【全固体電池とは?】「次世代EVの本命」の仕組みとトヨタの量産戦略・関連銘柄

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【全固体電池とは?】「次世代EVの本命」の仕組みとトヨタの量産戦略・関連銘柄を株価視点で解説

リチウムイオン電池の次を担う「全固体電池」は、安全性・航続距離・充電速度を一気に引き上げる可能性があるとして、EVの本命技術と位置づけられています。トヨタが2027〜2028年の実用化を掲げ、出光興産との協業など量産に向けた動きが加速中です。本記事では、全固体電池の仕組みと方式、各社の開発動向、関連する上場企業を株価の視点から整理します。

目次

① 全固体電池とは何か

全固体電池とは、現在主流のリチウムイオン電池で使われている「液体の電解液」を、固体の電解質(固体電解質)に置き換えた電池です。電池はプラス極(正極)とマイナス極(負極)の間をイオンが行き来することで充放電しますが、その通り道を液体から固体に変えるのが最大のポイントです。

液体の電解液は可燃性で、発熱や液漏れ・発火のリスクがありました。固体電解質に置き換えることで、原理的に発火しにくく、より高い電圧・高温にも耐えやすくなります。これにより、安全性の向上に加え、エネルギー密度(同じ重さ・体積でためられる電力量)を高め、急速充電にも対応しやすくなると期待されています。

ざっくり言うと: 全固体電池は「電池の中身を液体から固体に変えたもの」。狙いは(1) 安全性、(2) 航続距離(高エネルギー密度)、(3) 充電速度の三つを同時に底上げすることです。

② 従来のリチウムイオン電池と何が違うのか

全固体電池の特徴を、現行のリチウムイオン電池と比べると違いがはっきりします。

項目リチウムイオン電池(現行)全固体電池(次世代)
電解質可燃性の液体(電解液)固体(硫化物・酸化物など)
安全性発熱・発火・液漏れのリスク原理的に発火しにくい
エネルギー密度成熟して頭打ち傾向さらに高められる可能性
充電速度急速充電に制約より速い充電に対応しやすい
動作温度低温・高温に弱い面広い温度域で動作しやすい
量産性・コスト確立済み・安価量産技術が未確立・コスト高が課題

要するに、全固体電池は性能面で多くの利点を持つ一方、「大量に・安く・安定して作る」量産技術がまだ確立していません。ここをどう乗り越えるかが各社の最大のテーマになっています。

③ 固体電解質の主な方式――硫化物系・酸化物系・ポリマー系

全固体電池は、固体電解質の材料によっていくつかの方式に分かれます。それぞれ一長一短があり、用途によって有望な方式が異なります。

方式特徴主な用途イメージ
硫化物系イオンの伝導性が高く大容量・大型に向く。水分に弱く製造管理が難しいですEV用の大型電池(トヨタ・出光が注力)
酸化物系安定性・安全性が高いが硬く大型化が難しい小型・薄型、IoT・ウェアラブル向け
ポリマー系柔らかく加工しやすいが室温での性能に課題一部用途・将来の改良待ち
EVの本命は「硫化物系」: 自動車用の大容量電池では、イオンが速く動く硫化物系が本命とされます。トヨタと出光興産が硫化物系(硫化リチウム由来)で世界に先行しているのが、日本が注目される理由です。

④ なぜいま全固体電池が注目されるのか

注目の背景には、(1) EVの普及で「もっと長く走り、速く充電でき、燃えにくい電池」への要求が高まっていること、(2) 現行リチウムイオン電池の性能が成熟し、次の飛躍が求められていること、(3) 電池が経済安全保障上の戦略物資となり、各国・各社が次世代技術の主導権を争っていること、があります。

特に2025〜2026年は、トヨタが量産ロードマップを具体化し、出光興産が大型パイロット装置の建設を決めるなど、「研究」から「量産準備」へとフェーズが移りつつある点が市場の関心を集めています。

⑤ トヨタの量産戦略と出光興産との協業

全固体電池の実用化で先頭を走るのがトヨタ自動車です。報道や同社のBEVロードマップによれば、トヨタは2027〜2028年に全固体電池を搭載したEV(BEV)の実用化を目指すとしています。その量産パートナーとして組むのが出光興産で、両社は2023年10月に全固体電池の量産化に向けた協業を開始しました。

