本記事は、以下のLDES総説（長時間エネルギー貯蔵の基本・方式・ユースケース）を土台に、LDES（Long Duration Energy Storage）領域の有望スタートアップを方式別にまとめたものです。
現場の導入設計に役立つよう、評価軸、ユースケース、日本での使いどころ、調達スキームまでを実務者目線で整理しました。
はじめに
LDES（Long Duration Energy Storage＝長時間エネルギー貯蔵）は、10時間〜数日という“長い谷”を埋めるための蓄エネ技術です。
再エネの比率が上がるほど、日内の波だけでなく無風・無日照・寒波が数十時間〜数日続くケースが増えます。これに対し、リチウムイオン電池（おおむね2〜4時間）だけでは捕まえきれない領域を、LDESが補完します。
LDESの方式は大きく4つあります。
電気化学（鉄空気・液体金属・各種フローなど：モジュール化しやすく、出力と容量を別々に最適化可能）
機械（CO2圧縮・液体空気・重力：希少金属依存が小さく、大規模・長寿命）
化学（水素・アンモニア・LOHC・e-fuels：季節間・長距離輸送に強く、燃料や熱として直接利用もしやすい）
熱（炭素ブロック・耐火レンガ・溶融塩：工業用熱の電化に直結し、必要なら発電にも振り分け可能）
それぞれ“得意な時間帯・用途・設置条件”が異なります。
クイック比較（LDESの4方式）
| 方式 | 主な技術 | 強み | 留意点 | 持続時間の目安 | 代表例 |
|---|---|---|---|---|---|
| 電気化学 | 鉄空気／各種フロー（鉄・バナジウム 等） | 出力と容量の独立設計、サイト自由度 | 往復効率はLi-ion比で低め（方式により差） | 4〜12h（フロー）／〜100h（鉄空気） | ESS, VRB Energy, Form Energy |
| 機械 | CO2圧縮・液体空気・重力 | 希少金属依存小・長寿命・大型化しやすい | 土木据付・熱統合が収益性に直結 | 10〜24h（設計により延長可） | Energy Dome, Energy Vault |
| 化学 | 水素・アンモニア・LOHC | 燃料/熱として直接利用、長距離/季節間に適合 | 改質/脱水素の熱需要・品質保証が鍵 | 日〜季節間（サプライ連携） | Sunfire, Amogy, Hydrogenious |
| 熱 | 炭素ブロック・耐火レンガ・溶融塩 | 工業熱の電化に直結、熱→電の切替も可能 | 高温断熱・配管/保温の現場最適が必須 | 6〜24h（連続熱供給向け） | Antora, Rondo |
ユースケース × 方式（適合マトリクス）
| ユースケース | 電気化学 | 機械 | 化学 | 熱 |
|---|---|---|---|---|
| 日跨ぎシフト（4〜12h） | ◎ | ◎ | △ | ○（熱需要がある場合） |
| 送電混雑の緩和 | ○ | ◎ | △ | — |
| 連続の“谷”対策（48〜100h） | ◎（鉄空気） | ○ | ○（燃料備蓄） | △ |
| 工場熱の電化（蒸気/熱風） | — | △ | ○（燃料供給） | ◎ |
| 非常用・レジリエンス | ○ | ○ | ◎（燃料可搬） | △ |
| 季節間/長距離輸送 | — | — | ◎ | — |
電気化学式のスタートアップ
ESS Inc.（アイアンフロー）
技術の特徴：
ESSは「フロー電池」という仕組みを使います。これは、電解液（液体の電池）をタンクに貯めておき、必要なときだけポンプで反応部（セル）に流すタイプの電池です。ESSの電解液は鉄・塩・水が主成分で、燃えにくく毒性が低いのが特徴です。
