数分で充電、数日持続：スマートフォンバッテリーの未来が明らかに

一部の新しいスマートフォンは、超高速200W以上の充電技術により、0～100％まで10分未満で充電できます ts2.tech.
次世代Qi2ワイヤレス充電規格は、完璧な位置合わせのためにマグネットを使用し、15W（将来的には25Wも予定）に対応しています。これにより、充電器のズレで朝起きたら充電できていなかった、という日々が終わります ts2.tech ts2.tech.
シリコンベースのバッテリーはすでに市販のスマートフォンに搭載されており、同じサイズで約10～20％の容量向上を実現しています。例えば、HONOR Magic5 Proの中国版はシリコンカーボンアノードを使用することで、グローバルモデルの5,100mAhに対し5,450mAhのバッテリーを搭載しています ^[1].
全固体電池は、固体電解質を使用することで約20～30％の容量向上と高い安全性を実現すると期待されています。Xiaomiのプロトタイプは、同じスペースで33％多い6,000mAhの全固体セルを搭載しました ^[2]。Samsungは2027年に初の全固体スマートフォンを目指しています ^[3].
グラフェン強化バッテリーは、超高速充電と高エネルギー密度を可能にする可能性があります（実験室のデモでは標準的なリチウムイオンの最大5倍の速さで充電）ts2.tech。ただし、現時点で本当の「グラフェンバッテリー」を搭載した主流スマートフォンはまだありませんts2.tech.
主要ブランドは異なる戦略を持っています：Appleは長寿命に注力し、2025年頃に独自のバッテリー技術を静かに開発中です^[4]。Samsungは全固体電池の研究開発などの大きな賭けに投資しています^[5]。XiaomiやOppoなどの中国メーカーは、注目を集める急速充電や新素材で先行していますts2.tech。
グリーンバッテリーへの注目も高まっています。EUの新しい規制では、2027年までにリサイクル素材（例：コバルト16%）の使用やユーザーが取り外せるバッテリーが義務付けられますts2.tech。Appleは2025年までにバッテリーに100%リサイクルコバルトを使用することを約束していますts2.tech。これにより、より倫理的かつ持続可能なものにしようとしています。
古いバッテリーには「セカンドライフ」が与えられるかもしれません。研究者たちは、廃棄された携帯電話のセルをオフグリッド地域向けの太陽光発電LEDライトとして再利用しています^[6]。これにより、残存容量を活用し、電子廃棄物を削減しています^[7]。
アナリストたちは期待しつつも現実的です。「バッテリー技術への投資額はこれまでになく多い…バッテリーにとって非常にエキサイティングな時期です」とある専門家は述べていますが、1回の充電で2週間持つ携帯電話は「まだ何年も先」の話です^[8]。

序章：バッテリーの新時代の幕開け

スマートフォンのバッテリー寿命は長年の悩みの種でした――誰もがバッテリー切れの不安を感じたことがあるはずです。しかし、充電の不安を過去のものにする大きな変化が訪れようとしています。2025年、私たちはバッテリー革命の瀬戸際に立っています。数分で充電できる携帯電話、より長持ちし、劣化しにくいバッテリー、そしてより環境に優しい技術によって、私たちのデバイスはより持続可能になります。大手テック企業もスタートアップもバッテリー問題の解決に資源を投入しており、その成果がついに現れ始めています。

つい最近まで、一般的な携帯電話の充電には2時間以上かかり、バッテリーは1日も持ちませんでしたts2.tech。現在では、フラッグシップ機種は4,000～5,000mAhのバッテリー（10年前は約2,500mAh）を搭載し、効率的なチップによって終日駆動を実現しています。しかし、単に容量を増やすだけでは、効果が薄れてきていますts2.tech。業界の新たなアプローチは2つあります。バッテリー自体の革新（シリコンや固体電解質などの新素材を活用）と、充電方法や使用方法の革新（高速充電、ワイヤレス給電、より賢いバッテリー管理）です。以下のレポートでは、スマートフォンバッテリーの未来を形作る最新の進展――画期的な化学技術から充電の革新、持続可能性への取り組み、メーカーのロードマップ、そして今後の課題まで――を掘り下げます。

画期的なバッテリー技術：全固体電池、グラフェン、シリコンアノードなど

バッテリー科学者たちは、従来のリチウムイオン電池を再発明するために懸命に取り組んでいます。ここでは、将来のスマートフォンを支える最も有望な新しいバッテリー技術をご紹介します。

シリコンアノード：同じサイズでより多くの電力を

ほとんどのリチウムイオン電池はグラファイト（炭素）アノードを使用していますが、その一部をシリコンに置き換えることで、容量を劇的に向上させることができます。シリコンはグラファイトの約10倍のリチウムイオンを蓄えることができ、同じ体積でより多くのエネルギーを実現します。問題は、純粋なシリコンは充放電時に大きく膨張・収縮し、バッテリーの劣化が早まることです。その解決策として、シリコン-カーボン複合アノード――シリコンと炭素を混ぜたり、多孔質構造を設計して膨張を抑える方法――が用いられています^[9]。

長年の研究を経て、シリコン強化バッテリーがついにスマートフォンに登場しました。2023年、HONORは中国で5,450mAhの「シリコンカーボン」バッテリーを搭載したMagic5 Proを発売しましたが、グローバルモデルは5,100mAhの標準バッテリーを使用していました――同じ物理的スペースで約12%の容量アップです^[10]。それ以来、OnePlus、Xiaomi、vivoがプレミアムモデルにシリコンアノードバッテリーを採用しています^[11]。OnePlusは、Ace 3 Proが昨年モデルと比べて同じサイズで22%多い容量を持つと主張しており、これは6,100mAhのシリコンバッテリーのおかげです^[12]。薄型バッテリーが求められるフォルダブルフォンも恩恵を受けています。超薄型のHONOR Magic V2フォルダブルは、厚さわずか9.9mmに5,000mAhのシリコンバッテリーを搭載し、vivo X Fold 3 Proは11mmのフレームに5,700mAhのシリコン系セルを使用しています^[13]。

実際、シリコンアノードバッテリーはスマートフォンを大きくせずに長時間の使用を可能にします。この技術は中国以外でも主流になる見込みです。Apple、Samsung、Googleは（2025年時点で）まだシリコンバッテリー搭載のスマートフォンを発売していませんが、専門家はその利点が明らかになるにつれて、まもなく広く採用されると予想しています^[14]。コンパクトなスマートフォンで5,000mAh超のバッテリー時代が到来しつつあり、端末をかさばらせることはありません。唯一の欠点は、やや高い生産コストと長寿命を確保するための技術的努力（膨張問題の解決）ですが、HONORのようなメーカーは、アノードを安定させるための特別な混合物やバインダーを使うことで実現可能であることを示しています^[15] ^[16]。

全固体電池：より安全で高エネルギー密度のセル

おそらく最も注目されている次世代バッテリー技術は、全固体電池です。その名の通り、これらのバッテリーは現在のリチウムイオン電池に使われている液体電解質（可燃性の液体）を、セラミックや固体ポリマーなどの固体材料に置き換えていますts2.tech。また、グラファイトの代わりにリチウム金属アノードを使用することが多く、はるかに多くのエネルギーを蓄えることができます。期待されている利点は非常に大きく、高いエネルギー密度（同じサイズでより多くの容量）、高速充電、そしてバッテリー火災の終焉（固体電解質は可燃性ではありません）ですts2.tech ts2.tech。

