リチウムイオン以外の長時間エネルギー貯蔵（LDES）技術は、過去10年間で60億ドル以上の資金を集めました。しかし中国以外では、新興の代替技術の実運用容量は1ギガワット時未満にとどまっています。いくつかの初期開発者は停滞、撤退、もしくは銀行融資を受けやすくするためリチウムイオンベースのプロジェクトへと方向転換しています。

最近の政策介入により、LDES技術への注目が再び高まっています。イタリアのMACSE入札、英国のLDES Cap and Floor、ドイツの長時間調達計画はいずれも、より長い貯蔵時間をターゲットとしています。これらは現在の市場が報いる範囲を超えています。

同様の仕組みが世界各地で生まれています。ニューサウスウェールズ州のLTESAは8時間以上の貯蔵を対象とし、直近の入札では全契約がリチウムイオンプロジェクトに割り当てられました。米国ではニューヨークのインデックス・ストレージ・クレジットが長時間資産への支援を提供。カリフォルニア州も8時間以上の貯蔵を義務付けた専用のLDES調達を進めています。

欧米で専用のLDES入札が始まる中、どの技術が競争に参加できるのかが問われています。

本リサーチでは以下を検証します：

• 現在存在する長時間貯蔵技術とその成熟度
• リチウムイオンとの経済性比較
• 代替LDES技術が価値を発揮する場面
• 実際の電力市場が求める貯蔵時間

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60億ドルの投資にもかかわらず、代替LDESは商業化前段階

複数の技術がコスト競争力ある貯蔵の実現を目指して開発を競っています。これらはリチウムイオンでは経済性が見込めない長時間帯をターゲットにしています。再エネ比率の上昇により、風力・太陽光の発電が数日間低下するギャップが露呈。こうした隙間を埋めることが目的です。

これらの代替LDES技術は主に4つの系統に分類されます：

• 電気化学系（フロー電池、亜鉛ハイブリッド、金属空気）
• 機械系（断熱圧縮空気、液体空気、重力式、革新的揚水）
• 熱エネルギー貯蔵（潜熱・顕熱）
• 化学貯蔵／水素

多額の投資にもかかわらず、商業化の進展にはばらつきがあります。

一部技術は進展しています。Highview Powerの50MW液体空気プロジェクト（Carrington）は2024年に資金調達を完了。Energy Domeはサルデーニャで初の商用CO₂電池を展開。Form Energyはウェストバージニア州で大規模な鉄空気電池工場を開設。Invinityは累計50MWh超のバナジウムフロー電池を納入。Hydrostorはニューサウスウェールズ州Silver City圧縮空気プロジェクトでLTESAを獲得しました。

一方で停滞する例も。NGKインシュレーターズはナトリウム硫黄電池の生産を停止。Ambriは液体金属電池の商業化に失敗し再編。Corre Energyは11月に清算されました。

全体として、こうした結果はリチウムイオンの確立されたサプライチェーンと運用実績との競争の難しさを示しています。

これらの技術は狙う貯蔵時間も大きく異なります。フロー電池や亜鉛ハイブリッドは6～12時間を目指し、リチウムイオンも対応できますが高頻度サイクルでは劣化が課題です。

圧縮空気、液体空気、一部の熱系は12～24時間を狙い、リチウムイオンの経済性が不透明になる領域を目指しています。鉄空気電池は数日間の放電と極めて低コスト/MWhを目指します。

こうした貯蔵時間の主張はまだ宣言にとどまる面が多く、商業規模で性能やコストを実証できる案件の蓄積は十分ではありません。

リチウムイオン価格低下の中、代替LDESのコスト競争力は厳しい

代替LDESのコストデータは依然として乏しく、多くが実績値ではなくモデル値です。多くの企業開示は実現値でなく学習曲線予測に基づいています。それでも放電時間やサイクルパターンで比較することで、掲げられる目標と経済的現実を照らし合わせることができます。

揚水発電は世界で依然として主流で、1.6億kW以上が導入済みです。地形条件が合えば高い信頼性と低運用コストを実現できますが、成熟市場では適地が開発済みで、新規は高い初期投資と長い開発期間が必要です。

リチウムイオンは8～10時間まで明確なコスト優位性があります。10時間を超えると、代替LDESとのコスト差は縮まります。

液体空気貯蔵やCO₂電池は長時間帯で有望な結果を示しています。Form Energyの鉄空気電池は複数日貯蔵で魅力的なコストを掲げていますが、展開実績はまだ限られています。

バナジウムフロー電池は火災リスクの高い環境や高サイクル用途で実績がありますが、電解液コストが依然高く、大規模展開では学習曲線が浅くリチウムイオンに対抗できていません。10～12時間を超えると劣化耐性の優位も薄れます。

コスト以外の要因が代替LDESのニッチを生む

多くの貯蔵投資判断はコストが主因ですが、特定の文脈では安全性、系統制約、資産寿命、サプライチェーンなどがコストを上回り、初期コストが高くても代替技術が選ばれる場合があります。

リチウムイオンが不利となる典型的なニッチ：

• 火災リスクの高い環境では不燃性技術が有利。都市部や重要インフラではリチウムイオン電池が安全・保険上の理由で設置制限される例が増加。フロー電池、熱貯蔵、鉄空気は許認可面の障壁が低い。
• 孤立系統では長寿命が評価される。島嶼部や遠隔地では貯蔵設備の更新が容易でなく、30～40年寿命設計の代替LDESがリチウムイオン（15～20年）より優位。ただし信頼性や保守性の実証が課題。
• バックアップ・レジリエンス用途ではサイクル数よりカレンダー寿命が重視され、長期間容量維持できる技術が有利。
• サプライチェーン・主権制約も調達を左右。米国IRAや欧州重要原材料法はバルク材・国内生産を優遇し、リチウムイオンのアジア生産・重要鉱物依存からの脱却を促進。
• 産業用熱市場は独自の需要。Antoraのような熱技術は主に産業プロセス熱の脱炭素化を狙い、タービンによる電力貯蔵も拡張分野として注目。

代替LDES開発者は多様化を進めており、短期競争力確保のためリチウムイオンと自社技術を組み合わせ、長時間調達を狙う事例が増えています。

プロジェクト構成の多様化が進み、リチウムイオンと自社LDES技術を組み合わせることで、長時間調達の期待に対応しています。

例えばEnergy Vaultはリチウムイオン・水素ハイブリッドを納入。Highview Powerは液体空気貯蔵とリチウムイオンの組み合わせを進めています。

このハイブリッド戦略により、短期的には市場収益を確保しつつ、系統運用者による長時間容量調達への契約支援も狙います。

貯蔵需要は日内サイクル・数日ギャップ・季節需要に分化

長時間貯蔵の経済性は市場取引では不透明なままです。多くのLDESプロジェクトは、系統運用者や規制当局が特定のシステムニーズに応じて契約支援することが前提となります。

現在の用途は主に3つの時間軸に分類されます。