Technology Commercialization Landscape
Exploiting Value from Technology Innovation
「未来技術展望」シリーズ
2 3
10
年後の未来を見通したうえで戦略立案に臨みたい。それは、経営企画や事業開発に携
わる皆さんに共通する思いでしょう。
「未来は正確には予測不可能、しかし、先の見えない大
海原を進んで行くため、待ちかまえる異変やそれに伴うリスクを事前に察知し、その発生可
能性に応じた準備をすることは可能」。私たちはこう考えます。
不確実性が高い事象は、企業にとってチャンスであり、リスクでもあります。ですから、事
業開発に取り組む際には、これらの事象の影響に対応するため、様々な戦略オプションを作
成する必要があります。
このたび日本限定でお届けする英文レポート「未来技術展望」 シリーズは、米
SBI
（
Strategic Business Insights
）の経験とグローバルな視点から生まれた会員制情報
コンサルティングサービスの中核コンテンツです。これまでに先進各国の主要な先端企業や
公的機関に導入され、戦略ツールとして活用されてきました。その特徴は、シリーズ全てが
同じ様式で編纂されていることです。各技術の論点を素早く理解して業務遂行にあたること
を要求される担当者に対して、
「事業化に影響を及ぼす社会的な要因」
「不確実性がビジネス
環境に与えるインパクト」
「市場の発展可能性」などを、使用単語を制限したグローバル対応
の簡潔な英語で、順序立てて解説しています。
レポートを構成する
5
つのセクションでは、アナリストが考察した結果を見やすいチャート形式でまとめています。このチャートは、
重要な課題を直感的に理解してもらうことを可能にし、プロジェクトメンバーによるディスカッションを効果的にするためのツールと
しても活用できるものです。単なる市場予測や技術の進化予測とは異なる、世界の先端企業を魅了し続けてきた本レポートを、ぜ
ひ皆さんのお手元に置いていただけますよう願っております。
米スタンフォード研究所スピンオ
フ
SBI
の技術マネジメントレポート
「未来技術展望」シリーズ
2015
年
12
月
英語版
10
タイトル同時発刊
「未来技術展望」シリーズ
ラインナップ
「不確実な未来」にどう対峙すべきか。
先進各国に本拠を持つ、
Fortune
100
の自動車および自動車部品、総合化学、農機・建機、航空機、電気電子の先端技術企業
や米国金融大手など、各産業上位企業に加え、
EU
を含む日米欧中央政府組織をクライアントとして有しています。特に米国政府
に対しては、海洋気象庁（
NOAA)
の未来シナリオ作成や、国家情報会議（
NIC
）の
Global Trends
（
2025
年版、
2030
年版）
の重要技術分野の特定など、様々な協力を行っています。
SBI
のクライアント企業
1946
年、米スタンフォード大学の付属研究所
Stanford Research Institute
（
SRI
）が設立されました。
SRI
は、受託研究・
開発のみならず、技術マネジメントに関連するコンサルティングを通して、世界の企業や政府・公共団体等の業務を支援してきま
した。技術開発の成果はビデオテープの基本録画技術、パソコン用マウスの発明、インターネットの基となる
ARPANET
の開発、
抗マラリア新薬など多岐にわたり、現代社会を支える多くの基盤技術を生み出してきました。
2001
年、
SRI
のスピンオフ企業として幅広い情報サービスとコンサルティング機能を兼ね備えた「
SRI
コンサルティング・ビジ
ネスインテリジェンス」が発足、
2009
年に社名を
Strategic Business Insights
に変更して現在に至っています。
SBI
は米
SRI International
（旧スタンフォード研究所）を
スピンオフした戦略ファームです。
有機エレクトロニクスは、基本性能 向上や耐久性・信頼性の課題解決 で市場が開花する。技術の開発現 状を踏まえ、事業機会を分析する。有機エレクトロニクス
Organic Electronics1
スマート材料は、自動車、医療、食 品、生活用品など幅広い産業に恩恵 をもたらす。市場に与えるベネフィッ トなどについて分析する。スマート材料
Smart Materials2
燃料電池は、携帯電源、リモート電 源、オンサイト電源を狙った研究開 発が盛んに行われている。技術進化 と新たな事業展開を予測する。燃料電池
Fuel Cells5
パーベイシブ・コンピューティング は、今後も開発が進む。技術体系を 整理し、不確実な要素を検証しなが ら、事業機会を考察する。パーベイシブ・コンピューティング
Pervasive Computing8
高分子マトリックス複合材料は、自 動車や航空機、鉄道車両などで利 用が広がる。継続的な技術開発並び に応用展開の行方を追う。高分子マトリックス複合材料
Polymer-Matrix Composites3
再生可能エネルギー技術は、経済 発展と環境面のバランスを考慮した 開発が重要である。今後の新たな事 業機会の可能性について探る。再生可能エネルギー技術
Renewable Energy Technologies
6
3Dプリンティングは、材料選択の 幅が広がり、様々な業界で導入が進 む。技術進化と新たな事業展開の可 能性を分析予測する。3D
プリンティング
3D Printing9
エネルギー貯蔵は、幅広い産業でイ ノベーションを生み出す。電池のほ か、様々なエネルギー保存の技術開 発と市場の進展を論じる。エネルギー貯蔵
Energy Storage4
