日立ハイテクとパウレックが共同実証 フィジカルAIで全固体電池の正極活物質コーティングを最適化

日立ハイテクとパウレックが共同実証 フィジカルAIで全固体電池の正極活物質コーティングを最適化

株式会社日立ハイテクは2026年8月20日、株式会社パウレックと共同で、全固体電池の正極活物質表面へのコーティングプロセスをフィジカルAIで最適化する実証を完了したと発表した。両社の技術・データを組み合わせ、事業化に向けた協創を加速する姿勢だ。

熟練者の経験に頼っていたコーティング条件の探索

全固体電池は、不燃性の固体電解質を用いることで安全性を高めつつ、高電圧化や金属リチウム負極の適用によるエネルギー密度向上・長寿命化が期待される次世代電池だ。EVの航続距離延長や充電回数の削減、電池パックの小型・軽量化などに貢献するとして注目されている。

一方で実用化には課題も残る。全固体電池は充放電を繰り返すうちに、正極の活物質と固体電解質の界面に抵抗体が発生し、出力低下を招くことがある。これを防ぐため、正極活物質の表面にリチウム伝導性の酸化物被膜をコーティングする手法が使われているが、均一性・被覆率・膜厚を制御した最適な条件を導き出すには、材料の組成や固体電解質との相性、装置条件など多くの要素を考慮する必要があり、条件探索やスケールアップに時間と工数がかかっていた。加えて高度な専門知識や熟練者の経験に依存する場面が多く、対応できる研究者が限られていることも課題だった。

粉体処理技術と分析・AI技術を融合

パウレックは粉砕・混合・造粒・コーティングといった粉体処理技術を核に、医薬品・食品・化学・電池材料など幅広い分野へ装置とプロセスソリューションを提供するメーカーで、多様な粒子形状へのコーティング技術と、粒度分布・材料特性に応じた高品質なプロセス設計の実績を持つ。

日立ハイテクは材料・バイオ・医薬品分野向けの分析装置や電子顕微鏡を提供し、電池分野では蛍光X線分析(XRF)や走査電子顕微鏡(SEM)による解析・分析技術で開発・量産の現場を支援してきた。今回の実証では、日立グループのAI・インフォマティクス技術を組み合わせたデジタルソリューション群「PROACCELA」と計測データを融合したフィジカルAIを活用し、高品質なコーティング条件を効率的に探索できるかを検証した。

具体的には、パウレックが流動層コーティングで作成したさまざまな条件のサンプルに対し、前処理の負担が少なく操作も容易な日立ハイテクのXRFやSEMを用いて評価。膜厚・被覆均一性・界面特性などのコーティング状態を定量的に評価する手法を開発するとともに、得られたデータからプロセス条件と材料特性・電池性能との因果関係を明確化している。

「HMAX Industry」として提供、Lab to Fabの期間短縮へ

両社は今回の実証内容を、日立ハイテクの製造業向けソリューション「HMAX Industry」のラインアップとして提供する方針だ。研究開発(R&D)から量産まで一貫して支援する「Lab to Fab」の考え方のもと、全固体電池の開発や量産立ち上げにかかる期間の短縮、高品質な全固体電池の安定的な供給に貢献することを目的としている。

従来、技術者の経験と勘に頼って実験・試作を繰り返していたコーティング条件の探索を、データに基づいて効率的に実施できる仕組みへと置き換える取り組みであり、フィジカルAIが素材・製造プロセスの高度化領域でも実用段階に入りつつあることを示す事例と言える。


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