固体電池の試作機は何年も「すぐそこまで来ている」と言われてきましたが、最近のマイルストーンはついに現実が近づいていることを示唆していますts2.tech。特に2023年、Xiaomiは固体電池プロトタイプ搭載スマートフォンを開発したと発表しました。改造されたXiaomi 13には、通常4,500mAhバッテリーが収まるスペースに6,000mAhの固体電池セルが搭載されましたts2.tech。この33%の容量向上は安全性の向上も伴い、Xiaomiは穴が開いても内部短絡のリスクがないことや、低温性能の向上を報告しています^[17]。これは、固体電池技術がスマートフォンの形状で機能することの大きな概念実証ですts2.tech。同様に、Samsungも固体電池の研究開発に多額の投資を行っており、2025～26年までに小型デバイス（スマートウォッチなど）への固体電池の導入を計画し、スマートフォンへの導入は2027年ごろを見込んでいますts2.tech ts2.tech。業界全体では2027年が転換点となりそうで、トヨタやBMWなどの自動車メーカーも2027～2028年に最初の固体電池EVを目指しており、この大きな投資と進展がスマートフォンにも波及する可能性がありますts2.tech。

消費者は何を期待できるのでしょうか？初期の全固体電池は、同じサイズのリチウムイオン電池よりも20～30％多い容量をもたらす可能性がありますts2.tech。つまり、通常1日しかもたないスマートフォンが約1.3日もつようになるかもしれません――劇的な変化ではありませんが、注目すべき改善ですts2.tech。さらに重要なのは、安全性が向上することです。液体電解質がないため、火災や爆発のリスクが大幅に低下します。将来のスマートフォン設計も、バッテリーの安全性のための大きなシールドが不要になるため、より創造的になる可能性がありますts2.tech。また、充電速度の向上も期待できます――固体電解質は高電流をより少ない発熱で処理できる可能性があり、充電速度がさらに向上するかもしれませんが、バッテリーを損傷させることはありませんts2.tech ts2.tech。

しかし、全固体技術は大きな課題に直面しています。これらのバッテリーを大量生産するのは困難で、超薄型で欠陥のない固体電解質層を作り、微細なリチウムデンドライトの発生を防ぐことが継続的な課題です。現在の試作品も非常に高価です。2025年には、全固体電池の生産コストは1kWhあたり800～1000ドルと見積もられており、これは大量生産されているリチウムイオン電池の2～3倍ですts2.tech。このコストを大幅に下げる必要があります。寿命も課題の一つです：初期のSSBの中にはリチウムイオンよりも早く劣化するものもありましたが、（フォルクスワーゲンのもののような）新しい設計では、1000サイクル以上で95％の容量を維持すると主張していますts2.tech。一般的な見解としては、まず2020年代後半に限定版やハイエンドのスマートフォンで全固体電池が登場しts2.tech、技術が成熟しコストが下がる2030年代により広く普及するだろうというものです。要するに、全固体電池はやってくるし、ゲームチェンジャーとなる可能性があります――しかし、一気にではなく段階的に普及していくでしょう。

グラフェン電池：誇大広告か、次の大発明か？

グラフェン――「夢の素材」として大いに称賛されてきた――は、10年以上にわたりスーパー電池の鍵として期待されてきました。グラフェンは、炭素原子が蜂の巣状に並んだ、原子1個分の厚さのシートです。非常に強く、軽量で、電気の優れた伝導体です。グラフェン電池の夢とは、基本的にグラフェン系材料を電極（場合によっては電解質添加剤としても）に用いることで、性能を飛躍的に向上させる電池のことです。

なぜ話題なのか？グラフェン強化電極は、はるかに高速な充電やより大きな容量を、現在の電池よりも実現できる可能性があります。実際、実験室でのテストや試作機では、グラフェンを加えることで標準的なリチウムイオン電池より5倍速い充電が可能になることが示されていますts2.tech。数分でスマホをほぼ満充電できる――グラフェンならそれが実現するかもしれません。グラフェンは熱伝導性にも優れているため、電池がより低温で安全に動作し、リチウム電池で問題となる熱暴走火災も起こりにくいのです^[18]。この素材の強さと柔軟性は、将来的なフレキシブル電池や超軽量セル^[19]の可能性も広げます。理論上はグラフェンはまさに奇跡のような存在です。ある報告では、グラフェン強化電池はリチウムイオンの5倍のエネルギー密度を達成できる可能性があるとされています^[20]。これは革命的で、1週間持つスマホ電池も夢ではありません。

さて、現実を見てみましょう。2025年現在、すべての期待に応える純粋なグラフェン電池を搭載したスマートフォンはまだ登場していません。いわゆる「グラフェン電池」の多くは、実際には従来のリチウムイオン電池であり、複合電極やコーティングに少量のグラフェンを使用しているだけですts2.tech。これによって性能は向上します。たとえば、グラフェンはすでに一部の電池電極に導電性を高めたり、充電速度を速めたりするために使われています。市場には、グラフェンを少し加えることで通常の電池よりも速く充電でき、発熱も抑えられるグラフェン配合のモバイルバッテリーも登場しています。しかし、究極のグラフェン電池――つまり、完全にグラファイトを置き換えたり、グラフェンカソードを使って5倍の容量を実現したりするもの――は、まだ開発段階にあります。サムスンやファーウェイ、いくつかのスタートアップ企業はグラフェンの研究開発に多額の投資を行っています^[21] ^[22]。サムスンは2017年に、充電速度を5倍に高める可能性のある「グラフェンボール」添加剤を発表しました^[23]。また、中国のEVメーカーGACは2021年からグラフェン強化電池を自動車に採用し始めています^[24]。

課題は重大です。高品質のグラフェンを大量生産するにはコストがかかります――欠陥のない単層グラフェンを大量に合成するのは簡単なことではなく、現状ではコストが大幅に上昇します（ある推定では高純度グラフェンは1キログラムあたり1,000ドル以上）^[25]。また、用語の混乱も少しあります――「グラフェンバッテリー」とは何を指すのか？グラフェンコーティングを使うのと、完全なグラフェン電極を使うのとでは違いがあり、専門家の中にはマーケティング用語が期待を過剰に膨らませていると警告する人もいます^[26]。初期の試作機では、約束された5倍の容量向上はまだ実証されていません；実際、より低い容量しか持たないものもありました（同等のリチウムイオン電池と比べて）^[27]。これは、グラフェンをバッテリーに最適に活用する方法をまだ模索中であることを示しています。製造のスケールアップも別のハードルです――コインセルの試作品を数個作るのと、スマートフォンサイズのセルを何千個も一貫したグラフェン構造で量産するのとでは全く別物です^[28]。