出光興産は、硫化物系固体電解質の中間原料である「硫化リチウム」の大型製造装置の建設を決定し、2026年1月には大型パイロット装置の最終投資判断を公表。千葉県市原市で量産に向けた設備整備を進めています。また、このパイロット装置のEPC(設計・調達・建設)業務は千代田化工建設が受注したと報じられています。両社は共同出資会社(JV)を設立し、量産体制の構築を進めています。

サプライチェーンの形: 「トヨタ(電池・車両)×出光興産(固体電解質)×千代田化工(プラント建設)」という座組みが、日本の硫化物系全固体電池の中核を担いつつあります。

⑤-2 海外勢の動向――中国・韓国・米国スタートアップ

全固体電池の開発は日本勢だけのレースではありません。各国の主要プレイヤーがそれぞれ異なるアプローチで開発を進めています。

国・企業立ち位置(報道・公表ベース)
中国(CATL・BYD等)現行リチウムイオン電池で世界首位。半固体電池の実用化を先行させつつ、全固体電池の研究開発も加速
韓国(サムスンSDI・LGエナジー等)サムスンSDIは硫化物系の全固体電池を開発。2027年前後の量産を視野に入れるとされます
米国(QuantumScapeなど)VW系のQuantumScapeなどスタートアップが酸化物・セラミック系で開発。量産時期や歩留まりが焦点
日本(トヨタ・出光ほか)硫化物系でEV用大型電池に先行。特許の蓄積が厚いとされます

特に注目されるのは中国勢です。現行のリチウムイオン電池で圧倒的なシェアを持つCATLやBYDが、「半固体電池」を実用段階に乗せつつ、本命の全固体電池でも巨額の研究開発投資を進めています。日本が技術・特許で先行しても、量産・コストで中国勢に追い上げられる構図はレアアースや太陽電池と共通します。

日本の強みと不安: 全固体電池は日本が特許・基礎技術で先行する数少ない次世代分野です。ただし「研究で勝っても量産で負ける」事態を避けられるかが最大の論点で、量産投資のスピードが勝負を分けます。

⑤-3 実用化までのロードマップと市場予測

全固体電池の実用化は、用途ごとに段階を踏むと見られています。まず小型(IoT・ウェアラブル・産業機器)で先行し、その後に本命であるEV用の大型電池へと広がる流れです。

時期の目安想定される段階
〜2026年小型全固体電池の量産・採用拡大(マクセル・FDK等)。EV用は量産パイロット段階
2027〜2028年トヨタがEV用全固体電池の実用化を目標。限定的な車種から搭載開始の見込み
2030年前後量産コストの低減が進めば、EV用全固体電池の本格普及フェーズへ
上記の時期はあくまで各社の目標・報道に基づく見通しであり、確定したものではありません。量産技術・コストの壁により計画が後ろ倒しになる可能性は十分にあります。市場予測も調査機関により幅が大きく、参考程度に捉えるのが妥当です。

⑥ 全固体電池関連の主な国内銘柄

全固体電池の関連銘柄は、(A) 完成電池・セルメーカー、(B) 固体電解質・正極/負極などの部材、(C) 製造装置・プラント、という層に分けて見ると整理しやすくなります。なお、いずれの企業も全固体電池は事業の一部であり、「全固体電池専業」ではない点に注意が必要です。

(A) 完成電池・自動車

トヨタ自動車が量産の旗振り役。マクセル(6810)は小型の硫化物系全固体電池(PSBシリーズ)を量産化し、産業機器・医療・IoT向けで採用を広げているとされます。

(B) 固体電解質・部材

出光興産(5019)が硫化物系固体電解質でトヨタの量産パートナー。三井金属(5706)や住友金属鉱山(5713)は正極材・部材、三菱ケミカルグループ(4188)は電解質・材料、日本特殊陶業(5334)は酸化物系などの固体電池開発で知られます。FDK(6955)は小型全固体電池の量産を進めています。

(C) プラント・周辺

千代田化工建設(6366)は出光向け固体電解質パイロット装置のEPCを受注。三櫻工業(6584)は電池関連部品などで関連が取り沙汰されます。

⑦ 主要関連銘柄の指標一覧

以下は関連銘柄の株価・指標の一覧です。株価・時価総額・PER・PBR・配当利回りはいずれも2026年6月18日時点の株探調べです。「-」はデータが取得できなかった項目を示します。

