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テスラ vs. BYD: どちらがより優れたバッテリーを製造しているか？
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世界のバッテリー市場は需要の増加と価格の低下に伴い急速に進展しています。 国際エネルギー機関（IEA）の 最新レポート、年間バッテリー需要は昨年、1テラワット時（TWh）を超え、電気自動車の販売が25％増加し1700万台に達したことに応じて、歴史的なマイルストーンに到達しました。
一方、電池搭載電気自動車用バッテリーパックの平均価格は、キロワット時あたり100ドル未満に下落しました。この水準は従来モデルとコストで競うための重要な閾値と見なされています。特にリチウム価格が2022年のピークから85％以上下落したことなど、バッテリー鉱物の価格低下が重要な要因となっています。
興味深いことに、バッテリー業界の急速な技術進歩が価格低下を支えています。IEAが指摘するように、世界のバッテリー製造能力はついに3 TWhに達し、すべての発表されたプロジェクトが実現すれば、今後5年間で3倍になると予測されています。
これらすべてのトレンドが示すのは、バッテリー産業がその発展の新たな段階に入っているということです。 しかし、さらに重要なのは、中国が現在バッテリー生産をリードしており、世界で販売されるバッテリーの4分の3を占めていることです。地域の平均価格も約30％急速に下落し、中国の電気自動車は他の地域に比べてはるかに経済的になっています。
この価格優位性には、広範な製造ノウハウなどいくつかの重要な要因があります。中国はこれまでに製造されたすべてのバッテリーの70％以上を生産しており、CATL のような巨人や BYD が登場しています。
他の理由としては、サプライチェーンの統合によるイノベーションの加速と製造コストの低下、より安価なバッテリー化学（例：リチウム鉄リン酸（LFP））の優先、そして激しい国内競争があります。 価格低下は近い将来に鈍化する可能性がありますが、中国は中期的にも最大のバッテリーメーカーであり続けると予想されています。
中国の支配にもかかわらず、日本と韓国は主要プレーヤーとして台頭しています。これらの国は国内のバッテリー生産は限られていますが、海外投資を積極的に行っており、韓国企業は日本の60 GWhに対し、約400 GWhを達成しています。
一方、ヨーロッパは製品コストが中国の50％高いため現在苦戦しています。しかし、より安価な LFP バッテリーの生産に向けた取り組みが進められています。ここで、韓国企業は LFP バッテリーの製造に投資し始めていますが、中国のバッテリーメーカーは依然として拡大を続ける見込みです。
米国では、製造業者向けの税額控除により、バッテリー製造能力は2022年以降に倍増し、2024年には200 GWh 超に達しました。現在、追加で約700 GWh の容量が建設中です。テスラ (TSLA )は米国最大のバッテリーメーカーで、2024年にメガパックやパワーウォールシステムを含む記録的な31.4 GWh のエネルギー貯蔵製品を導入しました。
しかしながら、同地域でのバッテリー部品の国内製造能力の開発は比較的遅く、陽極と陰極の需要の大部分が輸入で賄われています。
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テスラとBYDのバッテリーを分解して最適なものを探る
世界のバッテリー市場は確かに急速に成長していますが、現在入手可能なバッテリーのどれがより優れた性能を提供するかが問題です。ドイツ連邦教育研究省の資金援助を受けた新たな研究が、その答えを探ろうとしています。
本研究の焦点は、BYD のブレードバッテリーとテスラの 4680 バッテリーであり、内部構造を分析して設計と性能を比較しました。結局のところ、これら二社は EV 市場を支配しています。BYD は中国で最大の EV 生産者であり、テスラは北米と欧州でリードしています。
BYD はバッテリーセルメーカーとしてスタートし、世界中で販売された BEV の市場シェアを大幅に獲得しました。実際、昨年の BYD の BEV 総販売台数はテスラを上回りました。