フロー電池は、出力（同時に流せる電気の大きさ）と容量（ためられる電気の量）を別々に増やせます。つまり、タンクを大きくすれば持続時間（例：4〜12時間）を延ばせるため、日中の太陽光を夜まで運ぶ「日跨ぎ（ひまたぎ）シフト」に向いています。毎日何度も充放電しても劣化しにくいので、長寿命・安定運用を狙える設計です。
技術の課題：
仕組みが「液体を循環させる設備」なので、ポンプ・配管・バルブなどの信頼性が肝心です。長期運転では、電解液の状態（pHや濃度）のバランス取り、微小な漏えい検知、腐食対策など、地味だけれど重要な保守が効きます。
また、フロー電池は一般的にリチウムイオンより往復効率（入れた電気に対して取り出せる電気の割合）がやや低めです。そのため、安い時間に充電して高い時間に放電するなど、料金差を活かした運用で経済性をつくる考え方が基本です。
VRB Energy（バナジウム・レドックスフロー）
技術の特徴：
VRB Energyは、フロー電池の一種であるバナジウム・レドックスフロー電池（VRFB）に特化しています。ポイントは正極・負極どちらの電解液も同じ「バナジウム」を使うこと。これにより、反応の過程で液が混ざっても再生しやすく、寿命が長いという利点があります。
タンクを大きくした分だけ持続時間を簡単に延ばせるため、8〜12時間の運用（昼→夜へ）に向きます。電解液は長期的に回収・再利用できるため、将来の残価（価値）を見込んだ契約設計もしやすいのが特徴です。安全面でも可燃性が低いので、公共施設や配電系の近接用途とも相性が良いとされます。
技術の課題：
VRFBはエネルギー密度（体積や重量あたりのエネルギー）が低めなので、広い設置面積が必要です。タンク・配管・保温などの設備費がコストに効いてきます。
もう一つは原料バナジウムの価格変動。電解液の調達・価格変動の対策など、金融面の工夫が経済性を左右します。さらに、膜や電極、ガスケットといったスタック部品の寿命とメンテナンス、低温環境での粘度上昇を考慮した運転温度の管理も、長く使ううえでの大切なポイントです。
Form Energy（鉄空気・100時間級）
技術の特徴：
Form Energyは鉄空気（アイアンエア）電池を開発しています。仕組みはイメージするとわかりやすく、鉄を「さびさせる／さびを落とす」反応を使って電気を出し入れします。鉄は安価で大量に手に入る素材なので、素材コストと安全面で有利です。
最大の特徴はとても長い持続時間（目安：100時間級）を狙っていること。太陽や風が数日間ふるわない「連続のどん底」に備える保険のような存在として、送電設備の増強や非常用火力の代わりに、系統の底力を上げる役割が期待されています。
技術の課題：
金属と空気を反応させる電池は、空気側（酸素が関わる電極）の耐久性・安定性、水分や副反応のコントロールが難所です。また、往復効率はリチウムイオンより低くなりがちなので、単純な「電気の貯金箱」としてではなく、容量価値（長時間の供給力）や災害時の備えなどを収益化できる契約・制度とセットで使うのが前提になります。
機械式のスタートアップ
Energy Dome（圧縮CO₂）
技術の特徴：
Energy Domeは、CO₂を作動媒体として使う「CO₂バッテリー」を開発しています。しくみはシンプルで、電気が余っているときにCO₂を圧縮して液体にし、タンクへ貯める。必要になったら液体CO₂を温めて膨張させ、タービン（発電機）を回して電気を取り出します。使い終わったCO₂はドーム形のガスホルダーに戻り、再び圧縮されるまで待機します。
特徴は、発電所や化学プラントで使われる汎用のターボ機械・熱交換器を中心に構成できる点。特殊な希少金属に依存しにくく、長い時間（目安：10時間前後、設計次第でそれ以上）電気を出し続ける用途に向きます。圧縮時に出る熱を一時的に蓄える（蓄熱）ことで効率を底上げできるよう設計されており、日中の再エネを夜まで運ぶといった“日跨ぎシフト”や、送電の混雑を和らげる用途と相性が良い方式です。
技術の課題：