では、本当のグラフェンバッテリーがスマートフォンに搭載されるのはいつ頃でしょうか？少なくとも限定的な形で、今後数年以内に登場する可能性があります。業界関係者は、2020年代後半には、ある企業がフラッグシップスマートフォン向けに「グラフェンスーパーバッテリー」を発表するかもしれないと推測しています――ただし、それはグラフェン強化部品を使ったリチウムバッテリーであることが但し書きで説明される可能性が高いでしょうts2.tech。グラフェンは段階的に導入される可能性が高いです：まずはバッテリーの急速充電や熱管理の改善（これはすでに一部のニッチ製品で実現しています）、その後徐々に容量向上を実現していくでしょう。Graphene Manufacturing Group（GMG）（グラフェン-アルミニウムバッテリーを開発中）やLyten（米軍向けグラフェン系カソードを開発中）^[29]、そしてサムスンやLG化学といったバッテリー大手にも注目してください――いずれもグラフェン研究を推進しています。もし彼らのブレークスルーが実現すれば、2030年のあなたのスマートフォンは数秒で充電でき、きゅうりのようにクールなままかもしれません。今のところは期待を抑えましょう：グラフェンは役立っていますが、まだ魔法の杖ではありません。

リチウム-硫黄電池とその他のワイルドカード化学

シリコン、全固体、グラフェン以外にも、多くのバッテリー化学が研究されています――それぞれ、課題さえ克服できれば魅力的な利点があります：

リチウム-硫黄（Li-S）： この化学は、リチウムイオン電池のカソードに使われるコバルトやニッケルなどの重金属の代わりに、カソードに硫黄を使用します。硫黄は安価で豊富にあり、Li-S電池ははるかに軽量で、理論的にはより高い容量を持つ可能性があります。リチウム-硫黄電池は、重量あたり大幅に多くのエネルギーを蓄えることが理論上可能です――例えば、重さが半分、またはエネルギーが2倍のスマートフォン用バッテリーを想像してください。大きな欠点は寿命です。Li-S電池は「シャトル効果」により、比較的少ない充放電サイクルで故障しがちです。これは中間硫黄化合物が溶け出して電極を損傷する現象ですts2.tech。それにもかかわらず、Li-S電池の安定化に向けて研究室で進展が見られています。2024年には、リチウム-硫黄が新たな高みに近づく新興イノベーションとして注目されましたts2.tech――研究者たちはより多くのサイクルを実現する方法を見つけつつあります。いくつかのスタートアップがLi-Sの試作機を開発しています（OXIS Energyは有名でしたが、すでに事業を終了）。もし科学者たちがLi-S電池を数百サイクル持たせることに成功すれば、コバルトを一切使わずに超軽量で大容量のスマートフォン用バッテリーが登場するかもしれませんts2.tech。これは性能と持続可能性の両面でウィンウィンとなるでしょう。
ナトリウムイオン： ナトリウムイオン電池は、リチウムの代わりにナトリウム（塩を思い浮かべてください）という安価で豊富な元素を使います。動作原理はリチウムイオン電池と似ていますが、一般的にエネルギー密度が低く（同じ容量でも重くなる）、電圧もやや低めです。魅力はコストと資源の入手しやすさです。リチウムやコバルトを使わないため、供給が容易でセルの価格も下がる可能性がありますts2.tech。中国のバッテリー大手CATLは2021年に性能の良いナトリウムイオン電池を発表しましたts2.tech。今後数年で、ナトリウムイオン電池が要求の少ないデバイスや低価格スマートフォンに登場するかもしれません。特にリチウム価格が高騰した場合はその傾向が強まります。一部のアナリストは、メーカーが複数の化学を組み合わせて、高性能なリチウムや全固体電池をプレミアム機種に、低コストなLFPやナトリウムイオン電池をベーシックなガジェットに使う未来を予想していますts2.tech。スマートフォン用としては、ナトリウムイオン電池が実用化されるにはエネルギー密度の差を埋める必要がありますが、環境に優しい選択肢として注目すべき存在です。
その他（リチウム空気電池、ウルトラキャパシタ、さらには原子力まで？！）： よりエキゾチックなアイデアも初期段階の研究が進められています。例えばリチウム空気電池は、カソードを文字通り空気中の酸素で作るもので、理論上は天文学的なエネルギー密度を実現します（本当に超軽量なバッテリーを想像してみてください）が、実用化にはほど遠い状況です。さらに突飛な例として、原子力ダイヤモンド電池というコンセプトも提案されています。これは放射性同位体を使い、数十年にわたって微量のエネルギーを発生させる小型バッテリーです。実際、中国のスタートアップが最近、ニッケル63同位体を使った試作の「原子力」バッテリーを公開し、スマートフォンを50年間動かせると主張しました^[30]。ただし、次のサムスン端末でそれが見られることは期待しないでください。現在はパイロットテスト中で、この種のセルはごく少量の電流しか生み出せません（低消費電力のIoTセンサーには十分ですが、電力を多く消費するスマホには不向きです）ts2.tech ts2.tech。こうした突飛な技術が一般消費者向けスマホに登場することは当分ないでしょうが、研究の幅広さを示しています。充電なしで半世紀も持つ「バッテリー」が実演されているという事実は、より良いエネルギー貯蔵を求めて科学者たちがどれほど広く網を投げているかの証です。

まとめると、私たちのスマホに使われているバッテリー化学は変革期にあります。あるテックアナリストが言うように、すべてのメーカーがより良いバッテリーを必要としていることを認識しており、バッテリー技術は他の進歩に比べて遅れているという感覚があります^[31]。スマートフォンや電気自動車のブームにより、バッテリーの研究開発投資は過去最高となっています^[32]。バッテリー寿命を一気に何倍にもする「銀の弾丸」のような化学はすぐには登場しないでしょうが、着実な進歩の積み重ねが成果を上げています。シリコンアノードはすでに実製品で容量を約10～15％向上させており、全固体電池は数年以内にさらに約20～30％増加させる可能性があります。グラフェンやLi-Sが実用化されれば、最終的には現在のバッテリー容量を倍増できるかもしれませんts2.tech ts2.tech。バッテリーマニアも一般消費者もワクワクする時代です。今後10年で、スマホの持ち時間や充電速度に目に見える進化がもたらされるでしょう。

充電のイノベーション：高速、ワイヤレス、そしてどこでも

新しいバッテリー素材が蓄えられるエネルギー量を向上させる一方で、もう一つの革命がデバイスの充電方法に起きています。かつてスマートフォンの充電には忍耐が必要でしたが、今では技術の飛躍により、これまでになく速く充電でき、さらにはワイヤレスで完全にケーブルを切り離すことも可能になりました。ここでは、充電技術の主な進歩を紹介します:

超高速有線充電（100W、200W… 300W!?）

最近のスマートフォンの充電仕様に注目しているなら、すべてはワット数に関わっていることが分かるでしょう。ワット数が高いほど電力の流れが大きくなり、充電が速くなります。そして、その数値は驚くほど上昇しています。数年前までは、ほとんどのスマートフォンが5～10Wで充電されており、フル充電には数時間かかっていました。2020年代半ばには、65W、80W、さらには150Wの充電器を備えたスマートフォンが一般的になりつつあり、特にOnePlus、Oppo、Xiaomi、Vivoといった中国ブランドでよく見られますts2.tech。これらは1時間以内でバッテリーを満充電にできます。しかし、競争はそこで止まりませんでした。100W以上の充電が今や現実となっています。OnePlusのフラッグシップ機は100W（Warp ChargeやSuperVOOCとしてブランド化）に進化し、Xiaomiは記録を塗り替える210W「HyperCharge」デモを披露し、4,000mAhのバッテリーをわずか8分で満充電しましたts2.tech。テストでは、Xiaomiの200W超プロトタイプが0～50%をわずか3分、100%まで8分で充電できましたts2.tech。つまり、コンセントに挿してサッとシャワーを浴びている間に、スマートフォンが完全に充電されるというわけです。

