ナトリウムイオン電池が登場 ― より安価で安全、リチウムイオンを揺るがす存在に

CATLは「Naxtra」第2世代のナトリウムイオン電池を発表し、エネルギー密度を約175 Wh/kgとし、2025年12月から量産開始を計画している。)
2024年7月、中国・湖北省で世界最大規模のナトリウムイオン電池ファームが稼働を開始し、出力50MW・容量100MWhで第1期は100MWhとなっている。)
2024年1月、JACはナトリウムイオン電池搭載EVを量産開始し、 Hua Xianziの航続距離は約250kmとされ、リチウムを使わない世界初の商用Na-ion EVとなった。)
英国系スタートアップのFaradionは2022年にReliance Industriesに買収され、約1億3500万ドルの取引でインド市場向け大規模製造を目指す。)
Natron Energyは2022年にミシガン州に北米初の商業用ナトリウムイオンセル生産工場を開設し、充電15分・数万サイクルの長寿命を実証してデータセンターや産業用途を狙う。)
フランスのTiamatはTarascon共同設立でポリアニオン系正極を用い、Na-バナジウム系材料を開発、世界初のNaイオン電池式電動ドリルに採用された。)
中国は2023年にナトリウムイオン電池の国家規格を制定し、国内市場の標準化を促進した。)
IEAは年次エネルギー貯蔵見通しでNaイオンに言及し、IDTechExは2030年代に marketが十数億ドル規模へ拡大する可能性を示し、米国のインフレ抑制法が国内サプライチェーンを後押ししている。)
現状の課題として、ナトリウムイオンのエネルギー密度はリチウムイオンの20–30%低く、同容量で重量が増え、スケールアップとコストパリティの達成が必要となっている。)
将来はグリッド貯蔵や低価格の二輪車・エントリーレベルEVなど安全性とコスト重視の用途で先行普及し、2030年代には世界のバッテリー生産の一定割合をNaイオンが占める可能性がある。)

ナトリウムイオン電池は、現在のリチウムイオン電池に対する画期的な代替手段として登場しています。食卓塩に含まれるのと同じナトリウムで車や家に電力を供給することを想像してみてください――それがこの新技術の約束です。近年リチウム価格が高騰し、サプライチェーンへの懸念が高まる中、ナトリウムベースの電池への関心が急増しています。これらの電池は、低コスト、安全性の向上、そして豊富な材料の利用という魅力的な可能性を提供し、多くの人がこう問いかけています：ナトリウムイオン電池はエネルギー貯蔵と電気自動車を革命的に変えることができるのか？

この包括的なレポートでは、ナトリウムイオン電池とは何か、どのように機能するのかを説明し、リチウムイオン電池との利点と欠点を比較し、現在の用途（電気自動車からグリッド貯蔵まで）を探り、2025年8月時点での最新動向を紹介します。また、ナトリウムイオン技術の革新を牽引する主要企業や研究者を紹介し、この有望な技術を大規模化する上での課題も検証します。

ナトリウムイオン電池とは？

ナトリウムイオン電池は、ナトリウムイオン（Na⁺）を使ってエネルギーを蓄えたり放出したりする充電式電池で、リチウムイオン電池がリチウムイオンを使うのと非常によく似ています。実際、ある第一人者は「ナトリウムイオン技術は本質的にリチウムイオン技術のクローンだ」と述べています ^[1]。構造的にも同じ仕組みで動作します：電池には2つの電極（カソードとアノード）があり、その間に液体電解質が入っています。充放電時にナトリウムイオンが電解質を通って電極間を行き来し、電子は外部回路を通って電力を供給します ^[2]。

カソード（正極）： 通常、ナトリウムを含む化合物で作られます。研究者たちは、ナトリウムベースの層状金属酸化物、ポリアニオン化合物（ナトリウムバナジウムリン酸塩など）、プルシアンブルー類似体 ^[3]など、いくつかの種類のカソード材料を開発しています。これらはリチウムイオン電池で使われるリチウムコバルトやリチウム鉄化合物に相当しますが、ナトリウムイオンを受け入れるように設計されています。
アノード（負極）： 多くの場合、「ハードカーボン」と呼ばれるナトリウムイオンを吸収できる炭素材料で作られます。（リチウムイオン電池で使われる純粋な黒鉛アノードはナトリウムには適さないため、ハードカーボン――無秩序な炭素――が代わりに使われます ^[4]。）アノードは充電時にナトリウムイオンを吸収し、放電時にそれを放出します。
電解質: 有機溶媒中にナトリウム塩（例：六フッ化リン酸ナトリウム）を溶かした液体溶液で、リチウムイオン電池の電解質と同様の機能を持ちます ^[5]。電解質はナトリウムイオンをアノードとカソードの間で運びますが、電子は遮断し、電子は回路を通って有用な仕事をするように強制されます。

仕組み: 充電時には、外部電源がアノードに電子を押し込み、カソードから電子を引き抜きます。電荷のバランスを取るため、カソードからナトリウムイオンが電解質を通って移動し、カーボンアノードに挿入されます。放電時にはこのプロセスが逆転します。ナトリウムイオンはアノードを離れ、再びカソードへ戻り、電子は回路を通ってデバイスに電力を供給します ^[6]。このナトリウムイオンのロッキングチェア運動は、リチウムイオン電池を成功に導いた原理と本質的に同じであり、電荷キャリアとしてナトリウムを使っているだけです。

ナトリウムイオン電池の利点

なぜナトリウムが注目されているのか？ナトリウムイオン電池は、従来のリチウムイオン技術に対していくつかの潜在的な利点をもたらします:

豊富で低コストな材料: ナトリウムは地球上で最も一般的な元素の一つであり、海水からも抽出できます。対照的に、リチウムは比較的希少で地理的に集中しています。専門家によると、ナトリウムは地殻中でリチウムの1000倍の豊富さがあるとされています ^[7]。この豊富さは原材料コストの低さにつながり、炭酸ナトリウムは1キログラムあたり0.05ドル、一方で炭酸リチウムは約1キログラムあたり15ドル ^[8]です。理論的には、技術が成熟すればナトリウムイオン電池ははるかに安価に生産できる可能性があります。さらに、ナトリウムイオン電池のカソードは、コバルトやニッケルのような高価な金属の代わりに、鉄やマンガンなどの安価な金属を使うことが多いです。「ナトリウムイオン電池は、コバルトやニッケルのような希少で環境問題のある材料の使用を回避します」とされ、重要鉱物への依存を減らします ^[9]。
安全性の向上（火災リスクの低減）： ナトリウムイオン電池の化学特性により、リチウム電池で時折発生する火災や熱暴走のリスクが低減される可能性があります。業界の専門家によると、ナトリウムイオン電池は高温下でもより安定しており、釘刺しや圧壊試験でも良好な結果を示しました ^[10]。セルは、リチウム電池火災の原因となるデンドライト形成や過熱が起こりにくいのが特徴です。電気自動車においては、火災リスクの低減の可能性は大きなセールスポイントです ^[11]。中国のあるバッテリーメーカーは、ナトリウムイオン電池パックが従来のリチウムパックよりも虐待試験（穿刺など）に安全に耐えたと報告しています ^[12]。
急速充電＆高出力： より重いイオンを使用しているにもかかわらず、ナトリウムイオン電池は優れた出力と充電速度を提供できます。ナトリウムイオンはリチウムよりも「拡散した」電荷雲を持っており、これが意外にもバッテリー材料内をより速く通過できる ^[13]。つまり、ナトリウムイオン電池は高い電流（加速や大きな電力消費時）を供給でき、素早く充電できます。バッテリー研究の先駆者ジャン＝マリー・タラスコンは、ナトリウムイオンがその電荷分布により素早く移動できるため、リチウムイオンよりも高出力・高速充電が可能になると説明しています ^[14]。実際、フランスで開発された電動工具用ナトリウムイオン電池は5分未満で充電可能で、数千回のサイクルに耐えることができます ^[15]。このような高出力・急速充電性能は、EVや各種デバイスにとって大きな利点となるでしょう。
低温環境での優れた性能： 寒冷地のユーザーは、リチウム電池が氷点下で性能を落とすことを知っています。ナトリウムイオン電池はこの点でも優位性があります。試作機では、極寒（-20°Cや-40°Cまで）でも動作可能で、容量低下も少ないことが示されています ^[16]。この低温耐性により、ナトリウム電池は屋外用途や冬季利用に理想的であり、リチウム電池が苦手とする環境でも活躍が期待できます。
長寿命の可能性: 初期データによると、ナトリウムイオン電池は非常に耐久性が高い可能性があります。特にプルシアンブルー電極材料を使用した設計では、印象的なサイクル寿命 ― 数千回、あるいは数万回の充放電サイクルを経ても容量の大部分を維持できています ^[17]。例えば、ある商用ナトリウムイオンセルの化学系では、7,000回以上のサイクル（20年の寿命）で80%の容量維持 ^[18]が可能であり、これはディープサイクルでの典型的なリチウムイオン電池の寿命をはるかに上回ります。このような長寿命は、定置型エネルギー貯蔵や日常的にバッテリーをサイクルさせる用途に非常に魅力的です。
環境持続可能性: 調達面での利点に加え、ナトリウムイオン電池は製造や廃棄の面でもより環境に優しい可能性があります。無毒な材料（コバルトやリチウム塩を使用しない）を使い、ナトリウム塩は取り扱いが容易なためリサイクルも簡素化される可能性があります。現在のナトリウム電池の生産はまだ最適化されていませんが、専門家はスケールアップが進めば、ナトリウムイオンはリチウムシステムよりも全体的な環境性能がさらに優れると確信しています ^[19]。資源への影響が少なく、（紛争地域でのコバルト採掘のような）倫理的に問題のある採掘を排除できる点で、ナトリウムには倫理的な優位性があります。

要するに、ナトリウムイオン技術はより安価で、安全、かつ持続可能なバッテリーを約束します。タラスコン教授の言葉を借りれば、多くの人がこの「グリーンテクノロジー」がエネルギー貯蔵の「将来において役割を持つ」と見ています ^[20]。

ナトリウムイオン（対リチウムイオン）の欠点と課題

ナトリウムイオン電池がそれほど優れているなら、なぜまだどこにでも普及していないのでしょうか？実際のところ、ナトリウムイオン技術には依然として重要な制約があり、いくつかの分野でリチウムイオンに追いつこうとしています:

エネルギー密度が低い: 最大の欠点は、ナトリウムイオン電池はリチウムイオン電池ほど重量や体積あたりのエネルギーを蓄えることができないことです ― 少なくとも現時点では。化学的に、ナトリウムはリチウムよりも電圧が低く、原子質量が大きいため、平均してエネルギー密度が20～30%低い電池になります ^[21]。実際には、同じサイズのナトリウムイオン電池は、同じサイズのリチウム電池よりも走行距離やデバイスの使用時間が短くなります。タラスコン氏は率直に、航続距離の観点では「ナトリウムはリチウムに勝てない」 ^[22]と述べています。このエネルギー含有量の低さは、同じ航続距離や稼働時間を得るためにはより重くかさばる電池が必要になることを意味し、重量やスペースが重要な電気自動車（EV）にとっては重大な要素です。
重量が重い: ナトリウム原子はリチウムの3倍の重さがあり、エネルギーの低さを補うためにより多くの材料が必要なため、同じ容量でもナトリウムイオン電池パックは重くなります。これは車両の効率を下げ、高性能EVにとって大きな課題です。定置型ストレージでは問題になりませんが、自動車では1kgの違いが重要です。
技術の発展途上とスケールアップ: リチウムイオン電池は30年以上の開発と大規模なスケールメリットの恩恵を受けてきました。ナトリウムイオンは商業化が比較的新しく、近年になってようやく企業がパイロット生産を始めたばかりです。2025年時点では、ナトリウムイオン電池は主に小ロットやデモラインで生産されており、コストはまだリチウムイオンより安くありません。スタンフォードの分析によると、原材料が安価であるにもかかわらず、現状のナトリウム電池はエネルギー単位あたりのコストがリチウム電池より高くなる場合があるのは、エネルギー密度が低く製造技術が未熟なためです ^[23]。コストパリティを達成するには、技術革新の継続と生産規模の拡大（単価の引き下げ）が必要です。要するに、スケールメリットはまだ得られていません。
初期用途の限定: 上記の理由から、ナトリウムイオンは（まだ）すべてのリチウムイオン用途の代替にはなっていません。第一世代のナトリウム電池は、プレミアムな電気自動車やスマートフォンではなく、ニッチまたは低価格帯の用途（電動キックボード、エントリーレベルEV、グリッドストレージなど）をターゲットにしています。ナトリウムイオンが高級電子機器や長距離車両で競争できるようになるには、エネルギー密度の向上に時間と研究開発が必要です。業界の採用は、性能がさらに向上するか、リチウム価格が再び高騰するまで、ゆっくり進むかもしれません。
サプライチェーンと材料の課題: ナトリウム自体は豊富に存在しますが、ナトリウムイオン電池には依然として他の材料（カーボンアノード、特殊電解液、カソード鉱物）が必要です。一部の先進的なナトリウムカソードは、バナジウムやニッケルのような希少または高価な元素を使用しており、「安価で豊富」というストーリーを複雑にする可能性があります ^[24]。例えば、ある高性能カソードはナトリウムバナジウムリン酸塩で、効果的ですがバナジウムに依存しています。研究者たちは高価な元素を排除し、本当に豊富な元素（鉄、マンガンなど）のみを使用することに取り組んでいます ^[25]。さらに、電池グレードのハードカーボンやその他のナトリウム専用部品などのために新たなサプライチェーンを構築する必要があります。リチウム電池のサプライチェーンは、すべての場合でナトリウムに直接転用できるわけではありません。これらのサプライチェーンを拡大するには投資と時間が必要ですが、幸いなことに既存のリチウムイオン生産設備の多くはナトリウムイオンセル用に転用可能です ^[26]。
初期の温室効果ガス排出量が高い: 逆説的に、現在のナトリウムイオン電池は1kWhあたりの製造時の炭素排出量がリチウムイオンよりやや高い場合があります。これは、エネルギー密度が低いナトリウム電池を作るには、同じエネルギーを蓄えるためにより多くの材料を使う必要があるためで、現状では生産時の排出量が高くなっています ^[27]。ライフサイクル分析では、ナトリウムイオンセルは同等のリチウムイオン電池よりも生産時に多くの温室効果ガスを排出することが示されており、主に必要な材料の質量が大きいためです ^[28]。しかし、設計が効率化されるにつれて改善が期待されています。あるアナリストは、これはあくまで「現時点でのスナップショット」であり、最適化が進めばナトリウム電池はリチウムシステムよりも全体的な持続可能性が向上する可能性があると指摘しています ^[29]。

これらの課題にもかかわらず、研究者や業界リーダーたちは多くのギャップが埋められると楽観的な見方をしています。20年間バッテリーの研究に携わってきたシカゴ大学の教授、シャーリー・メン氏は、ナトリウムイオン製品が市場に登場したことで急速な進歩が期待できると述べています。「最良のナトリウムイオン電池は、10年以内にリチウムイオン電池と同等に機能することに疑いはありません」とメン氏は語っています ^[30]。コンセンサスとしては、ナトリウムイオンがリチウムイオンを完全に置き換えることはないものの、そうする必要もありません――特定のニッチや市場の半分を占めるだけでも大きな成功となるでしょう。実際、CATLの創業者ロビン・ツェン氏は、ナトリウムイオン電池が将来的に低コストのリン酸鉄リチウム（LFP）電池市場の最大50%のシェアを獲得する可能性があると示唆しています ^[31]。現在の競争は、技術を洗練させ、製造規模を拡大してナトリウムイオンの可能性を実現することにあります。

現在の応用例とユースケース

ナトリウムイオン電池は、研究室での試作段階から実際の応用へと急速に進展しています。まだ発展途上ではありますが、すでにいくつかの重要な分野で実証導入が始まっています:

電気自動車（EV）

電気自動車やその他の車両は、コスト面での優位性や安全性からナトリウムイオン電池の自然なターゲットとなっています。最初のナトリウムイオンEVはすでに中国で登場しています。2023年、中国の自動車メーカーJACは、バッテリー企業HiNaと提携し、Hua XianziというコンパクトEVを発表しました。この車はナトリウムイオンバッテリーパックで駆動します ^[32]。この5人乗りの車は、1回の充電で155マイル（250km）以上走行可能であり、ナトリウムイオン技術が実用的な車両を動かせることを証明しています ^[33]。その航続距離は現在のEV基準では控えめですが、コスト効率の高い都市型車両としてのナトリウム電池の可能性を示しています。HiNaは長年にわたりこのような用途（電気バスや低速車両を含む）に注力しており、世界初のナトリウムイオン電池材料専用生産ラインも構築しました ^[34]。

他の自動車メーカーもこれに追随しています。Chery Automobile（別の中国の自動車メーカー）は、今後発売予定のモデルにCATLのナトリウムイオン電池を採用する計画を発表しました ^[35]。そして、世界最大級のEVバッテリーメーカーであるBYDも、小型のシティカーや二輪車向けにナトリウムイオン電池への投資を進めています。BYDは、ナトリウムイオン電池パックが2025年までにリチウムイオンLFPパックよりも15～30％安価になる可能性があると見込んでおり、これにより低価格EVに最適となります ^[36]。エネルギー密度が低いため、これらの電池は当初、小型車や短距離モデルなど、大容量バッテリーが不要な用途をターゲットにしています ^[37]。CATLの広報担当者が指摘したように、EVにおけるナトリウムイオンの最初のターゲット市場は、おそらく「小型車や二輪車」であり、航続距離の要求が低い分野です ^[38]。

重要なのは、ナトリウムイオンの安全性とコスト面での利点が、最大航続距離よりも価格や耐久性を重視する車両の電動化に魅力的であるという点です。例えば、長距離を必要とせず、低コストや長寿命の恩恵を受けられる電動フリート車両、バス、低速配送バンなどでナトリウム電池の利用に関心が集まっています。さらに、開発途上国の電動二輪車やリキシャでもナトリウムイオンの導入が期待されており、これらの市場は非常に価格に敏感で、航続距離のニーズも控えめです。テスラが将来の2万5千ドルのエコノミーEVにナトリウムイオン電池を検討しているとの報道もあり、積極的なコスト目標の達成を目指しています ^[39]。（テスラはこれを確認していませんが、このような憶測が存在すること自体、業界がナトリウム技術に強い関心を持っていることを示しています。）

