2011年版 振動・熱電発電デバイス市場の現状と将来展望

振動・熱電発電は、技術面と環境面(エネルギーハーベスティング)の両面から注目度が高まっております。振動発電は建物のスイッチや機器の異常発振、車両通行等を検知するセンシングモジュールや、リモコン、街路灯、間接照明、玩具等の電源として幅広い提案・採用が開始されています。熱電発電ではセンシングモジュール用電源のような微小電力の発電から、工場や焼却炉での廃熱回収等μW~kWレベルの発電の提案・採用が開始されつつあります。熱電発電は将来的に自動車への搭載も期待されています。本調査レポートは振動・熱電それぞれで実用化が進みつつあるアプリケーションを中心に取り上げ、デバイス市場の現状と展望を明らかにいたしました。

発刊日
2011/04/28
体裁
A4 / 113頁
資料コード
C53101900
PDFサイズ
2.0MB
カテゴリ

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調査資料詳細データ

調査概要
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調査目的:国内の振動・熱電デバイス及び関連メーカー20社の現在動向と今後の事業施策を徹底調査し、更に周辺調査を加えることで国内振動・熱電デバイス市場の現状と今後の動向を把握することを目的とする。
調査項目:振動発電デバイス市場、熱電発電デバイス市場。μW~kW領域での各社デバイスの商品化動向を述べた上で、今後の業界展望を考察する。
調査対象:振動デバイスメーカー10社、熱電デバイスメーカー11社、材料メーカー及び環境発電デバイス関連メーカー/団体2社(うち個別掲載メーカは20社)
調査方法:直接面接取材

リサーチ内容

■本資料のポイント

  • 振動・熱電発電デバイス市場規模(2010年~2015年)を算出。
  • 材料別、アプリケーション別動向を調査。
  • 振動発電デバイス及び関連メーカー(10社)の現状と戦略を分析。
  • 熱電発電デバイス及び関連メーカー動向(9社)の現状と戦略を分析。

■本資料の概要

第1章 振動・熱電発電デバイス市場の現状と展望
第2章 振動・熱電発電デバイス及び関連メーカー動向

■掲載内容

第1章 振動・熱電発電デバイス市場の現状と展望

1-1.振動・熱電発電デバイス市場概要
  材料(素子)・デバイスでは競争力有りの日系
  商品化では海外勢に10年の遅れ
  ○先陣を切るEnOcean、ノーパワーの利便性
  熱電発電デバイスも米DOEプロジェクトが注目を集める
1-2.振動発電デバイス市場
  素子・アプリケーションメーカーを巻き込むムーブメントを
  ○センシングデバイスで市場規模拡大に期待
  kWレベルの発電には長期スパンの開発が必要
  ○小型デバイスでは圧電/エレクトレット、
  発電量では電磁誘導、圧電発電は大型化も可能
  ○「踏むと発電」で話題に。床タイプの圧電発電モジュールが注目
  ○アミューズメント製品や靴・カバン向けでは商品化済み ヒット商品まで届かず
  ○電池代替でメンテナンスフリーを実現、注目されるTPMS
  「わかりやすい」発電から「使える」床タイプ発電へ
  ○一次電池代替を目指す、リモコン向けにも期待
  ○コスト削減でμWレベル発電の普及を
  ○素子メーカーを振り向かせる、発電量・耐久性向上で
  長期的にはW~kW「発電」へも
1-3.熱電発電デバイス市場
  希薄分散廃熱の回収へ、産業排熱回収から市場立ち上がり
  ○2011年~2013年にかけ商品化メーカー増加
  2014年以降市場立ち上がりが本格化へ
  ○希薄・分散型廃熱の利用に適する熱電発電、進む中~高温材料開発
  ○各社の思惑により狙う温度領域は異なる
  ○モジュール単価低減が課題
  ○素子/モジュール・システム変換効率向上
  長寿命化、耐久性を実証も普及拡大には不可欠
  ○自動車、建設機械、太陽熱発電向けは2016年以降が勝負
  ○100℃以下、機器の異常発熱検知、航空機のヘルスモニタリングでも熱電発電
  究極は体温でも発電?

第2章 振動・熱電発電デバイス及び関連メーカー動向

2-1.振動発電デバイス及び関連メーカー動向

株式会社守谷商会(EnOcean GmbH社)
  キラーアプリ発見で環境発電分野先行
  ○シンプルな制御で1桁以上の低消費電力化に成功
  ○トータルでの省エネに貢献
  配線レスでレイアウトの自由化、工事費削減
  ○日本では2004年から守谷商会がEnOcean製品の販売開始
  ○EnOcean Alliance参加企業は350社以上に

株式会社音力発電
  「使用される技術」開発へ、日常的な機器・動作で発電
  ○独自の振動・圧力増幅機構で発電量が30倍に、商品化の目処つく
  ○提案型営業強化で製品販売を強化
  ○5年後には発電効率10%達成(商品化)を目指す

ルネサスエレクトロニクス株式会社
  「電池レスリモコン」、早ければ2013年に製品化
  ○高性能・低消費電力RFリモコン用マイコン開発で微少電力でも駆動可能に
  発電量のバラツキ改善、信頼性・耐久性向上、サイズ・コスト低減が今後の課題