実際、現在の記録は240W前後です。Realme（Oppoの姉妹ブランド）は2023年に、約9分でスマートフォンを充電できる240W充電器を披露しました。さらにXiaomiは300W充電プロトタイプも予告しました――300Wを連続で維持することはできませんでしたが（小さなバッテリーにとっては非常に大きな電力です）、4,100mAhのセルをわずか5分で充電することに成功しました^[33]。このスピードなら、充電はもはや「イベント」ではなくなり、ほとんど気にする必要がなくなります――数分のピットストップで1日分の使用が可能になるのです。

これは、スマートフォンが火の玉にならずにどうして可能なのでしょうか？それはいくつかの要素の組み合わせです。デュアルセルバッテリーデザイン（バッテリーを2つのセルに分け、並列で充電することで実質的な速度を2倍にする）、熱を管理する高度な充電チップやアルゴリズム、急速な入力に耐えられる新しいバッテリー素材などです。多くの急速充電システムでは、バッテリー内部の抵抗と発熱を減らすためにグラフェンやその他の添加剤が使われており、メーカーは（ベイパーチャンバーやサーマルジェルのような）精巧な冷却システムを開発して、5～10分間の急速充電時の熱を放散しています。重要なのは、これらの企業が高速充電にもかかわらず、スマートな管理によってバッテリーの健康が保たれると主張している点です。例えば、急速充電を70～80％程度で止め、その後は速度を落としてバッテリーへの負担を避けるといった工夫がされています。

もう一つの要因は、USB-CおよびPower Delivery（PD）規格の普及です。2024年、Appleはついに従来のLightningポートを廃止し、iPhoneにUSB-Cを採用しましたts2.tech（EUの規制によるものです）。これにより、事実上すべての新しいスマートフォンが同じコネクタを使うようになりました。USB-CとPD 3.1は、仕様上240W（48V、5A）までの電力供給に対応しており、これが新しい超急速充電器と合致します。この汎用性は消費者にとって大きなメリットで、1つの充電器でノートパソコン、タブレット、スマートフォンを急速充電でき、各デバイスごとに専用の充電器を持つ必要がなくなりましたts2.tech。また、窒化ガリウム（GaN）が充電器で一般的になりつつありますts2.tech。GaNは半導体素材で、熱として失われるエネルギーが少ないため、従来のレンガサイズのノートパソコン用充電器よりもはるかに小型で効率的な充電器が作れます。現在の120W GaN充電器はトランプのデッキほどの大きさしかなく、複数のデバイスに動的に電力を分配できます。

有線充電の次の展開は？スマートフォン向けには数百ワットの範囲で実用的な限界に達するかもしれません。それ以上になると、発熱やバッテリーへの負担が、わずかな時間短縮に見合わなくなる可能性があります。メーカーは代わりに効率やインテリジェンスに注力するかもしれません。バッテリーの状態に応じて充電を適応させたり、寿命を最大化するために電流を調整したりするなどです。すでに多くのスマートフォンは、例えば80％まで超高速で充電し、その後は速度を落として満充電にする設計になっており、これはバッテリー保護のためですts2.tech。将来的には、バッテリーの化学組成が進化（たとえば固体電池は、より速い入力でも発熱が少なく対応できる）すれば、さらに高速なかつバッテリーに優しい充電が実現するかもしれません。しかし、現時点でも5～10分でフル充電できるのは利便性の面で大きな変化です。夜間充電はもう不要。歯を磨いている間にスマートフォンを充電すれば、すぐに使えるようになります！

ワイヤレス充電の台頭（Qi2とその先へ）

有線の速度も印象的ですが、もう一つの大きなトレンドは完全にコードをなくすことです。ワイヤレス充電は携帯電話で10年以上前から存在していますが、ますます普及し、着実に進化しています。現在注目されているのはQi2で、2023～2024年に登場する新しいワイヤレス充電規格です。Qi2が大きな話題となっているのは、AppleのMagSafeマグネット式充電システムに直接基づいているためでts2.tech、これが業界標準として採用されました。つまり、ワイヤレス充電器には磁石のリングがあり、スマートフォンを完璧な位置にスナップして合わせてくれます。パッドの「スイートスポット」を探して微調整する必要はもうありません。磁石が毎回最適な充電位置にスマートフォンをカチッと固定してくれますts2.tech。Appleは2020年にiPhoneでMagSafeを導入しましたが、Qi2によって誰でも（Androidも含む）磁気アライメントを利用できるようになります。ワイヤレスパワーコンソーシアムは、15W（MagSafeと同じ）までの対応でQi2を発表しts2.tech、2024年後半のiPhone 15がQi2を公式にサポートする最初のデバイスとなりましたts2.tech。BelkinからAnkerまでのアクセサリーメーカーが、さまざまなスマートフォンブランドで使えるQi2対応充電器を続々と発売していますts2.tech。

なぜこれは重要なのでしょうか？まず、15Wのワイヤレス充電はかなり速いです（有線ほどではありませんが、数時間でスマホをフル充電するのに十分です）。さらに重要なのは、Qi2によってワイヤレス充電がより信頼性の高いものになることです。パッドの上で少しずれていたせいで、朝起きたらスマホが充電されていなかった、ということがなくなりますts2.tech。また、マグネットによって新しいアクセサリー（スマホにくっつくマグネット式バッテリーパックや、充電できる車載マウントなど）がエコシステムを超えて使えるようになります。今後を見据えると、Qi2はより高出力のワイヤレス充電への道を切り開いています。実際、「Qi2.2」と非公式に呼ばれる規格の拡張版がすでにテストされており、ワイヤレス充電を25Wまで引き上げようとしていますts2.tech。ある企業は、25Wのワイヤレス出力が可能なQi2.2対応のモバイルバッテリーをデモしており、これはAppleが噂されているiPhone 16向けの25W MagSafe充電器の速度に匹敵しますts2.tech。したがって、今後数年でワイヤレス充電の速度は徐々に上がり、30～50Wの範囲に近づく可能性があります。XiaomiやOnePlusなど一部のAndroidメーカーは、独自技術（多くはファン付き充電スタンド）を使い、特定モデルで50Wや70Wのワイヤレス充電をすでに実現しています。Qi2以降では、こうした高速充電が標準化され、より広く利用できるようになるかもしれません。

標準的なワイヤレス充電に加え、多くのスマートフォンは現在、リバースワイヤレス充電（ワイヤレスパワーシェアとも呼ばれる）にも対応していますts2.tech。この機能により、スマートフォン自体が他のガジェットのワイヤレス充電器として使えるようになります。たとえば、ワイヤレスイヤホンのケースやスマートウォッチをスマホの背面にくっつけて、スマホのバッテリーから充電することができます。速度はあまり速くなく（通常約5W）、効率も高くありませんが、いざという時には非常に便利です。つまり、大容量のスマホバッテリーを小型デバイス用の予備バッテリーとして活用できるのですts2.tech。SamsungやGoogleなどのフラッグシップモデルでは数世代前から搭載されており、Appleも将来のiPhoneでこの機能を有効化するという噂があります（一部のiPadはすでにApple Pencilや他のアクセサリーをリバース充電できます）ts2.tech。