グリッドエネルギー貯蔵

世界最大のナトリウムイオンバッテリーファーム――中国湖北省の100MWh（メガワット時）エネルギー貯蔵システム――が2024年半ばに稼働を開始し、リチウム以外のグリッド貯蔵の多様化の一環となっています ^[40]。各コンテナには再生可能エネルギーを蓄え、バックアップ電源を提供するためのナトリウムイオンバッテリーラックが収められています。

ナトリウムイオン電池の最も有望な用途の一つは、定置型エネルギー貯蔵です。例えば、太陽光や風力発電の電力を蓄えたり、電力網のバランスを取ったりすることが挙げられます。この用途では、重量や体積はそれほど重要ではなく、コスト、安全性、寿命が最も重要です。中国は、電力網用のナトリウムイオン電池の導入でリードしています。2024年7月、世界最大のナトリウムイオン電池貯蔵プロジェクトの第1期が湖北省潜江市で稼働を開始しました ^[41]。この設備はHiNa Battery社が供給し、50MW/100MWhの電池システム（後の段階で200MWhに拡張予定）が地元の電力網に接続されています ^[42] ^[43]。上記画像のような多数のコンテナ型ユニットに収容されたナトリウム電池バンクは、100,000kWhのエネルギーを蓄えることができ、これは数万世帯の電力を1時間賄うのに十分な量です。このプロジェクトは国有の大唐電力が運営しており、リチウムイオンを補完し、供給のボトルネックを回避するために、「非リチウム」技術を用いた大規模な貯蔵施設を建設するという国家的な取り組みの一環です ^[44]。

初期の結果は有望です。湖北省のナトリウムシステムは、運用技術者によると高い往復効率と極端な温度下での耐性を示しています ^[45]。また、そのセルは安全性試験も問題なくクリアしました（これは、コミュニティの近くに設置される可能性のあるグリッド用バッテリーにとって重要な要素です） ^[46]。中国の戦略はここでも戦略的です。現在、中国はリチウム電池生産を支配していますが、世界のリチウム資源のわずか約6%しか保有していません ^[47]。対照的に、ナトリウム電池用の原材料（ナトリウムや鉄など）は豊富にあります。ナトリウムイオンへの投資によって、中国はリチウム不足や地政学的な制約のリスクを回避し、リチウム供給によってエネルギー貯蔵の拡大が制限されないようにしています ^[48]。HiNaの総経理である李樹軍氏は、2030年までに「テラワット時規模のナトリウムイオン電池産業」が形成されると大胆に予測しています ^[49]。つまり、ナトリウム電池は年間生産量がテラワット時規模にまで拡大し、大規模なグリッド導入を支える可能性があるということです。

中国以外でも、ナトリウムイオン電池は他の定置型蓄電製品に使われ始めています。米国では、Natron Energyが（プルシアンブルー電極化学を用いた）ナトリウムイオン電池をデータセンターのバックアップ電源や産業用途向けに商業化しています。Natronの電池はエネルギー密度は低いものの、急速充電と長寿命サイクルに優れており、15分で完全充電でき、数万回のサイクルが可能です ^[50]、 ^[51]。これにより、即時応答と頻繁なサイクルが必要な重要な電力システム（再生可能エネルギーの出力平滑化やサーバーファームのバックアップなど）に理想的です。実際、2022年にはNatronがミシガン州に北米初の量産型ナトリウムイオン電池工場を開設しました ^[52]。また、United Airlinesのような企業も、空港地上設備の電動化のためにNatronの電池を利用する目的で投資しています ^[53]。ヨーロッパでは、Altris（スウェーデン）のようなスタートアップが産業界（例：エンジニアリング企業Fluor）と提携し、同地域初の大規模ナトリウムイオン製造施設の建設を目指しています ^[54]。これはグリッド蓄電用の電池供給を目指すものです。

低いサイクルコストと安全性から、ナトリウムイオン電池は再生可能エネルギー蓄電ブームで大きな役割を果たす態勢にあります。大規模なバッテリーファームに設置して太陽光エネルギーを夜間にシフトしたり、ピーク需要時にグリッドを支えたり、リチウムの火災リスクなしにバックアップ電源を提供したりできます。電力会社やプロジェクト開発者は中国のナトリウムプロジェクトに注目しており、他地域でもパイロットプログラムが始まっています（例えばインドでもグリッド用ナトリウムイオン蓄電の試験が行われています）。長時間蓄電も注目されており、（ナトリウム鉄電池などの）新しいナトリウム系化学が非常に長いサイクル寿命を目指して研究されており、8時間以上の経済的なエネルギー貯蔵を目指しています ^[55]。これらすべてから、定置型蓄電がナトリウムイオン電池の最初の大規模普及分野となる可能性が示唆されます。

その他の新たな用途

自動車やグリッド蓄電以外でも、ナトリウムイオン電池はいくつかの他分野で初期導入が進んでいます:

ポータブル電源と電子機器: スマートフォンにナトリウムイオン電池がすぐに搭載されるとは期待しないでください（セルがまだハイエンドのモバイル電子機器には大きすぎます）。しかし、ナトリウムイオンのモバイルバッテリーや、消費者向けの低コスト蓄電のプロトタイプは登場しています。例えば、中国のスタートアップが最近、ナトリウムイオンUSBモバイルバッテリーを発売しました。これはリチウム製よりもかさばりますが、充電が速く非常に安全です（ポケットの中で過熱しません）。これらはニッチな製品ですが、エネルギー密度が向上すれば、消費者向け電子機器の可能性を示しています。価格が重要な地域では、将来的にノートパソコンやガジェットが、多少重くてもナトリウムイオンを採用するかもしれません。
電動工具と機器: ナトリウムイオン電池を最初に商用利用した製品の1つは、実はコードレス電動ドリルでした。2022年、フランスのTiamat社（タラスコン博士主導の研究）が、5分未満で充電でき、5,000サイクル以上持続するナトリウムイオン電池を電動ドリル向けに提供しました ^[56]。このようなツールは、ナトリウムイオンが高出力のバーストと急速充電を実現できることを示しており、素早い充電が求められる建設・産業用ツールに魅力的です。今後、プロ向け市場で長寿命が重視される電動工具、芝刈り機、電動キックボードなどにナトリウム電池が使われる例が増えるかもしれません。
低速電動モビリティ: 自動車以外にも、ナトリウムイオン電池は電動自転車、電動スクーター、三輪車に最適です。これらの軽量電動車両は通常バッテリーが小さく（重量のデメリットが許容範囲）、インド、東南アジア、アフリカなどコスト重視の市場で非常に重要です。ナトリウムイオン電池搭載の電動二輪車がまもなく登場する見込みです。例えば、インドのリライアンス・インダストリーズ（英国のナトリウム電池スタートアップFaradionを買収）は、電動スクーターやリキシャ向けの交換式ナトリウムイオンバッテリーパックをテスト中と報じられています ^[57]。このような交換式バッテリーステーションは、EVの初期費用を下げ、ナトリウムの急速充電能力を活かせます。同様に、中国のBYDはHuaihaiと提携し、都市型軽量EVや電動自転車向けのナトリウムイオン電池を開発しています ^[58]。
航空・ニッチ輸送: ナトリウム系電池を、電動航空機（ハイブリッド型）や航続距離延長用など、ニッチ分野で活用する研究も進んでいます。これらは実験段階ですが、例えば航空機向けのハイブリッドナトリウム空気電池のテスト ^[59]など、ナトリウム電気化学の幅広い応用探索が行われていることを示しています。

全体として、ナトリウムイオン電池は研究室から実世界への移行が進んでいます。初期の利用例は、コスト重視や安全性優先の用途に焦点を当てています。例えば、電力網の蓄電、フリート車両、エントリーレベルのEV、超高エネルギー密度が必須でないデバイスなどです。技術が進歩するにつれ、より一般的な電子機器や長距離車両にも普及が広がることが期待されます。しかし、近い将来においても、ナトリウムイオンはコストや安全性の観点からリチウムイオンが理想的でない分野で、その価値を証明しつつあります。

ナトリウムイオン開発を牽引する主要企業と研究機関

ナトリウムイオン電池の推進は世界的な取り組みとなっており、スタートアップのイノベーター、大学の研究室、そして世界最大級のバッテリーメーカーが関わっています。ここでは、ナトリウムイオン分野の主要なプレーヤーと貢献者を紹介します。

Contemporary Amperex Technology Co. (CATL) – 中国のバッテリー大手: CATLは世界最大のEVバッテリーメーカー（テスラなどに供給）であり、ナトリウムイオン分野の先駆者です。2021年、CATLはナトリウムイオン電池のプロトタイプを発表した最初の大手企業 ^[60]となりました。その後、CATLは第2世代ナトリウムイオンセル（「Naxtra」ブランド）を開発し、エネルギー密度は約160～175 Wh/kgに達しています ^[61]。これはリチウム鉄リン酸セルにほぼ匹敵します。CATLは2025年12月までにナトリウムイオン電池の量産を開始する計画です ^[62]。CATL創業者のRobin Zengはナトリウムイオンに強気で、LFPリチウム電池市場の大部分をナトリウムイオンが奪う可能性があると見ています ^[63]。CATLはまた、「デュアルケミストリー」アプローチも先導しており、ナトリウムイオンセルとリチウムイオンセルを1つのバッテリーパックに組み合わせて、それぞれの強みを活かすことを目指しています。これにより、ナトリウムの航続距離の短さを補いながらコスト削減が可能となります。業界リーダーとして、CATLの積極的な取り組みはナトリウムイオン技術に大きな信頼性を与えています。
HiNa Battery – 中国のパイオニア: HiNa（中科海納としても知られる）は、中国科学院からスピンアウトした中国のスタートアップで、ナトリウムイオン電池専業です。彼らはこの分野で10年取り組んでおり、いくつかの「初」を達成しています：最初のパイロット生産ライン、電気自動車（JAC車）への初導入、そして世界最大のナトリウム系グリッドプロジェクトへの供給 ^[64]、 ^[65]。HiNaは様々なセル形状（円筒型、パウチ型、角型）を製造しており、製造規模を拡大中です。中国政府が大唐蓄電所のようなプロジェクトを支援していることは、HiNaの技術への信頼を示しています。HiNaの取り組みは低コスト材料（プルシアンブルー系正極材とハードカーボンを使用）に焦点を当てており、初期の性能問題を解決したと主張しています。ゼネラルマネージャーの李樹軍氏は、世界的にナトリウムイオン推進の最も声高な提唱者の一人です ^[66]。