人工知能は、技術進化の行方を捉 えた上で開発投資に臨むことが重要 である。他の技術分野とのシナジー 効果を想定し、未来を展望する。人工知能
Artificial Intelligence7
携帯電子機器は、ウエアラブル・デ バイスの開発でさらに進化する。事 業者間の競争、法規制を踏まえ、市 場展開の行方を考察する。携帯電子機器
Portable Electronic Devices
10
●著者：
Strategic Business Insights
●2015
年12
月11
日発行 ●英語版 ●A4
変型判、約100
ページ（１レポート当たり） ●本体価格：300,000
円＋税（１レポート当たり） ●発行：日経BP
社Strategic Business Insights
CEO William Guns
技術の全体像を理解し、未来の不確実性と
可能性を考察することで戦略を立案する。
要素技術、用途展開技術など様々な技術群を整理します。
DNA
を模したこのチャートは、要素技術、適用されるデ
バイス（装置）、アプリケーションがどのように関係し合っ
ているかを示しています。事業開発においては、
「プロジェ
クトの構成員や意思決定者が共通のスタートラインに立
つ」ことが重要です。このセクションが提供する技術情報
は、技術に通じていない経営者・企画担当者でも理解で
きるよう、現状の到達点や競争のポイントや留意点をわか
りやすく解説します。
技術開発は、単に技術的課題の解決によってのみ進展す
るものではありません。そこには、多くの社会的な補助要
因、阻害要因が存在します。このセクションではレポート
作成に関与したアナリストが抽出した外的要因を
6
つのパ
ラメータに整理して提示します。技術開発に直接従事する
メンバーだけでなく、事業開発に取り組む一人ひとりが、
広い視点で自らの役割を明確化するきっかけを与えます。
ここでは、事業開発を取り囲む重要課題の不確実性について提示し
ます。開発途上で遭遇する可能性のある様々な事象（技術のブレー
クスルー、法規制、生活様式の変化など）を、
「不確実性」と「ビジ
ネス開発に与えるインパクト」 の両面から考察し、シナリオ・プラン
ニングで使用される
I/U
（
Impact and Uncertainty
）チャートの
形で提供します。不確実性が低い事象は、ほぼ確実に現実化するこ
とであり、すべての戦略オプションに反映させるべき事柄となりま
す。一方、不確実性が高くインパクトが大きい事象は、重要な意味を
持っています。現状の情報だけでは発生確率を議論できないこれら
の事象は、企業にとってチャンスになる反面リスクにもなるからです。
事業開発に取り組むプロジェクトチームは、これらの事象の与える不
安定な影響に対処するため、様々な戦略オプションを作成し、こと
の成り行きをウォッチしていく必要があります。
ここでは、技術革新、社会現象などの要因を関連付け、
市場開発に影響を及ぼす分岐点に関する理解を促しま
す。市場の発展過程に関する認識を楽観的に一面化し、
あるいは悲観的に捉える一点予測は、百害あって一利な
しです。技術の事業化を目指すプロジェクトメンバー一人
ひとりが、市場の発展可能性を理解することは、組織のレ
ジリエンスを高めます。このセクションをもとに未来に対
するプロジェクトの共通認識を醸成し、状況変化に即応す
る体制について議論を深めることが可能となります。
ここでは、当該分野の事業開発競争の現状を、現在の開
発発展段階を示すＳ字カーブで表現しつつ、アプリケー
ション開発の観点から整理します。重要なアプリケーショ
ンに関しては、要素技術から完成品までの技術開発に、
どのような企業がどのように絡んでいるかをフローチャー
トで示し、業界構造の概略を解説します。
Section 1
Section 2
Section 3
Section 4
Section 5
技術体系の全体像
事業化に影響を及ぼす外的要因
不確実性の考察と観察すべき領域
市場の発展可能性
製品・サービスの展開
「未来技術展望」の構成
「未来技術展望」の活用事例
（米国クライアント企業）
「未来技術展望」シリーズは、①技術体系の全体像 ②事業化に影響を及ぼす外的要因 ③不確実性の考察と観察すべき領域
④市場の発展可能性 ⑤製品・サービスの展開 の
5
つのセクションを通じて、技術商用化の過程にある不確実性と可能性を分
析・考察することで、戦略オプション立案の手助けをします。
●
市場拡大を楽観視する役員に対し、担当者が不確実要因の分析の必要を指摘する際に活用。
●
新任の新規事業開発プロジェクト担当者が、短時間で市場構造と重要観察事項を捉える際に活用。
●
自動運転車の開発担当者が、重要な外的要因である人工知能の開発状況を継続的に観察する際に活用。
●
スマート化する製造業について報告を求められた役員参謀が、関連市場の包括的理解を進めるために活用。
●
総合化学会社の戦略会議メンバーが、幅広い応用領域の可能性を議論する際の基礎資料として活用。
出典：SBI 出典：SBI 出典：SBI 出典：SBI
6 7
有機エレクトロニクス
Organic Electronics
スマート材料
Smart Materials
［未来技術展望］ ［未来技術展望］ この分野では、金属ではなく、有機物として導電性能や半導体性能、電界発光（
EL
）などの電気的 な特徴を示す有機電子材料を取り扱う。有機電子材料の利用拡大により期待されるのは、ディスプ レイ、太陽電池、照明デバイス、RFID
タグなどの生産コストの大幅低減であり、その成形性、柔軟 性を生かした製品デザインの自由度の向上である。また、一般ごみとしての廃棄が可能な使い捨て 電子機器など、既存の電子機器では考えられない、全く新しい概念のアプリケーションが登場する 可能性がある。OLED