銘柄(コード)株価時価総額PERPBR配当利回り
トヨタ自動車(7203)2,793.5円44兆1,233億円11.0倍0.83倍3.58%
出光興産(5019)1,246円1兆5,241億円19.9倍0.78倍2.89%
三井金属(5706)48,100円2兆7,617億円36.7倍6.68倍0.58%
住友金属鉱山(5713)9,273円2兆6,967億円17.9倍1.20倍2.23%
三菱ケミカルグループ(4188)1,122.5円1兆6,180億円12.0倍0.87倍2.85%
日本特殊陶業(5334)10,870円2兆1,658億円20.2倍2.77倍1.93%
マクセル(6810)2,243円912億円12.3倍0.95倍2.50%
FDK(6955)513円177億円23.6倍0.93倍
千代田化工建設(6366)776円2,020億円29.1倍6.04倍
三櫻工業(6584)1,025円380億円24.5倍0.76倍2.73%
時価総額が小さい銘柄(FDK・三櫻工業など)は、テーマ性で短期的に急騰・急落しやすく、流動性も限られます。値動きの荒さに注意が必要です。

⑧ 主な関連銘柄の特徴

トヨタ自動車(7203): 全固体電池量産の旗振り役。ただし時価総額44兆円超の巨大企業で、全固体電池は将来の競争力要因の一つにすぎず、株価が全固体電池だけで動くわけではありません。

出光興産(5019): 硫化物系固体電解質でトヨタの量産パートナー。石油元売り大手で、本業は石油精製・販売。全固体電池は新規成長分野という位置づけです。

マクセル(6810): 小型の硫化物系全固体電池をいち早く量産化。産業・医療・IoTなど小型用途で実績を積んでいます。

三井金属(5706)・住友金属鉱山(5713): 正極材や部材で電池サプライチェーンの中核。非鉄・素材大手で、事業は多角化しています。

千代田化工建設(6366): 固体電解質パイロット装置のEPCを受注。プラント建設大手で、全固体電池はあくまで案件の一つです。

⑨ 投資する際の注意点

全固体電池は「期待先行」になりやすいテーマです。量産技術はまだ確立しておらず、コスト低減・歩留まり・耐久性など乗り越えるべき課題が多く残ります。トヨタの2027〜2028年という目標も、計画が前後する可能性は十分にあります。

また、ここで挙げた企業はいずれも全固体電池が売上に占める比率は小さく、株価は本業や市場全体の地合いに左右されます。「全固体電池関連」というニュースで急騰した後に急落することも珍しくないため、テーマ株特有の値動きの荒さを前提に、分散と時間軸を意識することが大切です。

本記事は特定銘柄の売買を推奨するものではありません。テーマの進捗は政策・技術・企業戦略に大きく左右されるため、一次情報での確認を心がけてください。

⑩ まとめ

全固体電池は、電解質を液体から固体に変えることで安全性・航続距離・充電速度を底上げする「次世代EVの本命」とされる技術です。EV用ではイオン伝導性に優れる硫化物系が本命で、トヨタと出光興産が世界に先行しています。2025〜2026年は量産パイロット装置の建設など「実用化の準備段階」へと進んでいます。

一方で、量産・コスト・耐久性の壁は依然として高く、関連銘柄もテーマ性で動きやすい点に注意が必要です。技術の進捗と各社の事業全体をあわせて、冷静に見ていくことが重要です。

📄 参考・出典

本記事は、出光興産の各種プレスリリース(硫化リチウム大型製造装置・固体電解質パイロット装置)、トヨタ自動車のBEVロードマップ関連報道、日本経済新聞・四季報オンライン・各証券会社の解説記事、株探(kabutan.jp)の株価・指標データ(2026年6月18日時点)などの公開情報をもとに作成しています。最新かつ正確な情報は、各社の公式発表をご確認ください。

⚠ 免責事項

本記事は公開情報をもとにした情報提供を目的としたものであり、特定の銘柄の売買や投資を推奨するものではありません。記載した株価・指標等は執筆時点(2026年6月18日時点・株探調べ)のものであり、最新の情報とは異なる場合があります。適正株価や目標株価に類する記述は一定の前提に基づく参考値であり、将来の株価を保証するものではありません。投資の最終判断は、ご自身の責任において行ってください。

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