BYDおよびその他の中国企業: CATLやHiNa以外にも、ほぼすべての大手中国電池メーカーがナトリウムイオンの開発プログラムを持っています。BYDは、淮海との合弁事業を通じて、小型EV向けのナトリウム電池生産を計画中です。Farasis Energyも、ナトリウムイオンの計画と試作車両の契約を発表しています ^[67]。CNGRや長城汽車などの企業もナトリウム電池材料の生産に投資しています。2023年にはナトリウムイオン電池の中国国家規格も制定されました ^[68]。これは政府の支援を示しています。要するに、中国企業はナトリウムイオンに全力投球しており、リチウムを補完する形で商業化に向けて大規模投資を行っています。
Faradion（英国／インド）: Faradionは、ナトリウムイオンに取り組んだ最初期の西側スタートアップの一つ（2010年英国設立）です。独自のカーボン負極と正極化学を開発し、十分なエネルギー密度（約140 Wh/kg）と良好なサイクル寿命を実現しました。2022年、インドのリライアンス・インダストリーズがFaradionを1億3500万ドルで買収し、インドでナトリウムイオン電池の大規模製造を目指しています ^[69]。リライアンス（大手エネルギーコングロマリット）は、Faradionの技術をグリッド蓄電からインドの巨大市場向け二輪・三輪EV用電池まで幅広く活用する計画です。前述のように、電動スクーター用の交換式ナトリウム電池パックのテストも行っています。現在リライアンス傘下となったFaradionのチームは、英国のイノベーションとインドの製造推進をつなぐ注目の存在です。
Natron Energy（アメリカ）： Natronはシリコンバレーの企業で、独自のプルシアンブルー系ナトリウムイオン電池化学に注力しています。エネルギー密度で競争するのではなく、Natronの電池は超高速充電と非常に長寿命であり、データセンター、通信バックアップ、産業用電力に最適です。ChevronやUnited Airlinesなどの大手企業から投資を受けています ^[70]。Natronはミシガン州に生産施設を開設し、これにより米国初の商業用ナトリウムイオンセル生産者となりました ^[71]。EVの急速充電器サポート（バッファバッテリー）などの市場にも拡大しており、2020年代後半までにギガファクトリーレベルへの拡大を目指しています ^[72]。Natronの成功は、特に安全性が重要なグリッドや軍事用途で、アメリカ国内のナトリウムイオンへの関心を高める可能性があります。
Tiamat（フランス）： Tarascon教授が共同設立したTiamatは、高出力ナトリウムイオン電池に取り組むフランスのスタートアップです。彼らはポリアニオン系正極（ナトリウムバナジウムフルオロリン酸塩）に注力しており、優れた出力と良好な寿命を実現しています ^[73]。Tiamatのセルは世界初のナトリウム電池式電動ドリルに使用され、現在も化学の改良を続けています。規模は小さいものの、Tiamatは欧州の電池研究の強みを示しています。EUもプロジェクトやコンソーシアムを通じてナトリウムイオンの研究開発を支援しており（例えば、NAIMAプロジェクトでは、複数の欧州の研究所や企業がナトリウム電池開発で協力しました）。
学術研究機関: 多くの大学や国立研究所がナトリウムイオン科学を推進しています。米国では、エネルギー省による5,000万ドルのコンソーシアム「LENS」（エネルギー貯蔵と持続可能性のための研究所）が、ナトリウムイオン研究を加速するために立ち上げられました ^[74]。これには、フロリダ州立大学、スタンフォード大学（SLAC）などの機関が材料のブレークスルーに取り組んでいます。中国では、中国科学院や各大学がナトリウムイオン電極や電解液の研究チームを持っています。ヨーロッパでは、スペイン、フランス、イギリス、ドイツの研究者が最先端を推進しています（例えば、スペインのICMMは新しい持続可能な正極を開発し、ドイツのフラウンホーファー研究所は全固体ナトリウム電池を研究しています ^[75]）。研究コミュニティは、次世代のアイデア、例えばアノードフリーのナトリウム金属電池、全固体ナトリウムイオン、新規電解液など、性能向上のための新しいアプローチを模索しています ^[76]。この継続的なイノベーションが、現在の課題解決に不可欠です。
その他の注目企業: スウェーデンのAltris（鉄系正極材料の製造と生産技術の提携）、Aquion（かつて存在した米国企業で、オフグリッド用途向けの水系ナトリウムイオン塩水電池を製造していたが、その技術が再注目されている）、中国のZooline（Zoolnasm）（ナトリウムイオン製造のために4,200万ドルを調達した新興企業 ^[77]）、およびインドのさまざまなスタートアップ（例：IIT発の急速充電ナトリウムセル開発企業 ^[78]）。さらに、大手企業のStellantis（自動車メーカー）も関心を示しており、Stellantis Venturesは将来のEVバッテリー供給の多様化のためにナトリウム電池スタートアップに投資しました。一方、テスラの元バッテリー専門家もナトリウムイオンソリューションに特化したベンチャーを立ち上げ、市場の可能性を認識しています ^[79]。