そして、真に未来的なものもあります。空中充電――つまり、部屋の中でも直接触れずにスマホを充電する技術です。まるでSFのように聞こえますが、実際に企業が開発に取り組んでいます。Xiaomiは2021年にMi Air Chargeというコンセプトを披露しました。これは基地局からミリ波信号を送信し、数メートル離れたデバイスを充電できるというものですts2.tech。このアイデアでは、部屋に入るだけでスマホが環境的に充電され始めるのです。別のスタートアップ企業Energousも、長年にわたり小型デバイス向けの「WattUp」無線周波数充電について語っています。2025年時点では、これらの技術はまだ実験段階であり、大きな課題があります。効率が非常に低い（空中で電力を送ると多くが熱として失われる）、そして規制や安全性のハードル（高出力の無線送信機が他の電子機器を壊したり健康被害を及ぼすリスクは誰も望みません）ですts2.tech。ですから、今すぐ充電器を完全に手放せるとは思わないでください。しかし、空中充電のプロトタイプが存在するという事実は、長期的にはどこでも見えない形で充電――送信機の近くにいるだけでスマホが少しずつ充電され、日常使用で「バッテリー切れ」にならない未来があり得ることを示していますts2.tech。

現時点での実用的な進歩は、ダウンタイムを最小限に抑える超高速有線充電と、磁気アライメントによって失敗しにくくなったより便利なワイヤレス充電です。これらのイノベーションによって、スマホの充電がこれまでになく簡単になっています。今後数年で、全固体電池やシリコン電池に加えて超高速充電が組み合わされれば、私たちの行動も変わるかもしれません――夜間の充電やバッテリー切れの不安を気にせず、ちょっとした時間にケーブルを挿したりパッドに置いたりするだけで、常に十分な充電ができるようになるでしょう。

持続可能性とセカンドライフ：より環境に優しいバッテリーと長寿命化

スマートフォンのバッテリーが進化する一方で、それらをより持続可能で長持ちするものにしようという動きも並行して進んでいます――それは地球のためでもあり、私たち自身のためでもあります。現代のバッテリーには多くの希少な素材（リチウム、コバルト、ニッケルなど）が使われており、これらの採掘や廃棄には環境的・倫理的な問題が伴います。バッテリー技術の未来は性能だけでなく、より環境に優しく責任あるものであることも求められています。

リサイクル素材と倫理的調達

大きなトレンドの一つは、バッテリーにリサイクル金属を使用して採掘への依存を減らすことです。例えばコバルトは多くのリチウムイオン電池の正極材の主要成分ですが、コバルトの採掘は非倫理的な労働慣行や環境破壊と関連付けられています。これに対応して、Appleのような企業はリサイクル資源への移行を進めています。Appleは2025年までに、Appleが設計したすべてのバッテリーで100%リサイクルコバルトを使用すると発表しましたts2.tech。Appleの規模を考えると、これは大きなコミットメントであり、（使用済みバッテリーや産業廃棄物などからの）再生コバルトのサプライチェーンの拡大を促します。同様に、他のメーカーもバッテリーに含まれるリチウム、ニッケル、銅のリサイクル比率を高めています。

政府も介入し始めています。欧州連合（EU）は2023年に画期的なバッテリー規制を可決し、厳しい目標を設定しました。2027年までに、充電式バッテリー（スマートフォンなど）は少なくとも16%のリサイクルコバルトと6%のリサイクルリチウムを含む必要があります（他の材料も含む）ts2.tech。この法律はさらに「バッテリーパスポート」—バッテリーの材料や起源のデジタル記録—の導入や、メーカーに対して使用済みバッテリーの大部分を回収・リサイクルすることも義務付けていますts2.tech。特に重要なのは、EUが2027年までにポータブル電子機器に簡単に取り外せるバッテリーを義務付けるts2.techことです。つまり、スマートフォンメーカーは、バッテリーを簡単に交換・取り外しできる設計（もはやバッテリーが完全に接着されて取り外せないことはない）にする必要があります。目的は、バッテリーが寿命を迎えた際に簡単に交換できるようにし（端末の寿命を延ばす）、古いバッテリーを埋立処分せずに回収・リサイクルできるようにすることです。これらの規則を見越して、すでに一部のスマートフォンではプルタブや恒久的な接着剤の使用を減らすなど、設計の変化が見られ始めています。

消費者の視点からは、近い将来「バッテリーにX%のリサイクル素材を使用」や「100%コバルトフリー」といったスペックがスマートフォンの仕様表でアピールされるかもしれません。実際、一部の企業は代替正極化学（LFP＝リン酸鉄リチウムなど、コバルトやニッケルを使わないもの。EVや一部電子機器で普及）に切り替え、調達問題の緩和を図っています。サステナビリティは新たなセールスポイントとなりつつあり、2030年にはスペックだけでなく、バッテリーの環境性能でスマートフォンを選ぶ時代になるかもしれませんts2.tech。

より長い寿命とセカンドライフ利用

バッテリーの寿命を延ばすことには二重のメリットがあります。それはユーザーにとって良いこと（バッテリーのメンテナンスや交換の頻度が減る）であり、環境にも良いこと（廃棄物が減る）です。ソフトウェア機能である最適化/適応型充電が、過充電によるストレスを避けることでバッテリーの劣化を遅らせるのに役立つことについて説明しました。iOSやAndroidの機能で、充電を80%で一時停止したり、ユーザーのスケジュールを学習して起床直前に充電を完了させたりすることで、バッテリーの健康状態を何年も大幅に維持できますts2.tech ts2.tech。同様に、GoogleのAdaptive ChargingやBattery Health Assistantのような新しいAIベースのシステムは、バッテリーの寿命を延ばすために、バッテリーの劣化に応じて充電電圧を実際に調整しますts2.tech。その結果、2年前のスマートフォンでも、以前よりも元の容量の高い割合を維持できるようになっています。現在の一般的なスマートフォンバッテリーは、500回のフル充電サイクル後に約80%の健康状態を保つように設計されていますts2.techが、これらの対策によって、ユーザーは1年または2年以上使用しても90%以上の健康状態を維持していると報告しています。つまり、劣化を感じる前に、バッテリーからより多くの総寿命を引き出せるということです。

最善を尽くしても、すべてのバッテリーの容量はいずれ減少します。従来は、それはデバイスが電子廃棄物になるか、バッテリー交換に費用を払うことを意味していました。将来的には（EUの規則のおかげで）より簡単に交換できるようになり、消費者は懐中電灯の電池を交換するようにスマートフォンのバッテリーを交換できるようになるかもしれません。これにより、新しいセルでデバイスの有用寿命をさらに数年延ばすことができます。これはお金の節約になるだけでなく（バッテリー交換は新しいスマートフォンより安価）、電子廃棄物の山も減らすことができます。

