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Yano E plus

Yano E plus

エレクトロニクスを中心に、産業の川上から川下まで、すなわち素材・部材から部品・モジュール、機械・製造装置、アプリケーションに至るまで、成長製品、注目製品の最新市場動向、ならびに注目企業や参入企業の事業動向を多角的かつタイムリーにレポート。

発刊要領

  • 資料体裁:B5判約100~130ページ
  • 発刊頻度:月1回発刊(年12回)
  • 販売価格(1ヵ年):106,857円(税込) 本体価格 97,142円

※消費税につきましては、法令の改正に則り、適正な税額を申し受けいたします。

2019年

Yano E plus 2019年12月号(No.141)

 トピックス 

リチウムイオン電池部材市場
成長の中の転換期 注視すべきは2022年以降の新たなベクトル

2018 年のリチウムイオン電池(以下、LiB)主要四部材世界市場規模(メーカー出荷金額ベース)は、前年比134.2%の196 億6,742 万4,000 ドルと推計した。
LiB 市場は2016 年以降、車載用LiB 市場を牽引役に成長が続いている。車載用LiB 市場ではこれまで補助金政策主導で成長を続けた中国市場において、2019 年からは環境規制が開始され、いよいよ外資OEM の電動化プロジェクト分の需要が動き始めた。
この先、欧州では乗用車のCO2 排出量について2021 年の目標値を平均95g/kmとする規制を実施予定であり、2020 年代前半まではOEM の電動化計画を受けたxEV の生産拡大が続くと見られ、車載用LiB 向け材料需要も引き続き拡大が予測される。民生小型LiB 市場はこれまで牽引役であったスマートフォン向けが前年割れに転じる一方で、電動工具や電動バイク用セルといったパワー系セル、Bluetooth イヤフォンやBluetooth スピーカーといったオーディオ機器関連等の新規需要の伸びが新たな牽引役となっており、2019 年以降も成長が続くと予測する。
以上を背景として、2019 年の同世界市場規模は同115.2%の226 億6,166 万2,000 ドルの見込みである。

 内容目次 

《EMC・ノイズ対策シリーズ》
●EMC・ノイズ対策シリーズ(3)近傍界電磁波シールドの動向 (3~27ページ)
~スマホの伸びが止まり、近傍界シールド材市場も鈍化したが、今後は
 5Gスマホや車載機器が牽引し、新型パッケージシールドも増加する~

1.はじめに
1-1.ノイズ対策と近傍界シールドの特長
【表1.EMC・ノイズ対策の3つの基本】
【図1.グランディング(GND)対策の放射ノイズ抑制効果】
【表2.電磁波シールドの種類】
1-2.主な近傍界シールド材とその市場動向
(1)オンボード用シールド材
①シールドケース
【図2.シールドケースによるオンボードの電磁波シールド】
【図・表1.基板用金属シールドケースのWW市場規模推移・予測(金額:2018-2023年予測)】
【図・表2.基板用金属シールドケースのWW市場利用分野(金額:2018年)】
②FPC用シールドフィルム
【図3.FPC用電磁波シールドフィルムと使用例(右)】
【図・表3.FPC用シールドフィルムのWW市場規模推移・予測(金額:2018-2023年予測)】
【図・表4.FPC用シールドフィルムのWW市場メーカーシェア(金額:2018年)】
③シールドパッケージ
【図4.金属ケースシールド(左)とPKGレベルシールド(右)の比較】
【表3.半導体/モジュールPKGシールド関連の注目企業】
【図・表5.半導体/モジュールPKGシールドのWW市場規模推移・予測(金額:2018-2023年予測)】
【図・表6.オンボードシールド用主要材料の構成比(金額:2023年予測)】
(2)その他の近傍界シールド材
①導電性ガスケット
【図5.フィンガー(金属ガスケット)と使用例】
【図6.導電性ソフトガスケットと電磁波シールド対策例】
【図・表7.導電性ガスケットのWW市場規模推移・予測(金額:2018-2023年予測)】
【図・表8.フィンガーとソフトガスケットのWW市場売上比率(金額:2018年)】
②その他のシールド材料
【表4.主な近傍界シールド材のWW市場売上比率(金額:2018年)】
2.近傍界電磁波シールドの注目企業の動向
2-1.筐体内主要シールド材料関連
(1)タツタ電線株式会社
【図7.FPC用電磁波シールドフィルムとその使用例】
【図8.FPC用電磁波シールドフィルムの基本構造】
(2)星和電機株式会社
【表5.星和電機のノイズ対策関連製品】
【図9.星和電機の新しいEMC関連製品の事例】
(3)日本レアードテック株式会社
【図10.BLS用金属ケースの事例(超薄型2ピース品:左、フルカスタム品:右)】
2-2.筐体内シールドの新動向
(1)アオイ電子株式会社
【図12.アオイ電子のシールドPKGの内部構造(左)と断面構造(右)】
【図13.アオイ電子のシールドパッケージの外観(左)と特長】
(2)江戸川合成株式会社
【図14.透明性が高い導電性塗料(エレアースクリヤーEAC)の特性】