テスラは 2022 年に中国の大手 CATL からプリズムセルを調達し、4680 円筒形セルの生産を開始しました。これらのセルは従来の約5倍の体積と容量を持ち、エネルギー密度の向上とコスト削減を実現しました。タブレス設計によりさらに生産コストが削減されています。
次に、BYD のブレードバッテリーは、独自のセル設計を採用し、低コストかつ高い安全性で長寿命のセルを実現しています。
強い市場シェアを獲得しているものの、これらのバッテリーセルの内部設計や特性に関する情報はほとんどありません。ドイツ、アーヘン工科大学の電動モビリティ部品生産工学の研究者であるジョナス・ゴルシュ（Jonas Gorsch）主任研究者によれば、
“自動車用途向けの最先端バッテリーに関する詳細なデータと分析は非常に限られています。”
それらの動作と比較を理解するために、研究チームはバッテリーパックを分解し、Cell Reports Physical Science に結果を掲載しました。1 この目的は、次世代バッテリー開発のための設計指針を提供することです。
主要な発見は、テスラと BYD の設計優先順位に重要な違いがあることを示しました。BYD のバッテリーはコスト効果の高い材料を使用し、空間効率を重視しています。一方、テスラのバッテリーは高エネルギー密度と性能の提供に焦点を当てています。
最も重要なのは、研究により BYD のバッテリー設計は熱管理の改善により全体的な効率が高いことが判明した点です。
他の主要な発見として、研究はテスラが電極接続にレーザー溶接を使用し、BYD はレーザーと超音波の組み合わせを使用していることを指摘しました。さらに、同じ C レートで BYD ブレードセルはテスラ 4680 セルの体積あたりのエネルギー損失の半分であることが示されました。
ゴルシュによれば、研究はテスラと BYD のバッテリーが「高度に革新的」な設計であり、互いに「根本的に異なる」ことを強調しています。
「この発見は、研究者と産業界に対し、大型セル設計のベンチマークを提供し、さらなるセル分析と最適化の基礎となります」とゴルシュは述べ、彼らのデータが他のバッテリーセル開発者がサイズ、フォーマット、活性材料の選択において、より良く、より情報に基づいた判断を下すのに役立つと考えています。
それでも、異なる機械的セル設計が EV バッテリーの電極性能や BYD とテスラのセルの寿命に与える影響を理解するためには、さらなる研究が必要です。
バッテリーを「より優れた」ものにする要素の評価
EV 用バッテリーの設計と選択においては、コスト、エネルギー密度、出力能力、寿命、安全性といった要素間のトレードオフがあります。
現在、異なるセル化学は異なる用途に適しています。例えば、リチウム鉄リン酸（LFP）バッテリーはコスト効率が高く、長寿命であるため、手頃な価格帯の車両に最適です。一方、NMC811 のような高ニッケル化学は、優れたエネルギー密度を提供し、ハイパフォーマンスや高価格帯のセグメントに適しています。
これら二つの化学の選択は、性能、航続距離、またはコストのどれに重点を置くかに依存します。
したがって、自動車用途で使用される先進的なセルに関するデータを提供することを目的として、研究は主要な商用リチウムイオンバッテリー、すなわち性能志向のセル設計を持つテスラ 4680 セルと、コスト志向のセル設計を持つ BYD ブレードセルを比較しました。
エンジニアはセルの寸法とエネルギー密度、機械設計、電気的および熱的性能、各セル部品の材料分布、電極の材料組成を分析しました。さらに、使用された材料のコストと企業がセルを組み立てる際のプロセスコストも推定しました。
研究は、二つのバッテリーセルの具体的な設計と性能特性を調査する中で、フォーマットが主な違いであると指摘しました。テスラ 4680 セルは体積が大幅に小さい大型円筒形セルであるのに対し、BYD は大型プリズムセルフォーマットを採用しており、セルサイズの拡大とセル‑ツー‑パックアプローチの傾向を示しています。
BYD のセルはねじ込み式サイド端子を持ち、セル間接続を容易に取り外せます。これはプリズムセルフォーマットのおかげです。セルのアルミハウジングは接着型ポリエチレンテレフタレート（PET）フィルムで絶縁されていますが、テスラのハウジングはセルレベルで直接的な絶縁がありません。