やキャパシタ、面発光光源、静電制御コーティング用材料として既に実用化 されており、今後も次世代の太陽電池や光源、テレビやRFID
としての展開が期待され、同材料に 注目している企業は多い。基本性能の向上に加えて、耐久性や信頼性の課題が克服できれば、一 気に有機エレクトロニクスの市場が開花する可能性は高い。本分野では、当該技術の開発現状を踏 まえ、アプリケーション展開の行方、それに伴う事業機会の可能性などについて分析を行う。 熱や光、圧力、磁場などの外部刺激を受けて、何らかの反応を示す材料をスマート材料と呼ぶ。こ れらの素材は、環境の物理的刺激に対して直接反応するため、複雑な機械動作を必要とせず、機 能をコンパクトに設計することができる。圧電材料や形状記憶材料、熱電材料、磁性流体や自己修 復材料などが主な領域だが、圧電材料以外、用途展開の歴史は浅い。市場の伸びはまだ緩やかで あるものの、パフォーマンスの改善と共に信頼性が高まり、さらに生産効率の向上、低コスト化が 伴えば、自動車、医療、食品、生活用品まで、幅広い産業に恩恵をもたらすことが期待される。本 分野では、当該部材の開発現状を踏まえた上で、今後のアプリケーション展開の行方、市場に与え るベネフィットなどについて詳細に見ていく。 はじめに 技術体系の全体像 ■長所 ■短所 ■場依存性の材料 ‒圧電材料 ‒磁歪材料 ‒電歪ポリマー ‒摩擦電気 ■スマート流体材料 ‒磁性流体 ‒強磁性流体 ‒電気粘性流体 ■形態記憶材料 ‒形態記憶合金 ‒形態記憶ポリマー ■熱電材料 ■メタ材料 ■生体素材との接点 ■プログラム可能な素材 ■その他の素材 ■関連デバイス ‒形態記憶デバイス ‒スマートガラスデバイス ‒自己修復材料と部品 ‒エネルギーハーベスティングデバイス ‒スマート・テキスタイル ‒熱電モジュール ‒磁歪デバイス 事業化に影響を及ぼす要因 ■重要な需要要件 ■重要な課題 ■重要な関連技術 ■重要な競合技術 ■重要な資源 ■重要な標準や規制 不確実性の考察と観察すべき領域 ■大規模需要のある用途の開発 ■圧電性能とMEMS
の開発 ■コスト重視市場と性能重視市場の間の行き 来 ■触感：ヒューマン・マシン・インターフェース の開発 ■研究投資の動向 ■高反応素材の開発 ■電子材料のリサイクルの進展 ■人工筋肉の開発 ■ナノテクノロジーの開発 ■建築物への機能性材料の適用 ■機能性の向上 ■メタ材料の開発 ■毒物規制 市場の発展可能性 ■機能性材料利用の拡大 ■自動車部品やシステムへの応用拡大 ■マスマーケットへの普及 ■大規模な事業化の遅れ ■結果の可能性 製品・サービスの展開 ■自動車及び地上の交通システム ‒業界構造 ‒事業機会 ■航空機及び軍需 ‒業界構造 ‒事業機会 ■医療 ‒業界構造 ‒事業機会 ■産業、電力及び建設業 ‒業界構造 ‒事業機会 ■電子工業 ‒業界構造 ‒事業機会 ■消費者向け製品 ‒業界構造 ‒事業機会 ■食品、飲料 ‒業界構造 ‒事業機会 ■ロボット ‒業界構造 ‒事業機会 ※本文は全て英語です。 ※本文は全て英語です。 はじめに 技術体系の全体像 ■低分子有機電子材料 ‒OLED
材料 ‒半導体 ■高分子有機電子材料 ■発光ポリマー ■有機電子材料の性質 ‒発光 ‒電荷キャリア移動度 ‒導電性 ‒電気活性 ‒エレクトロクロミック特性 ■有機電子材料利用の工程 ‒蒸着 ‒印刷 ‒急速硬化 ‒インテグレーション ■部材への展開 ‒有機LED
‒有機太陽電池 ‒有機薄膜トランジスタ ‒キャパシタ ‒透明電極 ■コーティング、添加剤、部材 ‒帯電防止コーティング （添加剤と熱可塑性樹脂） ‒耐食コーティング ‒プリント基板用材料 事業化に影響を及ぼす外的要因 ■重要な需要要件 ‒生活者が求める電子デバイスの 軽薄短小的性質 ‒製造工程における静電防止材料の利用 ■重要な課題 ‒材料の加工工程の向上 ‒材料性能の向上 ■重要な関連技術 ‒ナノ材料 ‒強誘電ポリマー ‒電子ペーパーディスプレイ ‒アモルファスシリコン及び ポリシリコンTFT
‒薄膜成長及び印刷 ■重要な競合技術 ‒有機材料以外の新しい電気、電子材料 ‒有機材料を利用しないディスプレイ、 照明、プレンテッド・エレクトロニクス ■重要な資源 ■重要な標準や規制 ‒環境規制：WEEE
、RoHS
など ‒再生エネルギーの利用 ‒省エネ政策 不確実性の考察と観察すべき領域 ■OLED
テレビ開発 ■フレキシブル・ディスプレイ開発 ■RFID
の普及 ■有機太陽電池の効率向上 ■ナノ材料を利用したシステムの開発 ■青色ダイオードの寿命向上 ■電荷キャリア移動度の向上 ■導電性の向上 ■加工技術の向上 市場の発展可能性 ■軽量で革新的な消費者向けデバイスの拡散 ■サプライチェーン・マネジメント改革 ■高エネルギー効率商品の需要拡大 ■有機電子材料の広範な用途拡大 製品・サービスの展開 ■キャパシタ ‒業界構造 ‒事業機会 ■エレクトロクロミック性能利用商品 ‒鏡 ‒窓 ■EL
シート型光源 ■フレキシブル・ディスプレイ ‒低解像度エレクトロクロミックディスプレイ ／PLED
ディスプレイ ‒高解像度電子ペーパーディスプレイ ■OLED
照明 ‒OLED
の実用化 ‒技術的障壁 ‒標準化 ‒製品製造コスト ■メモリー ‒書き換え可能有機メモリー ‒薄膜強誘電ポリマーメモリー ‒不揮発性書き換え不能有機メモリー （ROM
、WORM
） ■OLED