肝は熱のやりくりです。圧縮で生じる熱をどれだけ上手に回収・保管・再利用できるかで、全体の効率が変わります。また、高圧のCO₂配管・機器を扱うため、漏えい検知や安全弁、非常時の換気などプラント安全設計が欠かせません。
設備面では、ドームやタンク、タービン・コンプレッサーなどの据付スペース、騒音対策、耐風・耐震といった土木・建築条件を事前に整理する必要があります。部分負荷（フルパワー未満）で運転する場合の効率低下も運用設計のポイントで、価格の安い時間にしっかり充電し、需要や価格が高い時間に放電する運転スケジュールの最適化が経済性を左右します。
Energy Vault（重力式）
技術の特徴：
Energy Vaultは「重力蓄電」を実用化している企業です。余った電気で重いブロックを上に持ち上げてエネルギーをため、必要になったらブロックをゆっくり下ろして発電機を回す──という、直感的に分かりやすい方式です。最新の「EVx」は屋外の大型クレーン方式から進化し、建屋の中でラック＆トロリーでブロックを上下させる構造になりました。これにより風や雨の影響を受けにくくなり、騒音や景観の面でも配慮しやすくなっています。
重力式は媒体が劣化しないのが大きな利点です。電池のように化学的な劣化がほとんどないため、長寿命（数十年規模）のインフラとして使えます。ブロックの素材には再資源化材（廃材・土砂・副産物を混ぜた複合材）が使えるため、調達の自由度や環境面の配慮もしやすい設計です。放電時間は設計で柔軟に延ばすことができ、4〜24時間クラスの“日跨ぎシフト”やレジリエンス用途で力を発揮します。
技術の課題：
重力式は機械構造物そのものが中核です。大きな荷重を繰り返し扱うため、フレームや基礎の構造設計・動荷重解析、ワイヤやウインチ、ガイドレールなど可動部の保守が要になります。屋内型に進化したとはいえ、都市計画・土木側の要件（高さや敷地、騒音・景観など）を丁寧に詰める必要があります。
運用面では、昇降の制御で素早い応答性と滑らかな出力制御を両立させつつ、摩耗を抑えるメンテナンス戦略が鍵です。また、リチウムイオン電池や揚水と比べたときのコスト優位の出し方（劣化が小さい・寿命が長いという資産価値を契約でどう評価してもらうか）も、事業化での重要テーマです。
蓄熱式のスタートアップ
Rondo Energy（レンガ／岩石系）
技術の特徴：
Rondoの「レンガ蓄熱（Rondo Heat Battery）」は、電熱ヒーターで耐火レンガを約1,100〜1,500℃まで加熱して熱をため、必要に応じて蒸気・熱風として取り出すシンプルな方式です。化学反応を伴わないため媒体の劣化がほぼなく、蓄えた熱を直接使う前提では往復効率は約98%（熱基準）をうたいます。
基本の運用は「6〜8時間で充電→24時間供給」。電気が安い時間帯（太陽光・風力の余剰）に集中的に充電し、日中は連続で熱を出すことで、工場のボイラーや乾燥炉などの連続操業に合わせやすいのが強みです。
2025年10月には100MWhの熱バッテリーがカリフォルニアで商用運転入り（現地20MWのオフグリッド太陽光と直結）したと報じられ、24時間のスチーム供給を実証しています。さらにタイのSiam Cement Group（SCG）とは、同社工場で年産90GWh規模までの量産拡張計画（すでに年産2.4GWh体制が稼働中）を公表しており、産業用熱の大規模化に向けた供給力を整えています。
技術の課題：
肝は土木・熱設計・運用最適化の三点です。
まず、1000℃級の高温を扱うため断熱・耐火・膨張差などの材料工学と、熱損失を抑える配管・保温の設計が経済性（LCOH）を左右します。
次に、現場要件に合わせた蒸気圧・温度・流量の制御や、既存ボイラー／プロセスとの切替運用の詰めが必要です。
