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実績ほぼゼロの新興に技術者100人 EVシフトの勝機

電池スタートアップのスリーダムが開発したリチウムイオン電池
日経ビジネス電子版

現段階で目立った実績がないにもかかわらず、電池関係の技術者を約100人も抱える謎のスタートアップ企業がある。

7月上旬、横浜市神奈川区の港湾隣接地。倉庫や工場が立ち並ぶ地域にある施設の一角で、技術者たちが真新しい製造設備を稼働させる準備を進めていた。彼らが働くのは次世代電池スタートアップのスリーダム(横浜市)。15億円を投じて生産ラインを構築し、2021年秋にもリチウムイオン電池の主要部材であるセパレーター(絶縁材)の量産に乗り出す見通し。協業先の海外電池メーカーに生産委託する形で、22年からリチウムイオン電池を量産して顧客に車載電池などとして供給する計画だ。

スリーダムは首都大学東京(現東京都立大学)発ベンチャーとして14年に設立された。金村聖志教授(同社最高技術責任者)が長年をかけて研究開発した技術を中核に、次世代電池の事業化を目指している。

内部に「針」ができる課題に解決策

燃えにくく、寿命が長く、エネルギー密度が高い――。同社が目指すのは、既存のリチウムイオン電池の弱点を克服した3拍子そろったバッテリーだという。セパレーターの独自構造「三次元規則配列多孔構造」が実現のカギを握る。

電気自動車(EV)の性能向上のためには電池のエネルギー密度を高めることが欠かせない。そのため、現在は負極に一般的な炭素材ではなくリチウム金属を使用した電池の開発が世界中で進められている。

しかし、リチウム金属を用いると負極の表面に金属結晶「デンドライト」が針状に付着する問題が生じる。デンドライトがセパレーターを貫通して正極に触れてしまい、動作不良が起きやすくなるのが大きな技術的な壁になってきた。ショートした場合、発火の恐れがある。電池セル起因によるEV火災事故をどう防ぐのかという課題に、世界中の電池メーカーや自動車メーカーが頭を悩ませている。

スリーダムが生み出したのは、デンドライトの生成を抑えるセパレーター構造だ。セパレーターの孔(穴)を規則的に配列して、電流分布を均一にできた。デンドライトが発生しにくいため、結果的に電池内部のショートを防止できる。さらに、材料に使うのは耐熱樹脂のポリイミド。セ氏400度にも耐えられるので燃えにくいという特長もある。一般的なセパレーターは耐熱温度が150~200度程度のため、事故時に発火しやすい。

スリーダムが開発したセパレーター。電池を燃えにくく、高性能にする

セパレーターにナノメートル単位の丸い穴を蜂の巣状に並べたことで、体積に占める気孔の比率が74%と、汎用型より34ポイントも高くなった。この比率が高くなると、電解液をより多く充填できることになる。これが電池の寿命を延ばすことにつながる。

15年越しの研究開発を実らせる

21年秋にもセパレーターの量産に入るスリーダムだが、ここまでの道のりは長かった。金村氏らは07年から新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の助成を受けて研究開発に取り組み、14年にスリーダムを設立した。16年にはNEDOが有望技術と判断して同社の大規模実証研究開発に3億円の資金を拠出して事業化を後押しし、電池業界で話題を集めた。

こうした「次世代電池の技術革新」への歩みが多数の技術者をひきつけた。「あの会社なら面白いことができるのではないかという、志を持った人が様々な企業から集まるようになった」。自らもパナソニックで35年間、リチウム電池事業に携わったスリーダムの小黒秀祐副社長はそう語る。

設立当初はわずか数名だった技術者は、今では約100人と大企業並みの陣容になった。日産自動車ホンダなど自動車、パナソニック、ソニー、日立製作所など電機、旭化成クレハなどの化学メーカーといった日本を代表する企業出身の技術者がそろう。技術者の1割が博士号を持つという。

夢を追いかけたい技術者がスリーダムに集った。左から小黒秀祐副社長、研究開発本部先端電池開発の成岡慶紀ゼネラルマネージャー、事業推進担当の飯田和弘執行役員

「金村先生が開発したセパレーターがあれば、リチウムイオン電池から性能をジャンプアップさせたリチウム金属電池を作れる。技術のブレークスルーによって付加価値を高められると確信した」。研究開発本部で先端電池開発ゼネラルマネージャーを務める成岡慶紀氏は、大手自動車メーカーを飛び出してスリーダムの可能性にかけた一人だ。

大手メーカーでは「やりたいことができなかった」

「技術を磨くよりも、韓国や中国に対抗するためコスト低減が重視され、技術者として本当にやりたいことがやれないもどかしさや違和感を覚えた」。自動車メーカー時代、既存の設備で安く作ることばかりを求められるようになり、その先に勝てるシナリオを描けないことに成岡氏は強く疑問を感じるようになったと振り返る。

EVシフトが鮮明になる中で中国の寧徳時代新能源科技(CATL)や韓国のLG化学などの中韓の電池メーカーが成長。それと歩調を合わせるように、上海エナジーなどの中国の素材メーカーも正負極材、セパレーター、電解液の主要部材で攻勢をかけた。積極的な設備投資で量産コストを引き下げる中韓勢を前に、国内の電池や部材のメーカーの中には事業再編や縮小を決断するところも少なくなかった。技術者が存分に腕を振るえる土俵そのものが減った日本の電池産業で、スリーダムのような新興企業が砂漠のオアシスのようにエンジニアを吸い寄せたわけだ。