ディスプレイ ‒業界構造 ‒事業機会 ■太陽電池セル ‒有機太陽電池の展開可能性 ‒色素増感太陽電池セル ‒高分子及び低分子有機太陽電池セル ■プリント基板製造 ‒銅スルーホールメッキ ‒メッキ可能表面処理 ■プリンテッド・エレクトロニクス ‒既に実用化された製品 ‒開発中の製品 ■センサー ■静電制御製品 ‒静電防止コーティング ‒静電防止可塑性樹脂 ■医療用エレクトロニクス製品 ■スマート・テキスタイル高分子マトリックス複合材料
Polymer-Matrix Composites
熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂に、ガラスや炭素などの高強度繊維を複合して得られる高分子マト リックス材料は、高強度で耐食性が高い材料として利用されている。軽量かつ頑丈で、デザインの 自由度が高いこの材料は、自動車や航空機、鉄道車両の軽量化や風力発電用タービン翼などの素 材としての利用が広がりつつある。また、耐腐食性は海洋スポーツや石油・ガス製造の現場に生か され、優れた振動減衰性能によりテニスラケットや釣り竿などのスポーツ用品への応用展開が進ん でいる。環境負荷の少ない素材への切り替えは時代の要請でもあり、優れた材料特性を維持しなが ら、リサイクル対応技術の開発を進めることなどが、今後の重要な課題になってこよう。本分野では、 こうした高分子マトリックス複合材料の継続的な技術開発、並びに応用展開の行方を追う。また新 たなアプリケーションの可能性などについても探る。 はじめに 技術体系の全体像 ■長所と短所 ■高分子マトリックス部分の素材 ■強化材 ■プリプレグ ■SMC
とBMC
■LFRT
材料 ‒長繊維強化熱可塑性ペレット ‒長繊維熱可塑直接成形法 ■ガラスマット強化複合材料 ■連続繊維強化熱可塑性複合材料 ■自己強化ポリプロピレン材料 ■ゲルコート ■コア材 ■主な製造工程 事業化に影響を及ぼす要因 ■重要な需要要件 ■重要な課題 ‒炭素繊維の安定供給とコスト ‒最先端複合材料の製造コスト ‒人材確保 ■重要な関連技術 ‒ナノ材料 ‒強誘電ポリマー ‒CAD
、FEA
、PLM
ソフトウェア ‒非破壊検査 ■重要な競合技術 ■重要な資源 ■重要な標準や規制 ‒温暖化ガスの排出量 ‒再生可能エネルギー促進政策 ‒リサイクルと持続可能性に関する政策 ‒作業環境（健康、安全）に関する規制 不確実性の考察と観察すべき領域 ■航空機向け高分子複合材料の利用 ■無人飛行体の開発 ■風力発電の需要 ■自動車向け高分子複合材料の利用 ■製造工程の自動化開発 ■炭素繊維の供給体制 ■カーボンナノ複合材料の開発 ■リサイクル義務 ■生物由来高分子の複合材料開発 ■熱可塑性高分子の複合材料開発 ■スマートコンポジット（破断検知など）の開発 ■自己補修複合材料の開発 ■3D
プリンターの普及 ■知的財産 市場の発展可能性 ■順調な需要増加の影響 ■技術の進展の影響 ■不順な市場環境の影響 製品・サービスの展開 ■航空機 ‒技術開発 ‒産業構造 ‒複合材料を多用した航空機 ‒事業機会 ■自動車・トラック ‒産業構造 ‒事業機会 ■橋梁、海洋土木 ‒技術開発 ‒産業構造 ‒事業機会 ■防食パイプ、タンク ‒技術揮発 ‒産業構造 ‒事業機会 ■送電、配電 ‒技術開発 ‒産業構造 ‒事業機会 ■ヘリコプター ‒技術開発 ‒産業構造 ‒事業機会 ■海洋スポーツ・ボート ‒技術開発 ‒産業構造 ‒事業機会 ■石油・ガス探査、製造 ‒産業構造 ‒事業機会 ■プリント基板 ‒技術開発 ‒産業構造 ‒事業機会 ■鉄道 ‒技術開発 ‒産業構造 ‒事業機会 ■運動器具 ‒技術開発 ‒産業構造 ‒事業機会 ■風力発電タービン ‒技術開発 ‒産業構造 ‒事業機会エネルギー貯蔵
Energy Storage
エネルギーを化学的、物理的に保存し、時間差をつけて利用する概念は、幅広い産業において新 たなイノベーションを生み出しつつある。系統電源、分散電源にかかわらずエネルギー利用の効率 化に大きく役立っており、特に太陽光発電や風力発電の間欠的なエネルギー利用に実効性を持たせ る手段として、さらなる役割の拡大が期待されている。大小様々な電池は、急速に拡大する携帯機 器の利用を支え、自動車の燃費向上にも大きく貢献している。今後は、ウエアラブル、インプラント デバイス用に超小型電源の開発も進み、電池はこれらの進化を牽引する重要な技術であり続けるこ とは間違いない。また、フライホイール、蓄熱などエネルギーの利用効率の向上に資する技術は多 様に存在し、新興国のエネルギー需要拡大などの環境変化を受けて、大きく成長する可能性がある。 電池だけでなく、様々なエネルギー保存に関する技術開発と市場開発の進展に注目し論じていく。 はじめに 技術体系の全体像 ■電池 ‒概況 ‒一次電池 ‒鉛蓄電池 ‒ニッケル・カドミウム及び ニッケル水素電池 ‒リチウム系電池 ‒ナトリウム系電池 ‒亜鉛系電池 ‒その他の電池 ■フロー電池 ‒バナジウム・レドックス ‒亜鉛臭素 ‒その他のフロー電池 ■揚水発電 ■圧縮空気エネルギー貯蔵 ■ウルトラキャパシタ ■フライホイール ■超電導磁石エネルギー貯蔵 ■水素及び他の化学的エネルギー貯蔵 ‒電解法 ‒水素貯蔵 ‒水素利用 ‒その他の化学的エネルギー貯蔵 ■蓄熱 ‒顕熱 ‒潜熱 ‒熱化学及び吸着 ■その他の技術 ‒磁性流体 ‒強磁性流体 ‒電気粘性流体 事業化に影響を及ぼす要因 ■重要な需要要件 ‒設置型電源としての期待 ‒運輸・自動車用電源としての期待 ‒携帯電源としての期待 ■重要な課題 ‒設置型電源としての課題 ‒運輸・自動車用電源としての課題 ‒携帯電源としての課題 ■重要な関連技術 ‒設置型電源の周辺技術 ‒運輸・自動車用電源の周辺技術 ‒携帯電源の周辺技術 ■重要な競合技術 ‒設置型電源の競合技術 ‒運輸・自動車用電源の競合技術 ‒携帯電源の競合技術 ■重要な資源 ‒設置型電源開発に必要な資源 ‒運輸・自動車用電源開発に必要な資源 ‒携帯電源開発に必要な資源 ■重要な標準や規制 ‒設置型電源に関連する標準や規制 ‒運輸・自動車用電源に関連する標準や 規制 ‒携帯電源に関連する標準や規制 不確実性の考察と観察すべき領域 ■最先端電池システムの開発 ‒ドライポリマー電解質 ‒ナノ構造を持った電極の選択肢 ‒個体電池、プリンテッド電池 ■充電速度と充電設備の開発 ■コストと商用化技術の開発 ■需要側の期待値 ■効率化の進展 ‒高エネルギー効率建築物 ‒自動車の燃費 ■分散エネルギー統合とスマートグリッドの 進展 ■新しいビジネスモデルの提案 ■電力と燃料の供給体制 ■電力マネジメントの進展 ■原料となる材料の調達可能性 ■政策動向 ‒分散蓄電へのインセンティブと規制 ‒交通安全に関する規制 ‒自動車に対するインセンティブと規制 ■研究開発投資 ■再生可能エネルギーの受容性 ■ウェアラブル、インプラントデバイスの普及 市場の発展可能性 ■クリーンエネルギーへの転換の可能性 ■電池のブレークスルーの可能性 ■段階的進展に留まる可能性 製品・サービスの展開 ■設置型電源システム分野 ‒概況 ‒業界構造 ‒大規模（グリッドスケール）の エネルギー保存 ‒分散電源のエネルギー保存 ‒産業用途及び蓄熱によるエネルギー保存 ■運輸・自動車分野 ‒パワートレイン周辺事業機会概況 ‒補助電源概況 ‒業界構造 ‒普通乗用車 ‒大型自動車及び産業用車両 （工機、農機など） ‒小型移動具 ‒その他の移動具 ■携帯機器 ‒概況 ‒業界構造 ‒携帯電子機器 ‒産業用機器 ‒携行電源、バックアップエネルギー保存 ‒超小型電源 ［未来技術展望］ ［未来技術展望］10 11
燃料電池
Fuel Cells
再生可能エネルギー技術
Renewable Energy Technologies
燃料電池は、化学エネルギーを直接電気エネルギーに変換するため燃焼による発電に比べ、高効 率、低騒音、低汚染で電力を生み出すことができる。携帯電源、リモート電源、オンサイト電源を狙っ た研究開発が盛んに行われており、すでにいくつかの企業が設置型発電機として発売している。今 後も研究開発への投資が継続されると思われるが、商用化を更に加速させるためには、より一層の コストダウンが必要であるのは言うまでもない。クリーンなエネルギー源としては、他にも太陽光や 風力、地熱などの再生可能エネルギーが存在する。これらの技術に対して高い競争力を発揮できる かどうかが、今後の燃料電池の普及に大きな影響を与えるものと言えるだろう。本分野では、燃料 電池の技術進化や市場展開と共に、様々な業界で起こり得る事業展開について詳細に見ていく。 自然界に豊富に存在する再生可能なエネルギー資源（太陽光、風力、バイオマス、地熱、海洋エネ ルギーなど）を巡って、技術開発競争が熱を帯びてきた。世界的なエネルギー需要の増大、環境破 壊に対する懸念、エネルギー安全保障の問題などが、各国政府や企業にとって大きな刺激剤になっ ている。こうしたクリーンなエネルギー資源は、各国の経済発展を促し、特に新興国の生活水準の 改善に一翼を担うことは間違いない。大手メーカーをはじめ、投資機関の支援を受けたベンチャー 企業が、われ先へと開発競争に名乗りを挙げている。経済発展と環境面のバランスを考慮した開発 が、今後ますます重要になってくるだろう。本分野では、こうした再生可能なエネルギー資源を巡る 技術開発、並びにその事業化動向を観測し、今後の新たな事業機会の可能性について探る。 はじめに 技術体系の全体像 ■太陽光技術 ‒太陽光発電技術
‒
BOS
（Balance of System
）と 太陽光発電-
バッテリーシステム ‒太陽熱システム ‒環境問題 ■風力技術 ‒陸上風力 ‒海上風力 ‒環境問題 ■バイオマス変換技術 ‒燃料エタノール ‒バイオブタノール ‒バイオディーゼル ‒藻類バイオ燃料 ‒他の再生可能炭化水素 ‒固体バイオマスとバイオガス燃料 ‒環境問題 ■地熱技術 ‒熱水システム ‒高温岩体地熱発電システム ‒環境問題 ■水力技術 ‒技術 ‒環境問題 ■海洋潮汐/
波力技術 ‒潮汐力 ‒波力 ‒環境問題 事業化に影響を及ぼす要因 ■重要な需要要件 ■重要な課題 ■重要な関連技術 ■重要な競合技術 ■重要な資源 ■重要な標準や規制 不確実性の考察と観察すべき領域 ■消費者需要 ■既存エネルギーのコストと供給量 ■コスト競争力 ■流通とインフラ ■エネルギー貯蔵 ■地球温暖化 ■政府の規制と政策 ■長期間の持続可能性 ■資源の可用性 ■新しい電力網技術の開発 ■研究投資の動向 ■僻地での資金調達と計画の採用 ■先進的なシステムと技術開発 ■公共事業会社に関する規制緩和と再構築 ■世界的エネルギー需要 市場の発展可能性 製品・サービスの展開 ■太陽光エネルギー ‒家庭用と商業用の系統連系形太陽光発電 ‒建物一体型太陽光発電 ‒発電所規模太陽光発電と 集光型太陽熱発電 ‒太陽光自家発電による僻地の電化 ‒太陽熱暖房/
冷房 ‒自家発電による工業用リモート電源 ‒携帯電源 ■風力エネルギー ‒発電所規模風力発電 ‒マイクロ風力発電 ■バイオマスエネルギー ‒輸送用バイオ燃料 ‒バイオパワーとバイオガス ■僻地自家発電と暖房 ■地熱エネルギー ‒発電所規模地熱発電 ‒暖房/
