量産実証につなげる。
 
■第2フェーズ
「量産実証装置を用いた量産化」
・出光による量産実証（パイロット）装置の製作・着工・立ち上げを通じた、硫化物固体電解質の製造と量産化を推進。
 
・トヨタによる、当該硫化物固体電解質を用いた全固体電池と、それを搭載した電動車の開発を推進し、全固体電池搭載車の2027～28年の市場導入をより確実なものにする。
 
■第3フェーズ
「将来の本格量産の検討」
・第2フェーズの実績をもとに、将来の本格量産と事業化に向けた検討を両社で実施する。
 
 
今回の協業では、まず、全固体電池の固体電解質の開発と量産に向けた材料開発とその量産実証を軸としている。量産化技術の確立に向けた動きはすでに開始しており、出光が千葉県にある開発拠点（千葉事業所）において小型実証設備を2021年11月に稼働を開始している。今後さらに能力の増強を図り、第2フェーズの量産実証（パイロット）装置は、2027年の稼働開始を予定している。
 
つまり、この計画がうまく進めば、2027年の実用化が実現するというわけだ。
 
一方のトヨタの説明では、生産規模やエージング、異物確認プロセスなどへの対応が柔軟に行えるよう、全固体電池の生産拠点は本社地区（愛知県）に置くという。
 
両社の材料開発技術と、出光の材料製造技術、トヨタの電池量産技術を一つにして全固体電池の量産に本格的に取り組む今回の協業について、トヨタの佐藤恒治代表取締役社長は、
 
「ここからは実現力です。変革をカタチにというビジョンを掲げる出光は、まさに実現力を真ん中に置いた企業経営をされています。トヨタもモビリティカンパニーへの変革に向けて、ビジョンをクルマで具体化していくことを何よりも大切にしています。
 
そんな両社がいっしょにやるからこその実現力は何倍にもなると思っています。木藤社長に初めてお会いした際に、エネルギーの未来を変えていくために意志を持って行動していきたいという強い思いを伺いました。大変感銘を受けましたし私もまったく同じ思いでおります。
 
クルマの未来を変えていく。その鍵を握るのが自動車産業とエネルギー産業の連携であると考えています。両社の力を一つにして全固体電池を量産化し、日本発のイノベーションを実現する。みんなでモビリティの未来をつくっていく。その思いを胸に挑戦していきます」
 
そして出光興産の木藤俊一代表取締役社長は、

「今問われているのはポテンシャルや夢ではなく、実現力です。バッテリーEVに搭載する全固体電池の実用化に挑むトヨタの実現力を、出光はその材料である固体電解質の製造、量産を通じ技術力で支えてまいります。実用化のターゲットは2027～28年です。全固体電池の実用化は手の届く未来の話だと考えております。
 
トヨタと出光が技術を持ち寄り、全固体電池の実用化を実現する。さらにはこの協業で得られた技術を世界の標準として展開していく。それは日本の技術力の高さを世界に示すことにつながります。クルマの未来を変えていくことは、エネルギーの未来を変えていくことでもあります。エネルギーとモビリティの未来を変えることこそが地球環境を守り、持続可能な社会の実現に大きく貢献できる。その信念と覚悟を持って取り組んでまいります。
 
今回の協業は志を共にする仲間とともに変革を形にする第一歩であると強く受け止めております。トヨタと出光の挑戦にどうぞご期待ください」
 
と、産業を超えた両社が連携し、日本発の技術で世界のカーボンニュートラルに貢献すること、全固体電池の開発をとおしてクルマの未来とエネルギーの未来を変えていく、という強い意志を表した。
 
〈文＝ドライバーWeb編集部〉