古いバッテリー自体はどうでしょうか？近年、「セカンドライフ」を与えることへの関心が高まっています。たとえば、携帯電話のバッテリーがもはや信頼して携帯電話を動かせなくなった場合（元の容量の70％まで低下した場合など）でも、多くの場合、まだ充電を保持できます。革新的な再利用プロジェクトは、これらの退役バッテリーを取り出し、より負荷の少ない用途で使用することを目指しています。例えば、ソウルの研究者たちは、人々が2～3年で携帯電話を廃棄する傾向がある一方で、バッテリー自体は約5年の寿命があることに気付きました^[34]。彼らは、使用済み携帯電話バッテリーを遠隔地の太陽光発電LEDライト用のエネルギー貯蔵として再利用することを提案しました^[35]。試作機では、廃棄されたスマートフォンバッテリー3個を組み合わせて約12Vのパックを作り、5WのLEDランプを小型ソーラーパネルで充電して毎晩数時間点灯させました^[36]。このような仕組みは、電力網のない地域社会に安価な照明を提供し、廃棄されるはずだったバッテリーを再利用できるため、持続可能性と社会的利益の両方にとってウィンウィンです。

より大規模なレベルでは、セカンドライフバッテリーのコンセプトはすでにEVバッテリー（使用済み自動車バッテリーが家庭用や電力網用の蓄電池として再利用される）で実現しています。スマートフォンの場合は少し難しく（セルが小さく、個々ではあまり強力でないため）、しかしバッテリーリサイクル用のキオスクやプログラムで、古い携帯電話バッテリーを大量に回収し、材料をリサイクルしたり、バッテリーバンクにまとめたりすることも想像できます。いくつか課題も残っています。使用済みセルのテストや選別は手間がかかり、新品バッテリーが非常に安価になったため、中古セルはコスト競争力がないことが多いのです^[37] ^[38]。さらに、携帯電話バッテリーは形状や容量がさまざまで、標準化が難しいという問題もあります。それでも、環境への圧力が高まる中、企業がバッテリーのリファービッシュや再利用をアピールするようになるかもしれません。分解しやすい設計（バッテリーを取り外しやすくすること）も、リサイクルやセカンドライフ用途の両方を可能にすることが、サステナビリティの専門家によって指摘されています^[39]。

要するに、スマートフォンのバッテリーの未来は、派手な新技術だけでなく、責任についても問われています。リサイクル素材の使用、倫理的なサプライチェーンの確保、より賢い管理によるバッテリー寿命の延長、そしてバッテリーが寿命を迎えたときの計画を通じて、業界はより循環型のモデルへと進んでいます。規制当局もこれを後押ししており、消費者も自分のデバイスのフットプリントをますます意識するようになっています。10年後には、あなたのスマートフォンのバッテリーが一度の充電で長持ちするだけでなく、製品寿命全体を通しても長持ちし、使い終わった後も埋立地を汚染するのではなく、新しいバッテリーや製品の一部として生まれ変わることが期待されています。

主要メーカー：ロードマップと噂

より良いバッテリーへの取り組みは、事実上すべての大手テック企業が関わっています。各スマートフォンメーカーは独自のアプローチを持っており、慎重な改良に注力する企業もあれば、積極的なイノベーションを追求する企業もあります。ここでは、主要プレイヤーがバッテリー革命をどのように進めているかを紹介します。

Apple: Appleのバッテリーに対するアプローチは保守的でありながらユーザー中心です。極端なスペックを追い求めるのではなく、信頼性と長寿命を重視しています。例えば、Appleは非常に高速な充電の導入が遅く、iPhoneが約20～30Wの充電に対応したのは最近であり、一部のAndroid競合機種よりもはるかに遅れています。また、MagSafeワイヤレス充電も15Wに制限されています^[40] ^[41]。これは部分的には意図的なもので、Appleはバッテリーの健康維持と一貫した体験の提供を優先しています。iOSには（最適化充電機能やバッテリー健康状態のモニタリングなど）堅牢なバッテリー管理機能があり、Appleは小型バッテリーでもハードウェアとソフトウェアの最適化によって実際の使用時間を確保しています。とはいえ、Appleは次世代バッテリー技術に裏で多額の投資をしています。業界筋の報道によると、Appleには秘密裏にバッテリー研究グループが存在するとのことです。実際、韓国のニュース報道（ET News）では、Appleが独自の先進的なバッテリーデザインを開発しており、2025年頃に何らかの新技術を導入することを目指している可能性があると伝えられています^[42]。これはAppleのより大きなプロジェクト、特に噂されているApple Car（画期的なバッテリー技術〔全固体電池？超高密度パック？〕が必要となり、それがiPhoneやiPadにも波及する可能性がある）とも関連しているかもしれません。Appleはまた、サステナビリティのためのサプライチェーン改革（リサイクルコバルトの誓約など）でもリーダーであり、充電速度を遅くして寿命を延ばす機能を最初に導入した企業の一つです。Appleが将来のiPhone向けに積層型バッテリー技術（バッテリーセルを層状に重ねて内部スペースを効率的に使う方法）を検討している、あるいは一部デバイスでLFP（リン酸鉄）バッテリーを採用してコバルトを完全に排除する可能性がある、という噂もあります。Appleはバッテリーの研究開発について公には語りませんが、新しい化学技術が実証されれば導入することが予想されます――既存のバッテリーサプライヤーと提携したり、戦略的な買収を行う可能性もあります。そして、バッテリー技術で飛躍を遂げた際には、技術用語ではなくユーザーのメリット（「X時間長持ち」「Y分で50%充電」など）でアピールするでしょう。
