気候テック・クリーンエネルギー用語集

気候テック・クリーンエネルギー業界の専門用語をカテゴリー別に解説します。

電池技術

全固体電池

従来のリチウムイオン電池で使用されていた液体電解質を固体電解質に置き換えた次世代蓄電技術。エネルギー密度、安全性、耐久性において従来電池を大幅に上回る性能を実現し、「次世代電池の本命」と呼ばれている。固体電解質の採用により、リチウム金属負極の使用が可能となり、理論エネルギー密度の大幅向上を達成。従来のリチウムイオン電池...

リチウムイオン電池

正極と負極の間をリチウムイオンが移動することで充放電を行う二次電池。1991年にソニーが世界で初めて商品化して以来、携帯機器から電気自動車、定置用蓄電システムまで幅広く使用されている現代の主力蓄電技術。高いエネルギー密度、長寿命、メモリー効果がないなどの特長を持つ。電気自動車や家庭用蓄電システムの普及により需要が急拡大...

固体電解質

全固体電池の核心技術である、固体状態の電解質材料。従来の液体電解質と異なり、イオン伝導性を持つ固体材料で構成される。主に硫化物系と酸化物系の2種類があり、それぞれ異なる特性を持つ。硫化物系は常温でのイオン伝導度が高く、酸化物系は化学的安定性に優れる。固体電解質の採用により、液体電解質で発生していた熱暴走リスクが大幅に軽...

エネルギー密度

蓄電池が単位体積または単位重量あたりに蓄えられるエネルギー量を示す指標。Wh/LまたはWh/kgで表される。電気自動車の航続距離や携帯機器の駆動時間を決定する重要なパラメータであり、蓄電技術の性能を評価する基本的な指標の一つ。現行のリチウムイオン電池では200-300Wh/kg程度だが、全固体電池では500-700Wh...

充放電サイクル

蓄電池の充電から放電までの一連の動作を1サイクルとして数える単位。蓄電池の寿命を評価する重要な指標であり、何回の充放電サイクルに耐えられるかで電池の耐久性が判断される。リチウムイオン電池では一般的に1000-3000サイクル、全固体電池では5000-10000サイクル以上の寿命が期待されている。サイクル寿命は使用条件、...

硫化物系固体電解質

硫黄を含む化合物で構成される固体電解質材料。Li2S-P2S5系やLi6PS5Cl（アルジロダイト型）などが代表的。常温でのイオン伝導度が10^-2 S/cm以上と液体電解質に匹敵する高い値を示し、全固体電池の早期実用化に最も近い材料系とされる。柔軟性があり電極材料との密着性に優れるため、製造プロセスでの加工性も良好。...

酸化物系固体電解質

酸素を含む金属酸化物で構成される固体電解質材料。ガーネット型（Li7La3Zr2O12）やNASICON型（Li1+xAlxTi2-x(PO4)3）などが代表的。化学的安定性と熱的安定性に優れ、大気中でも安定して取り扱える利点がある。硫化物系と比較してイオン伝導度は低いが、安全性が高く長期信頼性に優れる。高温での焼結プ...

リサイクル技術

リチウムリサイクル

使用済みリチウムイオン電池から有価金属を回収し、再利用可能な状態に処理する技術。蓄電産業の持続可能な発展を支える極めて重要な技術分野。電気自動車や蓄電システムの急速な普及に伴い、使用済み電池の処理と資源回収が社会課題として浮上している。湿式製錬法、乾式製錬法、直接リサイクル技術など多様なアプローチが開発されている。EU...

湿式製錬法

使用済み電池を酸性溶液で処理し、有価金属を溶液中に回収する手法。硫酸や塩酸などの酸で電池材料を溶解し、溶媒抽出や沈殿分離によって金属を分離回収する。現在最も実用化が進んでいるリサイクル技術で、リチウム、コバルト、ニッケルなど90%以上の高い回収率を実現できる。処理温度が比較的低く、純度の高い金属を選択的に回収可能な利点...

乾式製錬法

1000°C以上の高温で電池材料を溶融し、密度差を利用して金属を分離回収する手法。電気炉や溶鉱炉を用いて使用済み電池を高温処理し、金属相とスラグに分離する。大容量処理に適しており、電池の前処理が簡素で様々な電池種を混合処理できる利点がある。銅やニッケルなどの高価値金属は効率的に回収できるが、リチウムの回収率が低く、高温...

直接リサイクル技術

電池材料の化学構造を維持したまま、物理的手法により正極材料を回収する革新的な新技術。従来の湿式・乾式製錬法では金属まで分解してから再合成するのに対し、直接リサイクルでは正極材料の結晶構造を保持したまま回収・再生する。エネルギー効率が極めて高く、CO2排出量を従来法の1/10以下に削減可能。材料の性能劣化を最小限に抑え、...