最後に、価格の安い時間に充電し高い時間に放熱するスケジューリング（系統価格・需要パターン・気象）で投資回収を高めます。設備面では、大型熱交換器・送風機などBOP（周辺設備）の信頼性、屋根上太陽光や変電設備との敷地計画・騒音・安全をクリアにする実装力が問われます。
Antora Energy（炭素ブロック）
技術の特徴：
Antoraは固体炭素ブロックを電気で高温（公表・報道ベースで〜2,400℃級の運用を想定）まで加熱して蓄熱し、工場に蒸気・熱風を供給します。
特徴は、熱として使うだけでなくTPV（熱光発電）で電気にも変換できる熱＆電のデュアル出力。これにより、熱需要が薄い時間帯は発電に振るなど、再エネの変動に合わせた柔軟運用が可能です。
資本面では2024年に1.5億ドルの資金調達（BlackRock×TemasekのDecarbonization Partners主導）を発表し、ARPA-E SCALEUP最大1,450万ドルの支援交渉入りも公表。量産立ち上げと「熱＋電」の製品化を加速しています。
熱を直接使うため変換ロスが少なく、ガスボイラーとの置換やハイブリッドでOPEX平準化・CO₂削減を狙えるのが売りどころです。
技術の課題：
要点は高温・高熱流束の“現実解”を積み上げること。
まず、断熱・耐火のロス最小化と、炭素ブロックや容器材の熱疲労・酸化（必要に応じて不活性雰囲気化）への対策が寿命に直結します。
次に、TPVを使う場合はセルの効率・耐久、スペクトル最適化、冷却を含むパワーエレクトロニクスまでの総合設計が肝です。
また、工場側では既存の蒸気・熱風ネットワークへのインターフェース改修、熱と電の切替ロジック、安価な再エネ時間帯に合わせた充電スケジュール設計が経済性のカギです。
化学式のスタートアップ
Sunfire（SOEC：固体酸化物電解）
技術の特徴：
Sunfireは高温水蒸気電解（SOEC）の商用化を進める欧州の代表格です。
外部プロセスの高温熱（目安：〜850℃）を活かして水蒸気を電気分解するため、一般的な低温電解よりも消費電力を下げつつ高効率で水素を製造できるのが強み。標準モジュールの一例として10MW級ユニットが公表されており、電力原単位の目安は約37.5kWh/kg-H2、生産量は約291kg/h、運転レンジ50〜100%、負荷追従10%/分、乾燥後H2純度99.9%（下流精製前）などが示されています。
欧州の実証では効率84%（LHV, AC）の到達例が報告され、設計上の据付フットプリント（例：約24m²/MW）が明示されている点も特徴です。
製鉄・製油・化学のように工程熱が豊富な現場と親和性が高く、熱と電の統合により水素コストを下げる戦略をとっています。
技術の課題：
SOECは高温・高湿環境で動くため、セル/スタックの材料耐久・シール技術、蒸気供給条件（温度・圧力）の安定化、熱交換・回収系の最適化が要点です。
スタックの交換インターバル（数年スパン）や、HPU（精製・冷却）を含む保全計画がLCOHに直結。加えて、SOECは高温熱があるほど有利なため、導入サイト側の余剰熱の量・温度が経済性の分水嶺になります。
熱が乏しいサイトではAEL/PEMとの比較検討が必要で、Sunfire自身もAELを併売してユースケースで使い分けています。
Amogy（NH3→H2→燃料電池）
技術の特徴：
Amogyはアンモニア（NH3）を現場で分解（クラック）して水素をつくり、燃料電池で発電する「ammonia-to-power」方式です。NH3は液体燃料として高いエネルギー密度と既存の物流網を活かせるため、“運べる水素”として注目されています。
同社は段階的にスケールアップした実証を重ね、5kWドローン→100kWトラクター→300kWセミトラックと拡張。さらに船舶（タグボート）での航行デモを行い、船上改質＋燃料電池駆動の現実性を示しました。補給は短時間（数分〜十数分程度）で可能とされ、重輸送・海運・定置非常用といった領域での適用が見込まれます。