サムスン: サムスンはデバイスメーカーであると同時に、Samsung SDI（バッテリーメーカー）のような関連会社も持っており、バッテリーイノベーションに深く関与しています。2016年のGalaxy Note7バッテリー事故（バッテリーの限界を安全に追求することについて業界に厳しい教訓を与えた）以降、サムスンは安全性と段階的な改良にさらに注力しました。一方で、サムスンのスマートフォンは超高速充電でリードしているわけではありません。最近のGalaxyフラッグシップは約45Wで充電されており、これは中国の競合他社と比べると控えめです。これはおそらく、長寿命と安全性を確保するための慎重な選択でしょう。しかし一方で、サムスンは次世代技術によるブレークスルーに大きく賭けています。彼らは何年も全固体電池の研究を続けており、パイロット生産ラインも開設しました。サムスンの戦略は、まず小型ガジェットで全固体技術を実用化し、それからスケールアップするというもののようです。サムスンの部品部門のCEOは、ウェアラブル向け全固体電池のプロトタイプが進行中で、2025年ごろの導入を目指していると認めていますts2.tech。韓国メディアの報道によると、2025～26年に全固体スマートウォッチ用バッテリーを投入し、順調にいけば2027年ごろに全固体Galaxyスマートフォンを実現する計画ですts2.tech ts2.tech。サムスンの全固体設計は硫化物または酸化物系セラミック電解質を使用しており、社内テストでは高いエネルギー密度とサイクル寿命を示唆しています。また、当面はシリコンアノードの活用も模索しており、Galaxy S25やS26でバッテリーにシリコンを静かに組み込んで容量を少し増やす可能性もあります（HONORのようなライバルに追いつくため）ts2.tech。サムスンはグラフェンにも手を出しており、数年前にはサムスンが2021年までにグラフェンバッテリー搭載スマホを発売することを望んでいたという噂（業界リーカーのツイートも）がありました^[43]。それは実現せず、グラフェンが実用化には至らなかったことを示しています。しかしサムスンは今もグラフェンバッテリー技術の特許を保有しており、もしブレークスルーがあれば私たちを驚かせるかもしれません。サステナビリティの観点では、サムスンはバッテリーのコバルト削減（ニッケル含有量の増加へのシフト）に取り組んでおり、EUのリサイクル規則にも対応していますts2.tech。全体として、サムスンの公開ロードマップは現時点での着実な改良（耐久性向上、やや高速な充電、世代ごとに少し大きなバッテリーなど）と、将来的な大きな飛躍（全固体電池）を示唆しています。
Xiaomi、Oppo、そして中国の先駆者たち: 中国のスマートフォンメーカーは、バッテリー技術の導入において最も積極的です。特にXiaomiは、話題となる技術デモを頻繁に披露しており、前述の200W/300W充電から全固体電池の開発まで幅広く取り組んでいます。Xiaomiは実際に2023年に全固体電池のプロトタイプ（6,000mAh容量のXiaomi 13プロトタイプ）を披露し、^[44]、新しい化学技術の採用においてリーダー的存在となっています。Xiaomiの方針は「早期発表、頻繁な改良」が基本です。この6,000mAhの全固体電池搭載スマホは市販されていませんが、Xiaomiが市場で最初に本物の全固体デバイスを投入する意欲を示しています。Xiaomiはまた、急速充電にも積極的で、120Wや210W充電対応のスマートフォン（Redmi Noteシリーズのバリエーションなど）は、発売当初最速クラスであり、常に限界に挑戦し続けています。Oppo（およびそのサブブランドOnePlus）も同様に、超高速充電（VOOC/Warp Charge）や高出力のワイヤレス充電（Oppoの65W AirVOOC）で先駆者となりました。これらの企業は比較的従来型のバッテリーを使う傾向にありますが、エンジニアリングで優れた成果を上げています。例えば、デュアルセル設計、専用の充電ポンプ、さらにはグラフェンを混ぜた電極などで高速化を実現しています。また、シリコンアノードのような新技術もいち早く採用することが多く、2023年末から2024年にかけてXiaomiやVivoのフラッグシップモデルが中国のバッテリーサプライヤーから供給されたシリコンバッテリーを採用しました。ロードマップの観点では、XiaomiとOppoが今後も充電速度で互いに競い合うことが予想されます（熱管理ができれば、300W充電の市販化が1～2年以内に実現するかもしれません）。また、新しいバッテリー化学を使った限定版スマホを発売する可能性もあり（Xiaomiはプロトタイプが順調に進めば、2025～26年頃に「全固体エディション」の少量生産モデルを出すかもしれません）。もう一つのダークホースはHuaweiです。チップ供給の課題はあるものの、Huaweiは豊富なR&D部門を持ち、グラフェンやその他のバッテリー技術の進歩をアピールしてきました（2016年のスマホでグラフェン放熱フィルムを使用し、かつてはグラフェンバッテリーを示唆したこともありますが、実現はしていません）。Huaweiがバッテリー技術に再注力すれば、業界を驚かせる新技術を出す可能性もあります。いずれにせよ、中国メーカーはバッテリーと充電を主要な差別化要素と捉えており、混雑した市場で目立つための手段としています^[45]。この競争は世界中の消費者に恩恵をもたらします。なぜなら、ある企業が技術の安全性と人気を証明すれば（例えば15分充電など）、他社もそれに追随せざるを得なくなるからです。
その他（Google、OnePlusなど）： GoogleのPixelスマートフォンは、主にAppleのように保守的な道を歩んできました――バッテリー容量は中程度で、極端な急速充電はありません（Pixel 7は約20W充電）。Googleは、ソフトウェアの最適化（使用状況を学習してバッテリー寿命を延ばすAdaptive Battery機能など）に、バッテリーハードウェアそのものよりも重点を置いているようです。しかし、Googleは極端なバッテリーセーバーモードなども導入しており、容量を増やすのではなくAIを活用して使用時間を延ばす方向に傾いています。前述の通り、OnePlusはOppo傘下であり、急速充電のリーダーです（OnePlus 10Tは150W充電、OnePlus 11は100W対応など）。OnePlusは、シリコンアノードバッテリーを搭載したスマートフォンを米国で発売するという噂があります（OnePlus 12または13かもしれません）、現在シリコンバッテリー搭載スマホの多くは中国限定です^[46]。

