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この記事の要点
- 日本で出された全固体電池の特許1万83件のうち、トヨタは1,811件で1位でした。
- トヨタの件数は410件から646件へ増え、分野に占める割合は28.4%から15.8%になりました。
- 同じ10年で、この分野に出願した会社は262社から544社になっています。
全固体電池は、いまの電池で液体になっている部分を固体に置き換えたものです。燃えにくく、充電を速くでき、薄く重ねられると期待されています。トヨタは2027年から2028年の発売を予告しています。
日本で出された全固体電池の特許は1万83件でした。そのうち1,811件がトヨタです。分野全体の18%にあたり、2位のパナソニックIPマネジメントの3.2倍です。2005年以降は、どの5年をとっても1位でした。
下がった割合と、増えた件数
ところが、分野に占める割合は下がり続けています。2010年からの5年は28.4%、直近の5年は15.8%です。件数のほうは、同じ10年で410件から646件へ増えています。
図1｜全固体電池の出願件数と、出願した会社の数
割合が下がったのは、まわりが伸びたからでした。この分野に出願した会社は、262社から544社になっています。
数え方で変わる直近の年
特許が日本に出てくる入口は2つあります。特許庁へ直接出すものと、国際出願として出して2年半ほどかけて日本に入ってくるものです。後者は遅れて届くので、直近の年はまだ数が揃っていません。
そのまま数えると、この分野は2022年を山に減って見えます。届き終わる直接出願だけで数え直すと、2024年の539件が過去最高でした。
材料が決める顔ぶれ
なぜ、これだけの会社が入ってこられたのか。固体電解質という材料から見ていきます。
液体の電解質は電極のすみずみまで自分で染み込みますが、固体は押し当てるしかありません。電池は充電するとふくらみ、放電すると縮みます。固体の電解質がその動きについていけないと、すきまや割れができて電気の道が切れます。
固体電解質には、大きく2つの路線があります。硫化物系はやわらかく、電極が動いても密着を保ちます。酸化物系はセラミックで硬く、熱にも水にも強い一方、電極の動きには追従しにくくなります。
図2｜固体電解質の材料系ごとに、出願が多い会社
図に並ぶのは、電池メーカーより材料メーカーです。2015年からの10年では、硫化物系1,177件のうちトヨタが271件で23%を占めます。次に多いのは出光興産の119件で、2023年に両社は提携しました。
酸化物系257件でもトヨタが42件で最多ですが、続くのは日本特殊陶業と太陽誘電です。材料系が変わると、上位に並ぶ会社も入れ替わります。
20年で二度入れ替わった用途
ここまでは出した特許の話です。最後に、権利になった特許を見ます。トヨタの登録特許9万4千件のうち、発明の名称に用途を書いているものを取り出しました。
図3｜トヨタの登録特許に書かれた用途の移り変わり
エンジンと排気まわりは、1990年代半ばの12.2%から直近は1.3%まで下がりました。2004年からの区間で燃料電池が立ち上がったとき、充電する電池はその4分の1ほどでした。直近ではその順番が入れ替わり、充電する電池が7.1%、燃料電池が5.6%です。
エンジンから燃料電池へ、燃料電池から充電する電池へ。用途の主な書かれ方は、20年で二度入れ替わりました。
独占から競争へ
10年前、この分野の28.4%はトヨタ1社の出願でした。いまは544社が出願しています。
トヨタは1位のままですが、1社で決まる分野ではなくなっています。