バイオリーチング

微生物を活用した金属抽出技術で、環境負荷が極めて小さいリサイクル手法。特定の細菌や菌類が金属を溶解・濃縮する特性を利用し、常温・常圧の穏やかな条件下で金属を回収する。Acidithiobacillus属などの細菌が有機酸や硫酸を生成し、これが金属を溶解する。化学薬品の使用量が少なく、エネルギー消費も最小限で済むため、環...

バッテリーパスポート

蓄電池のライフサイクル全体にわたる情報を記録・追跡する電子情報システム。製造時の原材料調達、生産プロセス、使用履歴、リサイクル情報などを一元管理し、透明性を確保する。EUでは2024年から一定容量以上の蓄電池に対してバッテリーパスポートの取得を義務化。カーボンフットプリント、リサイクル材使用率、有害物質含有量などの情報...

市場・産業

蓄電産業

蓄電池の研究開発、製造、販売、リサイクルに関わる産業全体を指す総称。電気自動車、定置用蓄電システム、家庭用蓄電、産業用バックアップ電源など多様な応用分野を持つ。世界市場は2024年現在約150億ドル規模で、年平均成長率28%という驚異的なペースで拡大している。脱炭素社会実現への強いコミットメントと技術革新により、前例の...

CAGR

Compound Annual Growth Rate（年平均成長率）の略称で、一定期間における市場や売上の年平均成長率を示す指標。複利計算により算出され、市場の成長性を評価する基本的な指標として広く使用される。蓄電産業では世界市場全体でCAGR28%という高成長を記録しており、特に系統用大規模蓄電分野ではCAGR35...

インフレ削減法

米国で2022年に成立した気候変動・エネルギー政策を含む包括的法律。正式名称はInflation Reduction Act（IRA）。クリーンエネルギー分野に約3690億ドルの投資を行い、2030年までにCO2排出量を40%削減することを目指す。蓄電システムの導入に対して投資税額控除（ITC）30%を提供し、国内製造...

グリーンディール

欧州連合が2019年に発表した、2050年までにカーボンニュートラルを達成するための包括的政策パッケージ。European Green Dealとも呼ばれる。再生可能エネルギーの大規模導入、エネルギー効率向上、循環経済の確立を柱とし、1兆ユーロ規模の投資を計画。蓄電産業においては、バッテリーパスポート制度の導入、リサイ...

リチウム三角地帯

南米のチリ、アルゼンチン、ボリビアにまたがる地域で、世界最大のリチウム埋蔵量を誇る地帯。アンデス山脈の高地に広がる塩湖（サラール）に大量のリチウムが含まれており、世界のリチウム資源の約60%が集中する。チリのアタカマ塩湖、アルゼンチンのオンブレ・ムエルト塩湖、ボリビアのウユニ塩湖が主要な産出地。塩水からの抽出法により比...

応用分野

電気自動車

蓄電池を動力源とする自動車の総称。BEV（Battery Electric Vehicle、純電気自動車）、PHEV（Plug-in Hybrid Electric Vehicle、プラグインハイブリッド車）、HEV（Hybrid Electric Vehicle、ハイブリッド車）などに分類される。蓄電技術の最大の応用...

定置用蓄電システム

移動せず固定設置される蓄電システムの総称。家庭用、産業・商業用、系統用に大別される。太陽光発電などの再生可能エネルギーと組み合わせて自家消費率を向上させたり、電力料金の削減、BCP対策、電力系統の安定化などの目的で導入される。家庭用では5-15kWhの容量が一般的で、FIT制度終了に伴い自家消費ニーズが急拡大。産業用で...

BCP対策

Business Continuity Planning（事業継続計画）の略で、災害や事故発生時にも事業を継続できるよう事前に策定する計画。蓄電システムは停電時のバックアップ電源として重要な役割を果たす。製造業では生産ラインの停止による損失を防ぎ、データセンターではサーバーダウンによるサービス停止を回避し、病院では生命...

ピークカット

電力需要が集中する時間帯（ピーク時）の消費電力を削減する取り組み。蓄電システムを活用して、電力需要の少ない夜間に充電し、昼間のピーク時に放電することで、系統から受電する最大電力を削減する。基本料金は契約電力（最大需要電力）で決まるため、ピークカットにより大幅な電気料金削減が可能。工場やビルなど大口需要家で特に効果が大き...

系統安定化

電力系統の電圧や周波数を一定範囲内に維持し、安定した電力供給を実現すること。太陽光や風力などの再生可能エネルギーは天候により出力が大きく変動するため、大量導入により系統が不安定化するリスクがある。大規模蓄電システムは、再エネ出力の変動を吸収し、需給バランスを調整する重要な役割を担う。周波数調整、電圧調整、慣性力の提供な...