まとめると、各メーカーのロードマップはリスクとイノベーションのバランスを反映しています。AppleとGoogleは慎重さと長期的なユーザー体験を重視し、Samsungは現在の技術を磨きつつ長期的なブレークスルーに投資し、Xiaomi、Oppo、Vivo、HONORのような企業は即時的なイノベーションで先行しています。バッテリー分野の競争は激しいため、私たちにとっては良いニュースです。つまり、毎世代のスマートフォンで実感できる進化がもたらされる――充電速度が2倍になったり、数時間長持ちしたり、1年使っても劣化しにくくなったりしますts2.tech ts2.tech。ある業界専門家が指摘したように、今やより良いバッテリーを持つことが、似たようなスペックの中で際立つ重要な方法となっています^[47]――そのため、メーカーは本当の進歩を実現する強い動機を持っています。

課題と今後の展望

これらのエキサイティングな進展がある一方で、期待を抑えることも重要です。バッテリーは難しい――複雑な化学や材料科学が関わっており、進歩はしばしば期待よりも遅くなります。今後を見据えると、認識すべき主な課題や制限があります：

ハイプと現実のタイムライン: 楽観的な予測が現れては消えていくのを私たちは見てきました。例えばグラフェン電池は、2020年までにサムスンのスマートフォンに搭載されると噂されていましたが^[48]、2025年になってもまだ登場していません。全固体電池は「聖杯」と呼ばれ、2020年代半ばにはすでに実用化されているかもしれないと言われていましたが、今では早くても2020年代後半にスマートフォンで使われる見込みです。教訓: ブレークスルーが商業化されるには時間がかかります。実験室での成果が大量生産に簡単に応用できるとは限らず、スケールアップの過程で新たな問題が明らかになることもあります。したがって、今後10年のロードマップには多くの期待が込められていますが、次のスマートフォンで突然10倍の飛躍が起こるのではなく、段階的な改善（10～30％の向上を一歩ずつ）を期待すべきです。
製造とコスト: 多くの新技術は高価であったり、生産が難しかったりします。前述の通り、全固体電池の生産コストは現在のリチウムイオン電池の数倍にのぼりますts2.tech。グラフェン材料は高価で、均一に組み込むのも困難です^[49]。シリコンアノードも現在は商業化されていますが、導入には新しい工場プロセスが必要でした。新しい電池技術のコストを下げ、生産量を増やすには何年もかかることが多いのです。リチウムイオン電池が安価になるまでに何十年もかかったことを思い出してください――改良と規模の経済の積み重ねです。全固体電池やリチウム硫黄電池でも同じことが言えます。最初の製品は高価格だったり、数量が限られていたりするかもしれません。朗報は、コンシューマーエレクトロニクスは巨大な市場であり、EVでもこれらの技術が採用されることで規模が拡大し、コストが下がるということです。しかし短期的には、例えば最初の全固体電池搭載スマートフォンはかなり高価だったり、供給が限られたりすることを覚悟してください。
寿命と劣化: 新しい化学技術は、その持続性を証明しなければなりません。どんなに高容量のバッテリーでも、100サイクルで大幅に容量が低下してしまっては意味がありません。リチウム-硫黄電池はその代表例で、驚異的なエネルギー密度を持ちながら、これまでサイクル寿命が非常に短いという課題がありましたts2.tech。研究者たちはこれらの問題に取り組んでおり（例：硫黄シャトルを防ぐ添加剤、デンドライト形成を防ぐための全固体電池の保護コーティングなど）、いくつかの進展も見られます。例えばQuantumScapeは、800サイクル後も80%以上の容量を維持した全固体電池を報告しており、その数値はさらに向上し続けています。それでも、新しいバッテリーがスマートフォンに搭載される際には、2～3年の毎日の充電にどのように耐えるかが厳しくチェックされます。メーカーは、新しいバッテリーが少なくとも消費者が期待する「約500サイクル＝80%容量」という基準を満たすよう慎重になるでしょうts2.tech。寿命のもう一つの側面は急速充電の影響です。200Wもの電力を繰り返しバッテリーに流し込むと、慎重に管理しなければ劣化が早まる可能性があります。そのため、充電カーブを制御してダメージを最小限に抑えるソフトウェアが非常に重要です。消費者としても、例えば必要な時だけ急速充電を使い、夜間はゆっくり充電してバッテリーの健康を保つ（この選択ができるスマートフォンもあります）など、習慣を見直す必要があるかもしれません。
安全性: 安全性も忘れてはなりません。バッテリーのエネルギー密度が高いほど、狭い空間に多くのエネルギーが詰め込まれており、それが制御不能に放出されると（火災・爆発など）壊滅的な事態になりかねません。Note7のような事故は、小さな欠陥でも大きな問題を引き起こすことを示しました。新しい化学技術ごとに安全性の特徴があります。全固体電池はより安全（不燃性）とされていますが、リチウム金属を使用する場合、乱用時には熱暴走のリスクがあります。グラフェン添加剤は冷却性能を向上させますが、バッテリーは依然として大量のエネルギーを蓄えており、ショートすれば危険です。メーカーは新しいバッテリーを、圧壊、穿刺、加熱などの厳しいテストで基準を満たすか確認します。より高エネルギーのセルを試す中で、より多層的な安全対策（温度センサー、物理的な切断、圧力ベントなど）を備えたスマートフォンが増えるでしょうts2.tech ts2.tech。規制当局も注視しており、新しいバッテリータイプに合わせて認証基準が進化する可能性があります。理想的なのは、全固体電池のように本質的に火災リスクを低減する技術が主流となり、私たちのデバイス全体がより安全になることです。それまでは、革新的なバッテリーを導入する企業は非常に慎重に（おそらく最初は1機種で実際の性能を監視しながら）展開するでしょう。
設計上のトレードオフ: いくつかの進歩は設計変更を余儀なくされるかもしれません。全固体電池は、現行のリチウムポリマーパックほど柔軟性や薄さがまだ実現できていない可能性があり、当初はデバイスの形状に影響を与えるかもしれません。大容量化はしばしばバッテリーの重量増加を意味し、スマートフォンメーカーは重量配分のバランスを取る必要があります。規制によりユーザーが交換可能なバッテリーが復活する場合、設計上の妥協（例：バッテリーを密閉しないことで薄さや防水性が犠牲になるなど）が必要になるかもしれません（ただし、巧妙なエンジニアリングで解決できる可能性もあります）。これらの変化に対応するため、やや厚みのあるスマートフォンやモジュラー設計が再び登場するかもしれません。一方で、エネルギー密度が2倍になれば、スマートフォンがさらに薄くなったり、単に駆動時間を延ばすだけでなく他の機能を搭載できるかもしれません。設計、バッテリー寿命、機能のバランスを常に取る必要があります。
環境への影響: より環境に優しい技術を目指す一方で、ここにも課題があります。新しいバッテリーがコバルトの使用量を減らしても、他の何かの使用量が増える場合、それらの材料が責任を持って調達されていることを確認する必要があります。新しい化学組成に対応したリサイクルプロセスも必要です。例えば、全固体電池のリサイクルはリチウムイオン電池とは異なるかもしれません。シリコン主体や硫黄系バッテリーが普及すれば、それらに対応したリサイクル方法の開発も業界に求められます。EUのバッテリー規制はこの方向への良い後押しとなっており、今後はリサイクルしやすい設計（セルの取り外しが容易など）への注目が高まるでしょう。もう一つの課題は製造時のエネルギー使用量です。これらの材料の中には（グラフェンや高純度シリコンナノワイヤーの製造など）エネルギー集約的なものもあり、クリーンエネルギーで管理しなければ環境上の利点が相殺される可能性もあります。

これらの課題にもかかわらず、専門家たちは着実な前進に楽観的です。CCS Insightのリサーチ責任者ベン・ウッド氏は、記録的な資金がバッテリー技術に流れ込んでいること、そしてまさに「バッテリーにとってエキサイティングな時代」であり、さまざまな分野で進歩が同時に起きていると述べています^[50]。しかし彼はまた、本当の革命（例えば、1回の充電で2週間ヘビーに使えるスマートフォン）の実現はまだ遠い将来であり、「何年も何年も」かかると警告しています^[51]。しかし、20%の向上、30%の高速充電、5倍のサイクル寿命向上など、段階的な進歩が積み重なれば、たとえ一夜にして魔法のようなバッテリーが登場しなくても、全体としては革命のように感じられるでしょう。

消費者にとって、スマートフォンバッテリーの未来は明るいものです。今後数年で、高速充電が普及し（遅い充電に悩まされる時代は終わり）、世代ごとにやや長いバッテリー寿命（高密度化と効率化による）、そしてより長持ちするバッテリー（適応型充電や劣化しにくい材料のおかげで）を期待できます。また、バッテリーの「環境性能」にもより注目が集まり、リサイクル素材の使用や交換のしやすさなどが話題になるでしょう。そして、おそらく今後10年の終わりまでには、全固体電池やその他の次世代セルを搭載した最初のスマートフォンが市場に登場し、バッテリー技術の本当に新しい時代の幕開けを体験できるかもしれません。

結論として、控えめな携帯電話のバッテリーは数十年ぶりの大きな変革を迎えています。数分で充電、数日持続はスローガンのように聞こえるかもしれませんが、これらのイノベーションのおかげでますます現実味を帯びてきています。シリコンアノードがすでに今日の容量を向上させていることから、今後登場する全固体電池やグラフェン技術、そして数年前には不可能と思われていた充電速度まで――これらすべての進歩が融合し、私たちの日常のデバイスとの関係を再定義しようとしています。次にスマートフォンを充電するとき、数年後には「充電する」という行為自体が不要になっているかもしれないこと、そしてバッテリー寿命を気にするのが時代遅れの悩みになるかもしれないことを考えてみてください。スマートフォンバッテリーの未来は、単に数値が大きくなることではなく、根本的により良い体験――より自由に、より便利に、そしてポケットの中のテクノロジーに対してよりクリーンな良心を持てること――を意味しています。そしてその未来は、私たちのもとへ急速に近づいています。

出典: ts2.tech ts2.tech ^[52] ^[53] ts2.tech ^[54] ts2.tech ^[55] ^[56] 他、上記参照。

Battery life is about to get WAY better

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References

数分で充電、数日持続：スマートフォンバッテリーの未来が明らかに

序章：バッテリーの新時代の幕開け