冷房アプリケーション ■水力エネルギー ‒発電所規模水力発電と貯蔵 ‒分散・自家発電 ■海洋エネルギー ‒発電所規模 ‒リモート自家発電 はじめに 技術体系の全体像 ■電池の種類 ■プロトン交換膜 ‒プロトン交換膜燃料電池の アプリケーション ‒プロトン交換膜燃料電池の燃料 ‒メタノール直接型燃料電池 ■リン酸 ‒リン酸型燃料電池のアプリケーション ‒リン酸型燃料電池の燃料 ■融解炭酸塩 ‒溶融炭酸塩型燃料電池のアプリケーション ‒溶融炭酸塩型燃料電池の燃料 ■固体酸化物 ‒固体酸化物形燃料電池のアプリケーション ‒固体酸化物形燃料電池の燃料 ■アルカリ溶液 ‒アルカリ形燃料電池のアプリケーション ‒アルカリ形燃料電池の燃料 ■他の燃料電池技術 ‒金属燃料電池もしくはバッテリー ‒バイオ燃料電池もしくは微生物燃料電池 ‒ダイレクトカーボン型燃料電池 ‒アンモニア-
水和ヒドラジン燃料電池 ■水素製造 ‒マイクロリアクターによる水素製造 ‒原子力水素製造 ■水素貯蔵材料 ‒金属水素化物 ‒金属窒化物 ‒金属有機構造体 ‒炭素同素体 事業化に影響を及ぼす要因 ■設置型電源 ‒重要な需要要件 ‒重要な課題 ‒重要な関連技術 ‒重要な競合技術 ‒重要な資源 ‒重要な標準や規制 ■運輸・自動車用電源 ‒重要な需要要件 ‒重要な課題 ‒重要な関連技術 ‒重要な競合技術 ‒重要な資源 ‒重要な標準や規制 ■携帯電源 ‒重要な需要要件 ‒重要な課題 ‒重要な関連技術 ‒重要な競合技術 ‒重要な資源 ‒重要な標準や規制 重要な不確実要因の考察と観察すべき領域 ■設置型電源 ‒消費者の期待 ‒商用システムのコストと可用性及び 競合システムのコスト ‒エネルギー媒体としての水素 ‒規制の廃止／再編 ■運輸・自動車用電源 ‒コスト削減 ‒燃料提供及び貯蔵インフラ ‒消費者の受容性 ‒競合技術のコストと性能 ‒大気汚染に関する規制 ■携帯電源 ‒携帯電源に対する要望 ‒高コスト効率／高信頼性システム ‒消費者の受容性 ‒携帯電源に対する需要 ‒燃料運搬／補完に関する規制 ‒消費者市場への提供方法 ‒先進電池のコストと可用性 市場の発展可能性 製品・サービスの展開 ■設置型電源 ‒大規模設置型電源アプリケーション ‒小規模設置型電源アプリケーション ‒工業副産物からの電力 ■運輸・自動車用電源 ‒軽量車両の推進力 ‒バスの推進力 ‒特殊車両の推進力 ‒補助動力装置 ■携帯電源 ‒産業構造 ‒商用化の機会 ※本文は全て英語です。 ※本文は全て英語です。 ［未来技術展望］ ［未来技術展望］人工知能
Artificial Intelligence
人工知能が搭載されたソフトウエアや機器が日常生活に広がってきた。家庭用ロボット掃除機や、プ レイヤーのレベルに従って能力を調整するゲームのキャラクターなどが、その一例だ。またクレジッ トカードの承認、金融取引での複数銘柄の追跡、医師の診断への助言など、人間では困難、もしく は不可能な仕事を人工知能に処理させようとする研究開発も進んでいる。しかしながら、完全な人 工知能が現れ、日常生活や社会にたくさんの利便性を提供するようになるまでには、まだ長い道の りが必要と思われる。一時的なブームに惑わされることなく、技術進化の行方を冷静に捉えた上で、 開発投資に臨むことが今後重要になってくる。本分野では、データベースやインターネット関連技術 など、他の技術分野とのシナジー効果なども想定した上で、人工知能の将来展望を探る。 はじめに 技術体系の全体像 ■古典的なAI
と古き良きAI(GOFAI)
‒定理証明プログラミングと 宣言型プログラミング ‒言語処理、意味論、形式推論 ‒GOFAI
に対する反応 ■計算機知能、状況的知能、コネクショニズム ■人工のニューロネットワーク ■ニューロモーフィックコンピューティング ■ソフトウエアエージェント ■計算処理の保護 ■機械学習 ‒分類と回帰 ‒教師あり学習と教師なし学習 ‒ラベリングのコスト ‒強化学習 ■知識ベースシステムとエキスパートシステム ■知識表現 ‒場当たり的な表現と形式的表現 ‒メタデータネットワークと意味ネットワーク ‒スタンダードとオントロジー ■音声処理と自然言語処理 ■セマンティック・ウェブ ‒特徴抽出と自動化されたタグ付け ‒マイクロフォーマットと 他の構造化メタデータ ‒クラウドソースメタデータと フォークソノミー ‒クエリと必要な技術の種類 ■ベイジアンネットワークと統計的推論 ■人工生命 ■セルラオートマタと連続オートマタ ■最適化と経験則 ‒最適化と古典的 ‒最適化と計算機知能 ■群知能 ■人工進化と遺伝的アルゴリズム 事業化に影響を及ぼす要因 ■重要な需要要件 ‒軍事的活動 ‒グランドチャレンジ ‒情報管理 ‒個人生活とビジネスの複雑性 ‒プライバシーの終焉 ■重要な課題 ‒知識表現でのチャレンジ ‒信頼度と信用度 ‒不気味の谷 ‒直感の必要性 ■重要な関連技術 ‒計算機能力 ‒センサーとアクチュエーター ‒ロボット工学とメカトロニクス ‒ニューロエレクトロニクスと ニューロイメージング ■重要な競合技術 ‒ヒトの知能 ‒通常のソフトウエア手法 ■重要な資源 ‒コンピュータとネットワーク ‒優秀な人材 ‒研究開発資金 ‒クラウドソーシング ■重要な標準や規制 ‒自動運転車 ‒ロボットの安全性と責任 ‒暗号の制約 不確実性の考察と観察すべき領域 ■人の労働との競合 ■グランドチャレンジ：数々の挑戦課題 ■信頼性とヒトの受容性 ■人間を真似た構造 ■不気味の谷 ■パターン認識の進展 ■心の社会(Society of Minds)
■サービスとしてのAI
（
Artificial Intelligence as a Service
）■ビッグデータの進展 ■機械可読コンテンツの進展 ■
AI
と競合するアプローチ ■スマートシティ ‒電子政府におけるAI
の潜在的役割 ‒都市基盤におけるAI
の潜在的役割 ‒現実性のチェック ■強力なAI
■自己認識 ■ハードウアのブレイクスルー ■理論の終焉?