電池需要の見通しを上方修正

そして今、脱炭素に向けた動力改革が電池産業の成長をブーストさせようとしている。欧州連合(EU)は35年以降の新車販売について温暖化ガスを排出しない「ゼロエミッション車」を義務付けるとし、ハイブリッド車を含むガソリン車やディーゼル車の販売を実質禁止する方針だ。再生可能エネルギーによるグリーン電力の供給やバッテリーリサイクルなどを含めたEV普及への一体的な政策が求められる。中国政府も25年までに新車販売に占める新エネルギー車の割合を20%にする目標を掲げている。

ゴールドマン・サックス証券の湯沢康太氏らは7月21日に公表したリポートで、EVのグローバル販売台数の見通しを上方修正した。200万台だった20年から、25年には1300万台(従来見通しは1000万台)、30年には3200万台(同2600万台)になるとした。これに伴い、車載電池の需要予想も上方修正した。20年に155ギガワット時(GWh)だった世界の車載電池(容量ベース)が、25年に994GWh(従来予想は836GWh)、30年に2294GWh(同1970GWh)になると見込む。

横浜市のスリーダムの拠点には、研究開発や生産のための設備がそろう。とはいえ、実績はスタートアップ企業にEV用電池を供給している程度で、売上高はほとんどない。それにもかかわらず、技術者を多く雇い、彼らが打ち込める「技術者ファースト」の環境が整えられている。

大手自動車メーカー出身の成岡氏は「技術者としてのびのびやらせてもらえる。大手だと方針を決める手続きが煩雑で、いつまでたってもスピード感が変わらない。ここなら技術者が『こうやりたい』と言うと、上層部が『やってみろ』とすぐにやらせてくれる」と話す。

スリーダムで技術者ファーストが許されているのは、前述したNEDOからの助成金の計約4億5000万円にとどまらず、民間からの資金調達がうまくいっているからに他ならない。エンジェル投資家を中心に集めた資本金は約81億円。スタートアップとしては異例ともいえる規模だ。

脱炭素関連のスタートアップ企業に資金が集まりやすいのは世界的な流れでもある。それだけに技術開発や受注のグローバル競争は激しい。スリーダムは淘汰の波をどのように泳ぎ切ろうとしているのか。

余計な資産を持たない電池メーカーに

目指しているのは、工場を持たない「ファブレス」、あるいは工場を最小限しか持たない「ファブライト」型の事業モデルだ。自社の量産ラインで製造技術を確立した後、電池パックの生産は協業先に委託する。当初は自社で生産するセパレーターも、販売数量が増えれば生産委託を検討する。量産コストの競争に経営の体力を奪われることなく、研究開発に資金を集中投下していく考えだ。

このビジネスモデルを採用したのは、古巣の国内大手企業で辛酸をなめた経験から「量産コスト競争に巻き込まれるべからず」という教訓を得たからだ。「多くの国内企業が工場の稼働率に苦しんだのを嫌というほど見てきた」(小黒氏)。スリーダムも大きな量産ラインを持てば、固定費負担の重さに耐えきれなくなる可能性がある。

現在はリチウムイオン電池だけでなく、リチウム金属電池、固体電池と3種類の次世代電池開発を同時並行で進めている。「通常の電池メーカーだとここまで自由にできない。注目して声をかけてくる自動車や電池メーカーは多い」。小黒氏は先端技術開発に力を入れる利点を明かす。

産業構造の変化が勝機に

脱炭素への大きなうねりによって電池産業の構造も様変わりしようとしていることも、スリーダムが考えるファブライト形態には追い風だ。

独ダイムラーは「メルセデス・ベンツ」ブランドの新車を30年までにすべてEVにする方針で、電池専業メーカーと組んで世界に8つの電池セル工場を新設する。仏ルノーは同国新興のヴェルコールに出資して研究開発や試作、電池工場建設を支援する。

自動車メーカーだけでなく、移動サービスを手掛けるIT(情報技術)企業がEV分野にも参入し、電池の生産枠の奪い合いは激しさを増している。有望なスタートアップを青田買いするかのように、電池メーカーへの出資や共同開発も相次いでいる。世界中で電池関連のスタートアップが急成長を遂げ、全固体電池などの「ポストリチウムイオン電池」を含む技術開発のスピードが増している。

CATLやLG電子、国内ではパナソニックといった電池大手と真っ向勝負しても生き残れないのはスリーダムも重々承知している。同社は傘下にブロックチェーン(分散型台帳)技術の子会社を持ち、EV用バッテリーの残存価値を予測するシステムを開発している。電池の生産情報、回収、2次利用、寿命のデータを管理し、車載電池を安全に2次利用できる仕組みを構築し、EVや定置用、船舶、ドローンなど幅広い領域に向けた電池のリース事業に参入することも視野に入れている。

リチウムイオン電池を生んだ日本。主要部材では日本のメーカーが存在感を見せているものの、電子機器や自動車に向けた電池では中韓のメーカーから水をあけられている。リチウムイオン電池の初期の発展を支えた技術者たちが集うスリーダムは、歴史に学んで確固たるポジションを築けるだろうか。

(日経ビジネス 岡田達也)

[日経ビジネス電子版2021年8月2日の記事を再構成]

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