研究によると、ブレードセルは電極材料にリチウム鉄リン酸（LFP）を使用し、セルレベルでエネルギー密度は 160 Wh/kg、355.26 Wh/L となります。テスラ 4680 セルは NMC811（ニッケル、マンガン、コバルト）を使用し、エネルギー密度は 241.01 Wh/kg、643.3 Wh/L です。
チームは、電極シートを固定するために、両社が業界の多くのメーカーとは異なる新しい手法を採用していることも発見しました。
BYD ブレードが使用する方法は、セパレーターのエッジをラミネートする新しい加工工程を含む電極スタックです。セパレーターは陽極と陰極の間に位置します。テスラもバッテリー用に新しいバインダーを使用しており、電極内の活性材料を結合する物質です。研究者はポリエチレンオキシド（PEO）とポリ酢酸（PAA）をバインダーとして特定しました。
セルレベルでは、テスラ 4680 セルのエネルギー密度は、体積で 1.8 倍、質量で 1.5 倍という差で BYD のブレードセルを上回ります。
コスト面では、より大きな BYD ブレードセルは LFP バッテリーのコスト優位性を享受しており、現在の価格レベルで €10/kWh 安くなっています。研究によれば、BYD の陽極活性材料（AAM）コストはテスラより高く、テスラはエネルギー密度の高い AAM を使用しています。
研究はまた、バッテリーが最大容量に対して充放電速度にかなりの違いがあることも明らかにしました。
テスラと BYD のバッテリーは非常に異なりますが、予想外の類似点も共有しています。両社とも薄い電極箔の接続に独特な方法を使用しています。業界では超音波溶接が一般的ですが、彼らはレーザー溶接を採用しています。
また、BYD のセルはテスラよりはるかに大きいにもかかわらず、バスバー、ハウジング、電流集積体などの受動部品の割合は両者で似ています。両セルとも、シリコン酸化物（SiO2）を含まないグラファイト（リチウムイオンバッテリーで一般的な陽極材料）陽極を使用しています。
“どちらのセルの陽極にもシリコンが含まれていないことに驚きました。特にテスラのセルでは、シリコンはエネルギー密度向上の鍵材料として研究で広く認識されているにもかかわらずです。”
– Gorsch
革新的な企業
QuantumScape
テスラと BYD がバッテリー技術分野をリードする一方で、他のプレーヤーもかなりの進展を遂げています。
これには、固体リチウム金属バッテリー技術で知られ、より高速な充電、エネルギー密度、そして安全性を提供する QuantumScape (QS ) が含まれます。EV や消費者向けエレクトロニクス、固定型蓄電などの用途向けに開発されています。
QuantumScape のバッテリーセルは、既存の陽極で使用されているホスト材料を含んでおらず、放電状態で陽極を一切使用せずに製造されているため、重量が軽減され効率が向上します。
同社は、約 25℃ で約 800 サイクルにわたり高いパワー密度でデンドライト形成を抑制できる独自のセラミックセパレーターも提示しました。このセパレーターは液体電解質よりも安定性と安全性が高いです。
QuantumScape の時価総額は 20.8 億ドルで、株価は 3.78 ドル（本年は 26.6% 下落）です。これにより、EPS（TTM）は -0.94、P/E（TTM）は -4.05 となっています。
この価格パフォーマンスの弱さは、関税不確実性に悩まされている広範な株式市場のセンチメントを反映しています。しかし、QuantumScape にはさらなる要素があります。同社は過去一年間、バッテリーと EV 市場の急速な変化と競争激化に直面しており、投資家は同社の技術商用化能力に懸念を抱いています。キャッシュポジションは強固ですが、持続できるかは未知数です。
QuantumScape は 2024 年末に 9.108 億ドルの流動性を保有し、2028 年後半まで持続すると見込まれています。
QS 価格チャート
さて、財務状況を詳しく見ると、2025 年第1四半期の結果は 2025 年 4 月 23日に発表されますが、2024 年については、GAAP 純損失が 4.779 億ドル（2023 年の 4.451 億ドルから増加）で、EBITDA 損失は 2.85 億ドルでした。資本支出は同期間で 6,210 万ドルでした。