これらの企業やチームが一体となり、ナトリウムイオン電池を急速に市場へと導く活気あるエコシステムを形成しています。アジアからヨーロッパ、アメリカに至るまで、R&D、パイロットラインの拡大、大量生産計画への投資が進んでいます。これらのプレイヤー間の競争と協力が、改良のスピードを加速させています。ある業界関係者は、「2025年はナトリウムイオン電池の年になりそうだ」と述べており、今後も新製品や発表が相次ぐ見込みです。

最近のニュースと動向（2024～2025年）

ナトリウムイオン電池分野は、活発化しており、発表、投資、技術的なマイルストーンが相次いでいます。2025年8月時点での最も重要な最近の動向をまとめました。

2025年4月 – CATLが「Naxtra」第2世代電池を発表: 中国のバッテリー大手CATLは、新しいNaxtraナトリウムイオン電池ブランドを立ち上げ、2025年12月から量産を開始すると発表しました ^[80]。最初のNaxtraセルのエネルギー密度は約175 Wh/kgで、多くのEVで使われているLFPリチウム電池にほぼ匹敵します ^[81]。CATLはまた、ナトリウムイオンパックとリチウムパックを組み合わせて全体の性能と安全性を高めるデュアルバッテリーシステム（飛行機の2つのエンジンのようなもの）を使用する計画も明らかにしました ^[82]。CATLのR&D共同社長であるOuyang Chuying氏は、サプライチェーンが拡大するにつれてナトリウムイオン電池はリチウムイオンよりコスト面で有利になる可能性があると述べています ^[83]。この注目度の高い発表は、CATLがナトリウムイオンをごく近い将来に商業的に実現可能な製品と見なしていることを強調しています。
2024年7月 – 世界最大のナトリウム電池ファームが稼働開始:100MWhのナトリウムイオン電池エネルギー貯蔵ステーション（出力50MW）が中国湖北省の電力網に接続された ^[84]。HiNa BatteryとDatang Groupによって建設され、これは200MWhプロジェクトの第1段階であり、世界最大のナトリウムイオン設置例となる。このプロジェクトは、電力網貯蔵におけるリチウム代替の国家的推進の一環であり、すでに安定したエネルギーを電力網に供給している ^[85]。これは、ナトリウムイオンがユーティリティ規模の貯蔵に適用できることを証明し、100MWh超規模での展開が可能であることを示した。プロジェクトマネージャーは、ナトリウムシステムについて極端な温度下でも優れた効率と長いサイクル寿命を挙げ、優れた性能を報告した ^[86]。中国の国営メディアは、このようなプロジェクトが輸入リチウムへの依存を減らし、国内資源を活用することを強調した ^[87]。
2024年初頭 – 初のナトリウムイオンEVが生産開始: 2024年1月、中国の自動車メーカーJACがナトリウムイオン電池を搭載したEVモデルの量産を開始、2023年のプロトタイプテストの成功を受けてのことだった ^[88]。同時期、ライバルメーカーのCheryも中国で発売予定のCATL製ナトリウムイオンパック搭載EVを発表。これらは世界初の、バッテリーパックにリチウムを一切使用しない商用電気自動車となった。当初は限定的な生産量だが、ナトリウムイオンが実用段階にあることを示している。JAC/HiNaのHua Xianzi EV（航続距離約250km）は、コンセプト実証として大きな注目を集めた ^[89]。アナリストは、コスト削減効果から、今後1～2年で中国の他のモデル（特に低価格のシティカー）にもナトリウムイオンオプションが採用されると予想している。
投資とパートナーシップが急増： 過去2年間で、ナトリウムイオン系スタートアップや生産への大規模投資が見られました。リライアンスによるFaradionの買収のほか、注目すべき取引としては、TDKベンチャーズが米国スタートアップPeak Energy（ナトリウムイオングリッドバッテリー用）に投資 ^[90]、およびユナイテッド航空がNatron Energyに投資し、空港設備の電化にナトリウムイオンセルを活用 ^[91]などがあります。ヨーロッパでは、Fluor CorporationがAltrisと提携し、世界初とされる大規模ナトリウムイオンセル工場の設計に取り組み、スウェーデンでの生産開始を目指しています ^[92]。また、いくつかの政府助成金も授与されています。例：カリフォルニア・エネルギー委員会がナトリウムイオンプロジェクト（Unigrid）に資金を提供し、米国でパイロット生産ラインを設置 ^[93]。ベンチャーキャピタルの関心も高く、2024～2025年には複数のスタートアップがシード資金を調達し、技術の商業化が近づいています。
技術的ブレークスルー： 研究者たちはナトリウムイオンの残る課題に引き続き取り組んでいます。2024年末、プリンストン大学のチームが、エネルギー保持力と安定性を大幅に向上させる新しい正極材料を開発し、リチウム性能との差を縮めました ^[94]。MITのDincă Labは、コスト低減の可能性を持つ高エネルギー密度の有機正極（TPAQ）を発表しました ^[95]。負極側では、先進的なハードカーボンや複合負極の進展により、容量と寿命が向上しています ^[96]。一部の実験セルは現在、最大200 Wh/kgのエネルギー密度（中位リチウムイオンセルに近い）や、10,000回以上のサイクル寿命、80％超の容量保持率 ^[97]を達成しています。これらの進展の多くは2024～2025年に発表されており、性能差が縮まっていることを示しています。ある見出しが示すように、「Northvolt vs. Natron：ナトリウムイオン革新バトル」――既存のリチウムバッテリープレイヤーもナトリウムイオン技術への研究開発に力を注いでいます ^[98]。
政策と市場動向: 政府や業界アナリストは、予測の中でナトリウムイオンをますます認識するようになっています。2025年、市場調査会社IDTechExは、ナトリウムイオン電池市場が2030年までに数十億ドル規模に達する可能性があると予測しており、特に定置型蓄電での成長が期待されています。国際エネルギー機関（IEA）も、年次エネルギー貯蔵見通しで初めてナトリウムイオン電池に言及し、バッテリー供給の多様化に向けた重要な新興技術として挙げました。一方で、貿易摩擦や資源安全保障への懸念が間接的にナトリウムイオンの採用を後押ししています。例えば、米国のインフレ抑制法が国内バッテリー供給を重視したことで、輸入リチウムに依存しないナトリウムベースのサプライチェーンに道が開かれました ^[99]。中国によるグラファイト（リチウム電池に不可欠）の輸出規制も、他国が地元調達可能な材料を使えるナトリウムなどの代替化学系を検討するきっかけとなり、「貿易摩擦がナトリウムイオン電池の採用を促進する仕組み」といった見出しも生まれています。 ^[100]

全体として、過去1年のニュースは、ナトリウムイオン電池の急速な進展と高まる勢いを示しています。研究室での改良から実際の製品の市場投入まで、技術はあらゆる面で前進しています。業界の専門家はよく有名なフレーズを引用します。「ナトリウムイオンの時代がついに来た」と。今後数年は、この塩ベースのソリューションがどこまで、どれだけ速く進展できるかを決定づける重要な時期となるでしょう。

課題と展望

期待が高まる一方で、依然として大きな課題が残っています。ナトリウムイオン電池が本当に現状を打破するには、生産規模の拡大が最優先事項です。現在の世界のリチウムイオン電池の製造能力は年間数百ギガワット時規模ですが、ナトリウムイオンはせいぜい一桁台にとどまっています。リチウム並みの規模に近づくには、新たなギガファクトリーやサプライチェーンへの巨額投資が必要です。朗報は、既存のバッテリー製造ノウハウの多くが転用可能なことです。ナトリウムイオンセルは、リチウムセルと同様の設備で製造できる場合が多いのです ^[101]。ある業界誌は、ナトリウムイオンの設計は十分に似ているため、場合によっては現在の生産ラインに「そのまま組み込める」と指摘しています ^[102]。つまり、需要と経済性が見合えば、企業は比較的短期間で一部の製造をナトリウムイオンに切り替えることが可能です。

もう一つの課題は、エネルギー密度と性能の向上によってナトリウムイオンの用途を広げることです。差は縮まってきていますが、ナトリウムイオンを長距離EVや超小型電子機器に適したものにするには、さらなるブレークスルーが必要です。研究者たちは複数のアプローチを追求しています：新しい高電圧カソード、安定性のための最適化された電解液、さらには容量を高めるためのナトリウム金属アノード（リチウム金属電池に類似）も模索されています。また、ハイブリッドナトリウム・リチウム電池や、実現すれば状況を一変させる可能性のある全固体ナトリウム電池の研究も進められています ^[103]。今後10年の研究開発で着実な進歩が期待されます。孟博士が示唆したように、実際の導入によって得られるデータが研究室にフィードバックされ、学習が加速するでしょう ^[104]。グリッド用バッテリーやEVでのサイクルごとに、技術改良のための知見がエンジニアにもたらされます。