VPP

Virtual Power Plant（仮想発電所）の略で、分散配置された蓄電システム、太陽光発電、電気自動車などをIoT技術で統合制御し、あたかも一つの大規模発電所のように運用するシステム。個々の小規模設備を束ねることで、電力市場での取引や系統運用者への調整力提供が可能となる。需要家は電力販売収入を得られ、設備投資の...

技術要素

正極材料

リチウムイオン電池の正極（プラス側電極）を構成する材料。リチウムイオンを貯蔵・放出する役割を担い、電池の容量、電圧、寿命、安全性を決定する重要な要素。LCO（リチウムコバルト酸化物）、NMC（ニッケル・マンガン・コバルト）、NCA（ニッケル・コバルト・アルミニウム）、LFP（リン酸鉄リチウム）など複数の材料系がある。N...

負極材料

リチウムイオン電池の負極（マイナス側電極）を構成する材料。充電時にリチウムイオンを吸蔵し、放電時に放出する役割を担う。現在はグラファイト（黒鉛）が主流で、理論容量372mAh/gを持つ。より高容量を実現するため、シリコン系負極（理論容量4200mAh/g）の開発が進んでいるが、充放電時の体積膨張が課題。全固体電池ではリ...

電解質

リチウムイオン電池の正極と負極の間でイオンを移動させる媒体。従来型リチウムイオン電池では有機溶媒系の液体電解質が使用され、リチウム塩（LiPF6など）を有機溶媒（カーボネート系）に溶解させたものが一般的。イオン伝導度が高く、電極との界面形成が良好な利点がある一方、可燃性のため安全性に課題がある。全固体電池では固体電解質...

セパレーター

リチウムイオン電池内で正極と負極を物理的に隔離し、短絡を防ぐ多孔質の絶縁膜。ポリエチレン（PE）やポリプロピレン（PP）などの高分子材料で作られ、厚さ10-30μmの薄膜状。リチウムイオンは通過させるが、電子は通さない性質を持つ。電池の安全性を担保する重要部材で、異常発熱時に溶融して孔を閉塞し、反応を停止させるシャット...

BMS

Battery Management System（電池管理システム）の略で、蓄電池の状態を監視・制御するシステム。各セルの電圧、電流、温度をリアルタイムで監視し、過充電・過放電を防止、充放電を最適制御する。SOC（充電状態）やSOH（健全性）を推定し、セル間のバラツキを均等化（セルバランシング）する機能も持つ。異常検...

SOC

State of Charge（充電状態）の略で、蓄電池の現在の充電量を満充電容量に対する割合で示す指標。0-100%で表され、スマートフォンのバッテリー残量表示と同じ概念。BMSがセル電圧や電流積算値から推定・算出する。正確なSOC推定は、航続距離予測や最適充放電制御に不可欠。電池の劣化や温度変化により推定誤差が生じ...

SOH

State of Health（健全性状態）の略で、蓄電池の劣化度合いを示す指標。新品時の性能を100%として、容量低下や内部抵抗増加の程度を評価する。一般的に容量が初期値の80%以下になると寿命と判定される。充放電サイクル数、温度履歴、使用パターンなどにより劣化が進行。BMSは電池の使用履歴データから機械学習によりS...

製造・プロセス

メカノケミカル法

機械的エネルギーを利用して化学反応を促進させる固体電解質の製造手法。ボールミルなどで原料粉末を高エネルギーで粉砕・混合することで、常温・常圧下で固体電解質を合成できる。従来の高温焼結法と比較して、製造工程が簡素でエネルギー消費が少なく、低コスト化が期待できる。特に硫化物系固体電解質の製造に適しており、高いイオン伝導度を...

液相法

溶液中での化学反応により固体電解質を合成する製造手法。原料を溶媒に溶解させ、化学反応により目的の固体電解質を析出・沈殿させる。ゾルゲル法、共沈法、水熱合成法などが含まれる。粒子サイズや形状の精密制御が可能で、高純度・高均質な材料を得られる利点がある。酸化物系固体電解質の製造に特に適しており、ナノ粒子レベルでの組成制御に...

プレス成型技術

固体電解質や電極材料の粉末を金型に充填し、高圧でプレスして成型する技術。全固体電池のセル組立において重要なプロセスで、正極層・固体電解質層・負極層を順次積層してプレスすることで、密着した界面を形成する。数百MPaの高圧プレスにより、固体同士の接触抵抗を低減し、イオン伝導性を向上させる。温度や圧力の最適化、プレス速度の制...

薄膜形成技術

真空蒸着、スパッタリング、CVD（化学気相成長）などの手法により、基板上に薄膜状の電極や固体電解質を形成する技術。数μm以下の極薄層を精密に制御して形成でき、高性能な全固体薄膜電池の製造に適している。界面抵抗が小さく、高出力密度を実現できる利点がある。ウェアラブルデバイスや医療用インプラント向けの小型電池に応用されてい...