In a 株主への手紙、同社は 2024 年を「分水嶺の年」と呼び、4 つの重要目標を達成したと述べました。これには Alpha-2 サンプルの出荷、（より高速かつ効率的なセパレーター熱処理プロセス）Raptor の拡大、そして高度な Cobra セパレーター熱処理装置のリリースが含まれます。
最後に達成された製品面での目標は、QSE-5 セルのデビューです。同社は低温動作、10C 放電電力、12 分強化での高速充電、エネルギー密度 844 Wh/L を誇る QSE-5 セルの低ボリューム B0 サンプル生産を開始しました。
「この性能特徴の組み合わせは、当社の技術プラットフォームが生み出す魅力的な価値を示しています。QSE-5 は業界で類を見ない、妥協のない固体バッテリーです」と CEO のシヴァ・シヴァラムと CFO のケビン・ヘトリックは手紙で述べ、彼らの「ミッションは電気自動車とエネルギー貯蔵産業を革命することだ」と付記しました。
昨年のもう一つの大きな進展は、QuantumScape がフォルクスワーゲングループのバッテリー製造会社 PowerCo と提携したことです。この提携の焦点は、EV 用に QSE-5 技術プラットフォームを産業化し、PowerCo の自社施設でギガワット時（GWh）規模の生産へと導くことです。
2025 年に向けて、同社は資本支出を 4,500 万ドルから 7,500 万ドルの範囲と予測し、調整後 EBITDA 損失は 2.5 億ドルから 2.8 億ドルの間になると見込んでいます。今年の主な焦点は、技術プラットフォームを整備し、固体リチウム金属技術を市場に投入する準備を進めることです。
今年の QuantumScape の主要目標は、Cobra をベースライン生産に移行することです。これは、完全な生産フローが整備され、十分な品質と歩留まりが確保された後に実施されます。また、PowerCo と提携して、より大量の QSE-5 B1 サンプル生産を達成することも目指しています。
高容量のセパレーターとセル生産装置が両方とも設置されたら、次のステップは QSE-5 B1 サンプルを顧客に出荷しテストを行うことで、QuantumScape はこれを 2026 年を目標としています。
今年のもう一つの重要な焦点は、商業（ライセンス）パートナーシップの拡大です。すでに QuantumScape は二つの自動車 OEM と活発な協議を進めており、形を取り始めています。
「これらの目標を実行することで、当社は固体バッテリーの世界的リーダーとしての地位をさらに確固たるものにします」と同社は述べ、これにより次世代バッテリーテクノロジーの産業化、エネルギー貯蔵の革命、株主への卓越した価値創出という長期目標に一歩近づくことになります。
結論
バッテリーは、世界中で進行中の電気自動車革命の鍵です。EV 市場が拡大し、電化と再生可能エネルギー統合のためのエネルギー貯蔵のトレンドが高まるにつれて、バッテリーの役割は時間とともにますます重要になります。
現在、BYD のブレードとテスラの 4680 が市場で主導的なバッテリーですが、内部構造についてはほとんど知られていません。したがって、最新の研究はこれら最上位バッテリーテクノロジーの設計と性能に関する貴重な洞察を提供し、二大企業が同じ課題にどのように異なるアプローチを取っているかを示しています。
特に、BYD の焦点がコストと効率にあり、テスラが性能を重視していることが明らかになっています。これらバッテリー設計の革新的でありながら異なる哲学の公開は、メーカーや次世代バッテリーデベロッパーにとって有意義な支援となる可能性があります。
共有された洞察は、より安価で安全、かつ長寿命のバッテリーの実現につながります。バッテリーテクノロジーが進化するにつれ、より高い効率とスケーラビリティを提供する最先端セルの開発が見られるでしょう。これにより、EV の将来はより優れた、先進的なものへと推進されます。
参照された研究:
1. Gorsch, J., Schneiders, J., Frieges, M., Kampker, A., Muñoz Castro, M., & Siebecke, E. (2025). BYD ブレードプリズムセルとテスラ 4680 円筒形セルを比較した設計と性能の分解分析. Cell Reports Physical Science, 6(3), 102453. https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2025.102453