技術の課題：
要となるのはクラッカー（改質器）の熱設計と過渡応答です。立ち上げ加熱、定常運転での熱回収、負荷追従時の水素純度制御（アンモニアスリップ抑制）が燃料電池寿命に直結します。
NH3は毒性があるため、漏えい検知・換気・二次封じ込めなどの保安設計と運用手順が必須。燃焼を用いないためNOx課題は小さくできますが、改質・精製・水管理を含むシステム最適化と、グリーンアンモニア供給（製造・保管・輸送）の実装が商用化の焦点です。
Hydrogenious（LOHC：液体有機水素担体）
技術の特徴：
HydrogeniousはLOHC（Liquid Organic Hydrogen Carrier）方式のパイオニアで、水素をベンジルトルエン（BT/DBT）に化学的に吸蔵（水素化）して運び、使う場所で脱水素して取り出します。キャリアは常温常圧で“油のように”扱えるため、既存の液体燃料インフラやタンクローリー、貯蔵タンクを活用しやすいのが利点。
代表的キャリアの水素含有は約6 wt%、体積ではおおよそ数十kg-H2/m³規模で、圧縮ガスや液化水素に比べ取り扱い容易・蒸気圧低い点がメリットです。水素化は発熱・低圧、脱水素は吸熱・約300℃の触媒反応で、キャリアは繰り返し再利用できます。
技術の課題：
経済性のカギは脱水素リアクターにあります。約300℃級の安定加熱、触媒の劣化（コーキング/硫黄）管理、系全体の熱統合（回収・再利用）により往復効率を引き上げる必要があります。
サプライチェーン面では、水素化と脱水素のエネルギーコスト、キャリアの循環物流（往路＝水素充填、復路＝空キャリア）を含めた全体最適化が重要。
安全面は相対的に扱いやすい一方、残留化学種やH2純度の品質保証、スケール拡大時の運転データの積み上げが、金融調達・保険の観点で鍵になります。
代表9社クイック比較（用途と強み）
| 企業 | 方式 | 主用途/持続時間 | 強みの要点 |
|---|---|---|---|
| ESS | 電気化学（アイアンフロー） | 4〜12h／日跨ぎ | 非可燃・長寿命、出力/容量の独立設計 |
| VRB Energy | 電気化学（VRFB） | 8〜12h／配電系・公共施設 | 可燃性低／電解液再利用・残価設計 |
| Form Energy | 電気化学（鉄空気） | 〜100h／“連続の谷”対策 | 安価材料・超長時間（効率は低め） |
| Energy Dome | 機械（CO2圧縮） | 〜10h＋／日跨ぎ・混雑緩和 | 汎用機器中心・蓄熱統合が鍵 |
| Energy Vault | 機械（重力） | 4〜24h／レジリエンス | 媒体劣化ゼロ・長寿命資産 |
| Rondo | 熱（レンガ） | 6〜24h／連続スチーム | 熱効率高・既存ボイラー置換 |
| Antora | 熱（炭素＋TPV） | 可変／熱＋電のデュアル | 高温運用・TPV最適化 |
| Sunfire | 化学（SOEC） | 連続製造／H2供給 | 高温熱を活かし電力原単位低減 |
| Hydrogenious / Amogy | 化学（LOHC／NH3→H2） | 日〜季節間／輸送・非常用 | インフラ活用・脱水素/改質が鍵 |
参考リンク集
- ESS Inc.｜公式サイト
- VRB Energy｜公式サイト
- Form Energy｜公式サイト
- Energy Dome｜公式サイト
- Energy Vault｜公式サイト
- Rondo Energy｜公式サイト
- Antora Energy｜公式サイト
- Amogy｜公式サイト
- Hydrogenious（LOHC）｜公式サイト
※本稿は公開情報をもとに筆者が要点を再構成したものです。仕様・性能・コスト・契約形態は各社の最新版をご確認ください。