市場の発展可能性 ■段階的な出現（A
） ■ヒトとマシンの協力（B
） ■ブレイクスルー（C
） ■侵入システム（D
） ■長い幼年期（A+B
） ■償還（青空）（B+C
） ■大権力者（C+D
） 製品・サービスの展開 ■アプリケーション ‒輸送機関 ‒ロボット ‒トランザクションエージェント ‒健康と医療 ‒実社会とネット社会 ‒データマイニングと知識発見 ‒パーソナルアシスタントソフトウエア ‒会議、書類やビデオ映像のまとめ ‒ゲームと仮想環境 ‒スマート農業 ‒コンテンツ作成の自動化 ‒物流、製造、計画化 ■ビジネスモデル ‒AI
ビジネス環境のベンチマーク ‒サービスとしてのAI
（Artificial
Intelligence as a Service
） ‒マシンビジョン ‒エンタープライズサーチパーベイシブ・コンピューティング
Pervasive Computing
センサー・ネットワークを通じてコンピュータが人々の欲求やニーズを自動的に吸い上げ、人工知能 を介することで、それらに応じた適切なサービスをその場でリアルタイムに提供する。パーベイシブ・ コンピューティングが進化し、実用化されることで、このような利便性の高い社会が将来やって来る。 これにより政府や医療機関などのサービスがさらに充実すれば、人々の生活の質が大きく改善され るだろう。パーベイシブ・コンピューティングへの道はまだ始まったばかりである。機器間の相互接 続技術の確立やプライバシーの問題など、様々な障害が待ち受けている。ネットワーク社会がもた らす利便性は非常に高く、今後も完成形に向けて着実に開発が進んでいくことは間違いない。本分 野では、必要な技術体系を整理し、不確実な要素を検証しながら、パーベイシブ・コンピューティン グがもたらす様々な利便性、事業機会について考察する。 はじめに 技術体系の全体像 ■可能にするコンポーネント ■システム ‒ネットワーク・インフラ ‒ソフトウエア・アーキテクチャ ‒スタンダード 事業化に影響を及ぼす要因 ■重要な需要要件 ‒キラーアプリの必要性 ‒プライバシーに関する懸念 ‒ユーザーの例 ■重要な課題 ‒価値獲得 ‒スタンダードと相互接続性 ‒コスト ■重要な関連技術 ‒インターフェース ‒ネットワーク ‒可視光通信 ‒電源 ‒ユビキタス・エンベデッド・プロセッシング ‒ソフトウエア・アーキテクチャ ■重要な競合技術 ■重要な資源 ■重要な標準や規制 ‒責任 ‒プライバシーとセキュリティ ‒ネットワークの中立性 事業化に影響を及ぼす要因 ■センサーの開発 ■電源の状況 ■商用スマートスペースの展開 ■ビジネスモデルの展開 ■マンマシンインタフェースの開発 ■知的エージェントの開発 ■コンテクスト・アウェアネスの展開 ■ソフトウエアの生産性の向上 ■ネットワークの中立性の展開 ■セルラーネットワークの展開 ■無線LAN
の展開 ■標準化と相互接続性の展開 ■マルチホップ・メッシュネットワークの開発 ■プライバシーに関する課題の展開 ■自動化に対する受容性 ■セキュリティに関する課題の展開 ■演算装置の開発 ■信頼性の向上 ■ワイルド・カード 市場の発展可能性 ■セキュリティの問題（A+D
） ■壁に囲まれた庭（B+C+D
） ■ニッチ市場でのパーベイシブ・ コンピューティング（A+B+C
） ■パーベイシブソリューション（A+B+C+D
） 製品・サービスの展開 ■コネクテッド・ライフ ‒コネクテッド・アプリケーションと スマートホーム ‒モノのインターネット ‒スマートフォンとタブレット ‒ソーシャルネットワーキング ‒オンラインゲーム ‒カジノとギャンブル ‒スマートスペースとしての自動車 ‒インテリジェント・移動システムと 半自動運転車 ‒位置情報サービス ‒ユーザーインターフェース ‒ウエアラブル・ライフ・レコーダー ‒無線給電とエネルギーハーベスティング ■教育とトレーニング ‒デジタルクラスルーム ‒パーベイシブラーニングと 携帯型コンピュータ ‒e
リーダー ■環境及びインフラのセンシング/
モニタリング ‒スマートグリッドとスマートホーム ‒センサーネットワークシステム ‒モバイルセンサープラットフォーム ‒マルチセンサーネットワーク ■健康とフィットネス ‒パフォーマンスモニター ‒ゲームによる運動 ‒病院及び介護施設でのスマートスペース ‒医療 ‒コネクテッドホスピタル ‒コネクテッド手術室 ‒ヒューマンオーグメンテーションと ブレインマシンインターフェース ■セキュリティ ‒軍用モノのインターネット ‒法的処置 ‒国境、港湾のセキュリティ ‒バイオメトリクス ‒家庭向け/
企業向けリモートセキュリティ モニタリング ‒災害救助とヒューマニタリアン・ テクノロジー ■職場の生産性と商取引 ‒仮想パーソナルアシスタント ‒企業内ソーシャルネットワーキング ‒テレプレゼンス ‒支払いシステム ‒スマート倉庫と在庫管理の自動化 ‒ファクトリーオートメーション ‒商用/
公用のスマートビルディング ‒建設・ビル情報管理と請負 ‒従業員ロケーション追跡サービス ［未来技術展望］ ［未来技術展望］14 15
3
D
プリンティング
3D Printing
携帯電子機器
Portable Electronic Devices
3D
プリンティングは、印刷技術によって材料の断面形状の積層を行い、3
次元構造体を作製する手 法である。本手法の初期のアプリケーションは、ラピッドプロトタイピングにあったが、航空宇宙、自 動車、防衛などの特殊部品を必要とする産業部門で、製品製造に使われるようになっている。装置 や材料の研究開発の進展によっては、材料選択の幅が広がり、品質が向上し、コストが削減され、 様々な業界で受け入れられるようになるかもしれない。また本手法を並列化した装置は、大量生産 可能な小規模工場を実現する可能性がある。そのような工場が現実となった時、工場は消費地の 近くに分散配置され、顧客のニーズに俊敏な対応が可能となり、これまでの大規模工場やサプライ チェーンに破壊的な影響をもたらすことになる。本分野では、今後の3