ジェイアール東日本コンサルタンツ株式会社
  床発電の開発は終了、今後は使用場所開拓へ
  ○発電量が3年間で40倍に、耐久性も向上
  ○微小電力、低電圧は蓄電よりもセンシングへ
  ○人が「踏む」以外の開発も

株式会社セラテックエンジニアリング
  日常生活に根ざした発電を目指す
  ○素子メーカーからの脱却、新たな収益の柱を作る
  ○産・産連携による製品開発強化、応用提案は多岐にわたる
  2011年度は素子・システムで2億越えの売上高も

株式会社京都クリエイティブイマジン
  日新電機協力会社6社により2005年に設立
  圧電事業で中小企業興隆を目指す
  ○日新電機の圧電事業継承企業
  ○「発電」から「スピーカ」へ新たな展開を模索

オムロン株式会社
  エレクトレット発電方式でセンシングデバイス用電源採用を目指す
  ○2011年から客先での評価開始、普及価格1,000円以下を目指す

旭硝子株式会社
  高性能フッ素ポリマーで最適なエレクトレット材料を実現
  ○既存エレクトレット材料よりも
  絶縁破壊強度で約5倍、表面電化密度で約3倍の特性を実現
  ○環境発電デバイスは第三世代の電源へ
  メンテナンスフリー、環境対応を材料から支える

ミツミ電機株式会社
  コア事業の無線技術を活かし環境発電事業へ、本格事業化には数年を要す
  ○永久磁石(PM)型ステッピングモーターの構造を応用

日本電信電話株式会社(NTT環境エネルギー研究所)
  「靴」で平均0.8Wを発電、ケータイ電話の通話時の消費電力に相当
  ○一定成果の達成により開発は終了

2-2.熱電発電デバイス及び関連メーカー動向

株式会社KELK(旧小松エレクトロニクス株式会社)
  ペルチェ素子の老舗、熱電発電でも存在感を示す
  ○冷却システム・交換器等の周辺部品のノウハウも保有
  ○設計変更や、素子強度の改良、パッキングの見直しによる長寿命化推進
  500円/W実現のため、生産数量拡大、設計見直しを行う
  ○2014年以降、建設機械・自動車への搭載可能性も

株式会社フェローテック
  ペルチェ素子で長年の実績、品質の安定性・低コストに強み
  ○熱電発電モジュールを10年以上前から展開
  ○ユーザーと共にアプリケーションを育て、製品を開発する
  ○2011年に熱電発電事業の「枠」を作る

株式会社TESニューエナジー
  2014年にはシステム変換効率12%実現、他社に差をつける
  ○酸化物系新材料を発見
  開発から事業へ、ベンチャー企業設立
  ○最高1,000℃対応、システム変換効率10%は1年内に実現可能
  低コスト化で導入拡大を狙う
  ○5年後に売上高30億円へ、大型案件複数抱える

古河機械金属株式会社
  ゴミ焼却場や工場での中小規模の排熱源がターゲット、
  将来的には自動車も期待
  ○アンチモン系の充填型スクッテルダイト化合物でZT値1.0達成
  2012年に製品化予定

昭和電工株式会社
  素子レベルのアメリカへのキャッチアップが第一目標
  ○2009年8月から焼却炉での実証実験スタート
  ○既存の磁石合金製造技術活用で、製造工程の簡略化、
  マスプロダクションに早急に対応可
  ○暫定的に2-3年後への製品化を目指す

昭和電線ケーブルシステム株式会社
  超電導線材の製造ノウハウを素子製造へ、生産効率が50倍に向上
  ○熱電発電モジュールで5,500時間の安定した発電出力を得ることに成功
  接合部分が残る課題
  ○素子材料、モジュール構造、ユニット設置方法の改良で変換効率・出力密度向上を
  ○回路設計、周辺部材では他社との協業の可能性も
  2011年度中のサンプル出荷、2~3年後の商品化を目指す

株式会社ダ・ビンチ
  熱構造の設計により効率向上
  ○市場が受け入れるコストと技術開発を重視
  ○数百Wの発電に熱電の未来が
  直近では1W~10Wレベルの発電を狙う
  岡野電線株式会社
  参入機会狙い技術開発進める
  ○ペルチェ製品はスケルトン構造で耐久性が100倍に
  半導体スクリーニングシシテム用では市場をほぼ独占
  ○鉄シリサイド系材+新製造法で単価は500円/W以下に

Micropelt GmbH(CP&Cジャパンパートナーズ株式会社)
  プルーフオブコンセプトで熱電発電素子の開発・実用化に先行
  ○MEMS技術で劇的な小型化に成功
  ○モジュール(チップ)の年産能力は2013年1,000万個以上に

ヤマハ株式会社
  センシング分野(ユビキタス電源)での展開を目指す
  ○素子の性能を従来比で15%向上
  ○システムのトータルマネージメントで希少分散エネルギー活用へ
  ○1℃の温度差で無線送信を目指す

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