リチウムイオン電池技術の高度化および生産効率の向上に伴い、リチウム電池設備には、性能・精度・知能化水準のさらなる高度化が求められている。これにより、研究開発投資は設備メーカーが中核的な競争優位性を構築するための重要な要素となっている。

Interact Analysis の『リチウムイオン電池および関連設備製造』レポートによれば、世界のリチウム電池設備業界は中国および韓国企業が主導している。2024年の世界販売額上位25社のうち、中国企業が14社、韓国企業が10社を占めている。

本レポートでは、これらの企業の中からリチウム電池設備を主要な収益源とする16社を対象に、2022～2024年における研究開発投資規模、成長率および重点分野を分析することで、業界における研究開発競争の特性およびその動向を明確に把握する。

 

研究開発投資は業界サイクルに連動して変動

中韓企業の動向に分化が見られる

 

世界のリチウム電池設備企業における研究開発投資は、市場景況と高度に連動しており、直近2年間は変動が顕著であるとともに、中国企業と韓国企業の投資動向には明確な分化が見られる。

2023年は、リチウム電池設備の販売規模が過去最高水準を記録したことを背景に、主要16社（企業ベース、非リチウム電池設備事業を含む）の研究開発投資額は合計6.4億米ドルを超え、2022年比で14.8％増となった。各社は研究開発への投資を一段と強化する姿勢を示した。

一方、2024年は業界需要の低迷により設備販売が大幅に減少し、加えて中国設備メーカーを中心に売上高が広範に圧迫されたことから、研究開発投資は前年比13.5％減少し、投資規模は2022年を下回る水準まで縮小した。

注目すべき点としては、中国企業と韓国企業の研究開発投資動向は逆方向の動きを示している。中国の設備メーカーは、市場需要の縮小の影響を受け、多くの企業で研究開発投資が程度の差こそあれ削減される結果となった。

これに対し、PNT、APRO、Philenergy などの韓国企業は、市況に逆行して研究開発投資を拡大しており、投資額は明確な増加基調を示している。これら韓国企業は、業界全体の研究開発投資を下支えする重要な成長ドライバーとなっている。

 

収益規模に応じた研究開発投資

中国企業は投入強度で先行、韓国企業は成長率が際立つ

 

世界のリチウム電池設備業界における研究開発投資は、明確な「上位集中型」の構造を示している。企業別の研究開発投資額ランキングは販売額ランキングと高い整合性を示しており、収益規模に応じて研究開発投資を行うという投資ロジックが反映されている。

世界のリチウム電池設備メーカー上位2社である**先導智能（LEAD）および赢合科技（YINGHE）**は、研究開発投資額においても業界トップ2を維持している。なかでも先導智能の研究開発優位性は際立っており、直近3年間はいずれも年間2億米ドル超の研究開発投資を継続し、他社を大きく引き離している。海目星（Hymson）は、安定した研究開発投資を背景に業界第3位に位置し、これら企業は業界の研究開発第一梯隊を形成している。

研究開発投資の質・効率の観点から見ると、中国のリチウム電池設備企業は、研究開発投資強度（売上高に占める研究開発費比率）において韓国企業を大きく上回っている。これは、中国企業が技術開発をより重視していることを示している。直近3年間において、研究開発投資額上位6社はいずれも中国企業である。2024年の業界下落局面においても、先導智能、利元亨、海目星の研究開発投資比率は10％超を継続的に維持しており、2022～2024年における業界中央値（6.1％、4.7％、4.3％）を大きく上回る水準となっている。

比較して見ると、2024年の売上高ランキングで第3位に位置する韓国企業PNTは、研究開発投資額では第7位にとどまっている。その他、世界売上高上位25社にランクインする韓国企業についても、研究開発投資規模の順位は売上高順位を大きく下回るケースが多い。

これに対し、中国のリチウム電池設備企業が売上高に対して高い比率で研究開発投資を行っている背景には、「市場適合」と「事業領域拡張」を同時に志向する多元的な戦略がある。一方では、高精度プロセスなどの中核技術領域に対する研究開発を強化し、設備の技術性能および稼働安定性を継続的に向上させることで、中国国内のリチウム電池産業が求める「高効率・高エネルギー密度・高安全性」への高度化ニーズに的確に対応し、設備と下流生産との同調的な高度化を実現している。

他方では、リチウム電池設備分野で培った自動化・知能化技術の優位性を基盤として、新能源、産業自動化など周辺分野への事業拡張を進め、事業領域の拡大および単一市場への依存度低減を図ることで、総合的な競争力の強化につなげている。

研究開発投資の成長耐性（レジリエンス）の観点から見ると、中国企業と韓国企業では明確な差異が見られる。16社の主要企業のうち、10社は2022～2024年において研究開発投資の年平均成長率（CAGR）がプラスを維持している。特に韓国企業の成長は顕著で、7社中6社が研究開発投資を継続的に拡大しており、その増加率は業界平均を大きく上回っている。一方、中国企業は2024年の市場環境の影響を受け、5社の主要企業では研究開発投資が2022年水準を下回る水準に回落しており、短期的な投資ペースはやや鈍化している。

 

研究開発は高精度・高効率・知能化・次世代電池適合に集中

 

研究開発プロジェクトの内容を見ると、リチウム電池設備企業は、既存リチウム電池の量産プロセス向上に注力するとともに、次世代電池技術への対応を進めている。大まかに整理すると、研究開発は以下の4つの主要方向に集中している。

• 高精度

各工程段階における設備の加工精度および工程安定性を向上させることで、電池性能の一貫性を確保している。具体例として、レーザー溝入れ装置、精密分割装置、タブ精密溶接、高精度検査装置などが挙げられる。

• 高効率

設備の高速化や工程統合による製造プロセス最適化を通じて、生産効率の向上および単位エネルギー消費の低減を実現している。具体例として、高速溶接、高速巻回／積層、フィルム包装・筐体組立、連続型セル組立、レーザー巻切一体機などが挙げられる。

• 知能化

スマート技術を導入し、各工程設備と深く統合することで、生産柔軟性および品質管理能力を継続的に向上させている。具体例として、スマート塗布システム、スマートセル筐体封入装置、AIによる外観検査装置などが挙げられる。

• 次世代電池適合

全固体電池、大型円筒電池（46シリーズ）など新型電池向けの製造工程に対応する設備を開発している。具体例として、乾式撹拌装置、硫化物全固体乾式電解質膜装置、全固体電池静圧装置、4680セルの形成・容量測定一体機などが挙げられる。

 

まとめ

 

研究開発投資は業界景況との強い相関性を有しており、短期的には投資額の周期的な調整が見られる。しかし、長期的にはリチウム電池技術の高度化ニーズは衰えることはなく、研究開発投資は設備メーカーが競争優位を確立する上で依然として重要な要素である。特に、動力用電池や蓄電用電池の性能向上、さらには全固体電池など新型技術の商用化に向けた展開においては、設備の工程適合性・高精度化・知能化水準に対する継続的な要求が存在している。

現在、中韓企業が主導するリチウム電池市場の構造は、複数の変数による再編に直面している。世界のリチウム電池生産能力が多様な地域へ拡大することで、新興企業の参入が進むとともに、全固体電池などの新技術の突破は、「レーンチェンジによる追い越し」の機会を提供している。このような状況下では、中韓の主要企業のみならず新興企業も、研究開発投資を継続的に拡大し、中核技術の開発および新型工程適合に注力することが予想される。これにより、世界リチウム電池産業の高度化ニーズを満たすとともに、革新競争を通じた業界の長期的成長が促進されると考えられる。