サプライチェーンの観点から見ると、ナトリウムイオンはリチウム、コバルト、ニッケルからの需要をシフトさせますが、高純度ナトリウム塩、アルミニウム（ナトリウム電池は両極にアルミニウム集電体を使うことが多く、リチウム電池はアノードに銅を使う）やハードカーボンなど、他の材料への需要が増加します。これらのサプライチェーンは現時点では制約にはなっていません。例えば、ナトリウム塩やアルミニウムの生産量は豊富です。しかし、バッテリーグレードの材料の品質管理と安定供給は今後強化が必要です。AlbemarleやUmicoreのようなリチウム電池材料のサプライヤーも、ナトリウム電池材料の提供を始めるかもしれません。ナトリウムイオンが依存する材料（バナジウム、銅など、化学系による）についても、資源の持続可能性を確保することが重要です。幸い、多くのナトリウムイオン電池の配合は非常に一般的な元素（鉄-マンガン系カソードやカーボンなど）に向かっており、長期的な持続可能性の面でも好材料です。

重要な問いは、ナトリウムイオンはどこで最適な用途を見つけるのか？ということです。多くの専門家は、リチウムイオンの完全な代替ではなく、補完的な役割を果たすと見ています。ナトリウムイオン電池は、その利点が際立つ市場セグメントを切り開くでしょう。例えば、定置型蓄電（重量が問題にならず、長寿命・低コストが重要）、エントリーレベルや小型EV（航続距離よりも価格重視）、安全性や長寿命が求められる特定の消費者・産業用途（家庭用蓄電、電動工具など）です。リチウムイオン電池、特に先進的な化学系は、長距離高級EV、航空、超軽量電子機器など高性能が求められる分野で引き続き主流となるでしょう。良いニュースは、バッテリー市場は非常に大きく急成長しているため、ニッチを獲得するだけでもナトリウムイオンにとって数十ギガワット時規模の需要につながる可能性があることです。例えば、世界中で予想される巨大なグリッド蓄電の一部をナトリウムイオンで置き換えるだけでも、数十億ドル規模の市場になるかもしれません。

ナトリウムイオンの進路に影響を与える可能性のある外部要因も存在します。2022年のようにリチウム価格が再び急騰すれば、ナトリウムイオン電池は経済的に即座に魅力的になります（スタンフォードSTEERの調査では、リチウム価格の変動がそもそもナトリウムを検討する大きな動機であったと指摘されています ^[105]）。逆に、リチウムが安価で豊富なままであれば、ナトリウムはシェアを獲得するために他の利点（安全性、供給の安定性など）でリチウムを上回る必要があります。政策やインセンティブも役割を果たす可能性があります。政府は重要鉱物戦略の一環や、輸入依存なしで再生可能エネルギー貯蔵の導入を促進するためにナトリウムイオンプロジェクトを支援することができます。環境規制も、ナトリウムイオンの生産が水や土地への負担が少ないと証明されれば、ナトリウムイオンを支持するかもしれません（リチウムの塩水抽出は批判を受けてきました ^[106]）。

より心理的または市場ベースの課題としては、単純な慣性や保守性があります。業界関係者は新しい化学系が実証されるまで切り替えをためらうかもしれませんし、消費者も教育が必要かもしれません（例えば、EV購入者は「ナトリウム電池」車がリチウム車と同じくらい信頼できることを納得する必要があるかもしれません）。実際の性能データによる信頼構築が不可欠です。中国などでの初期導入は重要な検証段階となります。もしそれらが良好に機能し、約束されたサイクル寿命、安全性、コストメリットを実現すれば、技術への信頼が高まります。

今後を見据えると、ナトリウムイオン電池の全体的な見通しは非常に楽観的です。現在、ほぼすべてのバッテリーアナリストが将来のバッテリーミックスの議論にナトリウムイオンを含めています。よく言及されるタイムラインとしては、2020年代後半に拡大が始まり、2030年代にはナトリウムイオンが世界のバッテリー生産のかなりの割合を占める可能性がある（2035年までに市場の10～20％、あるいはそれ以上とする推計もあります）。これを達成するには技術改良とスケールアップのための継続的な努力が必要ですが、その勢いは本物です。ドイツのKITのMarcel Weil氏が指摘するように、リチウムの多くの代替案の中で、「ナトリウムは最前線にある」（既存技術との類似性や準備状況の点で） ^[107]。その先行は、ナトリウムイオンがマグネシウムや全固体電池など他の候補よりも早く研究室から市場へ移行していることからも明らかです。

結論として、ナトリウムイオン電池は、歴史の片隅からバッテリー業界の最前線の競争者へと急速に進化しました。彼らは魅力的な提案を提供します。それは、安価で豊富な塩を使って現代のデバイスや車両に電力を供給し、コストを削減し資源の負担を軽減するというものです。これは万能薬ではありません——エネルギー貯蔵はおそらく複数の化学系が関与するでしょう——しかし、それで十分なのです。ナトリウムイオン技術は（より安全で手頃な価格、持続可能なバッテリーという）重要なニーズを満たすことで、クリーンエネルギーへの移行を大きく後押しできます。今後数年で、この「塩のバッテリー」革命がどこまで進むのかが明らかになるでしょう。2025年までに達成された進歩を考えると、次にあなたの家のバッテリーやEVがナトリウムの波に乗っていても驚かないでください。ナトリウムイオン電池の時代が幕を開けており、より強靭でグリーンなエネルギーの未来に向けて、業界に必要な刺激となるかもしれません。

出典: 本レポートの情報および引用は、専門家インタビューやPhysics Magazine ^[108]の分析、Reuters ^[109]やEnergy-Storage.news ^[110]などの業界ニュース、ならびに専門バッテリー誌や企業レポート ^[111]、 ^[112]、 ^[113]から得られています。これらの参考文献（本文中にリンクあり）は、興味のある読者にさらなる詳細を提供します。ナトリウムイオン電池技術は急速に進化しているため、信頼できるニュース媒体や企業発表をフォローすることで、2025年8月以降の最新情報を得ることができます。

References