Ｄプリンティングの技術進化 や市場展開と共に、様々な業界で起こり得る新たな事業展開の可能性について詳細に見ていく。 携帯電子機器は、過去10
年間の中で生活、社会に最も影響を与えた発明と言って良い。携帯電話 機・スマートフォンの需要は一段落したものの、スマートフォンの次を狙い、スマートウォッチ、バー チャルリアリティ・ヘッドセットなど各種のウエアラブル・デバイスの開発が盛んに行われている。こ れらによって携帯電子機器のさらなる進化を見せる可能性が高い。またソーシャルネットワーキング、 コンテンツの共創、仮想空間などが、携帯電子機器の利用環境を劇的に変化させ、市場をさらに拡 大させる。電源技術、インタフェース、セキュリティー、価格などの問題にどう取り組んでいくかが 当面の課題になると思われる。本分野では、事業者間の競争、法規制などの外部環境も踏まえた上 で、今後の携帯電子機器の技術進化、市場展開の行方を考察する。 はじめに 技術体系の全体像 ■一般的機器の特徴 ■技術の要素 ‒演算装置 ‒メモリー ‒ユーザーインターフェース ‒ディスプレイ技術 ‒スモールフォームファクタ・ フラッシュメモリーと拡張スロット ‒電源 ‒ソフトウエア ■モバイル無線通信 ‒広域ネットワーク（WAN
） ‒無線ローカルエリアネットワーク（LAN
） ‒近距離無線リンクと パーソナルエリアネットワーク（PAN
） ‒赤外線接続 事業化に影響を及ぼす要因 ■重要な需要要件 ‒携帯性・機動性 ‒無線データ通信の接続性 ‒メッセージ交換と電子メール ‒技術の一体運用 ■重要な課題 ■重要な関連技術 ‒自然言語処理 ‒位置特定技術 ‒パッケージング ‒音声認識 ■重要な競合技術 ■重要な資源 ■重要な標準や規制 ■プライバシー ■信頼性 不確実性の考察と観察すべき領域 ■キラーファンクション ■電源管理と電池寿命 ■オペレーティングシステムの競合 ■無線データ通信の接続性 ■音声認識技術 市場の発展可能性 ■市場成長を生む技術の出現（A
） ■スマート携帯電子機器の市場支配（B
） ■企業向け携帯電子機器の成長（C
） 製品・サービスの展開 ■アプリケーション ‒音声通信 ‒ビデオ通信 ‒テキストメッセージ ‒アクセスユーザーを限定した インフォテインメント ‒情報検索と閲覧 ‒ゲーム ‒画像キャプチャー ‒オーディオとビデオ録音録画再生 ‒位置情報・ナビゲーション情報 ‒電子データと紙の代用品 ‒タブレット ‒ホームエレクトロニクス管理 ‒モバイルワーカー向けアプリケーション ■ビジネスモデル ‒サービスを提供するためのハード： 携帯電話とスマートフォン ‒コンテンツを提供するためのハード： ゲーム、e
リーダー、ナビ、音楽 はじめに 技術体系の全体像 ■3D
プリンティング技術 ‒熱溶解積層法 ‒光造形法 ‒レーザー焼結法（SLS
） ‒直接金属レーザ焼結法（DMLS
） ‒選択的レーザー溶融（SLM
） ‒電子ビーム溶解法（EBM
） ‒ジェットフォトポリマー ‒結合剤噴射法 ■材料 ‒熱可塑性プラスチック ‒フォトポリマー ‒金属 ‒セラミックスと無機材料の粉末 ‒バイオマテリアル ■オブジェクト・モデリング ‒オブジェクト・モデルの評価 ‒3D
プリンティングのファイルの種類 ‒スライシングソフトウエアと デザインルール ■CAE
（Computer-Aided Engineering
） ■オブジェクトスキャニング ‒ステレオビジョン ‒TOF
（Time of Flight
） ‒ストラクチャードライト ‒コンピューター断層撮影（CAT
） 事業化に影響を及ぼす要因 ■重要な需要要件 ■重要な課題 ■重要な競合技術 ■重要な標準や規制 ■重要な資源 ■重要な関連技術 不確実性の考察と観察すべき領域 ■アプリケーション開発 ■ビジネスモデルの進展 ■CAD
デザインとモデリングの開発 ■著作権と知的財産権の動向 ■使い勝手/
利用可能性 ■3D
イメージング/
スキャニングの開発 ■検査と計測方法の開発 ■材料コストの動向 ■材料品質の進展 ■マルチマテリアルプリンターの開発 ■新しい3D
プリンティング技術の進展 ■新しい材料の開発 ■印刷可能な大きさと解像度の向上 ■印刷速度の向上 ■規制動向 ■標準化の動向 市場の発展可能性 製品・サービスの展開 ■3D
プリンティング市場 ‒産業構造、バリューチェーン、 ビジネスモデル ‒最終ユーザー ■航空宇宙産業 ‒既存のアプリケーション ‒事業機会 ■建築産業 ‒既存のアプリケーション ‒事業機会 ■自動車産業 ‒既存のアプリケーション ‒事業機会 ■防衛宇宙産業 ‒既存のアプリケーション ‒事業機会 ■歯科産業 ‒既存のアプリケーション ‒事業機会 ■エレクトロニクス産業 ‒既存のアプリケーション ‒事業機会 ■ファッション衣料産業 ‒既存のアプリケーション ‒事業機会 ■食品産業 ‒既存のアプリケーション ‒事業機会 ■医療産業 ‒既存のアプリケーション ‒事業機会 ■玩具娯楽産業 ‒既存のアプリケーション ‒事業機会 ※本文は全て英語です。 ※本文は全て英語です。 ［未来技術展望］ ［未来技術展望］■ お電話でお申し込みの場合はオペレーターにお申し込みコードをお伝えください。 ■ お支払いは、商品同封の払い込み用紙でお願いいたします。 ■ お申し込み内容により、クレジットカードもしくは銀行前払いをお願いする場合があります。予めご了承ください。 ■ この商品の返品・キャンセルはお受けできません。（返品不可） ■ ご記入いただいた個人情報は、日経BP社「個人情報取得に関するご説明」および「日経ＩＤプライバシーポリシー」に基づき管理します。サービス登録により、日経BP社ほか日経グループ各社や 広告主からのお知らせ等をお届けする場合があります。日経ＩＤプライバシーポリシーおよび利用規約の詳細を次記のURLでご確認いただき、ご同意の上お申し込みください （http://nkbp.jp/register）。 ■ 価格は【本体価格＋税】で国内料金です。 ■ 商品は発行日以降順次お届けします。 お申し込みコード 30-506011 下の申込書に、必要事項をご記入のうえ、 そのままファクスでお送りください。 24時間受付