《次世代市場トレンド》
●次世代先端デバイス動向(8) ナノワイヤデバイス (28~56ページ)
~FinFETに代わる次世代半導体のエースとして期待
 発光素子、太陽電池、熱電変換素子等の応用研究が進展~

1.今、ナノワイヤが熱い!
2.ナノワイヤデバイスの可能性
3.では、FinFETは、いつ、ナノワイヤに置き換わるのか?
4.ナノワイヤデバイスの応用事例
4-1.トランジスター
4-2.光素子
4-3.太陽電池
4-4.熱電変換素子
4-5.その他
5.ナノワイヤデバイスの市場規模予測
【図・表1.ナノワイヤデバイスの国内およびWW市場規模予測(金額:2020-2040年予測)】
【図・表2.ナノワイヤデバイスの応用分野別WW市場規模予測(金額:2020-2040年予測)】
6.ナノワイヤデバイスに関連する企業・研究機関の取組動向
6-1.国立大学法人大阪大学
【図1.ZnOナノワイヤを埋め込んだ薄膜の断面SEM像】
【図2.ナノワイヤを埋め込んだ透明薄膜における電子伝導とフォノン伝導の概念図】
6-2.国立大学法人九州大学
【図3.NAPLDによって作製したZnOナノワイヤのSEM写真】
6-3.学校法人慶應義塾大学
【図4.CNTテンプレートに形成されたNbNナノワイヤの模式図と電子顕微鏡像】
【図5.NbNナノワイヤにおいて観察された熱・量子位相スリップ】
6-4.公立大学法人首都大学東京
【図6.TMMナノワイヤの結晶構造(左)とTEM像(右)】
6-5.学校法人上智大学
(1)VLS成長
【図7.VLS成長の模式図】
(2)In自己触媒ナノワイヤ
【図8.自己触媒VLS法のプロセス】
【図9.シェル層の成長方法(VPE法)のプロセス】
【図10.成長したコアマルチシェルナノワイヤとPL特性比較】
6-6.国立大学法人東京大学
【図11.Si-MOSトランジスター構造の変遷】
6-7.国立大学法人名古屋大学
【図12.(上)ナノワイヤを用いた微生物破砕、(下)ナノワイヤと微生物がナノワイヤによって
引っ張られている電子顕微鏡写真】
6-8.国立大学法人北陸先端科学技術大学院大学
【図13.半導体と強磁性体との複合構造からなるスピンFET】
(1)半導体ナノワイヤ構造の作製
【図14.トップダウン手法によるナノワイヤ J. Appl. Phys. 120(2016)142123】
【図15.ボトムアップ手法によるナノワイヤ】
(2)半導体- 強磁性体複合構造の作製
【図16.ZnO/Coコアシェルナノワイヤ RSC Adv. 8(2018)632】
【図17.MnAs/InAs複合構造によるスピンデバイス】
6-9.国立大学法人北海道大学
【図18.(a)Si上のIII - V ナノワイヤ選択成長模式図、(b)V 族原子で置換されたSi(111)表面、(c)III 族原子で終端されたSi(111)表面、(d)Si(111)上のInGaAsナノワイヤ選択成長結果】
6-10.学校法人早稲田大学
【図19.渡邉孝信教授が提案した新デバイス構造】
【図20.プレーナ型と直立型のデバイス構造】
【図21.発電密度のベンチマーク】
7.ナノワイヤデバイスの将来展望

●期待されるDX市場の課題と動向(3) (57~65ページ)
~国内のDX市場は4,000億円規模に成長する~

1.デジタルトランスフォーメーション(DX)の事例
【表1.デジタルトランスフォーメーション(DX)の事例(1)】
【表1.デジタルトランスフォーメーション(DX)の事例(2)】
【表1.デジタルトランスフォーメーション(DX)の事例(3)】
【図1.トヨタ自動車のTPD(研究開発)とTPS(製造)の模式図】
【図2.トヨタ自動車のTPD(研究開発)とコネクテッドとシェアサービスの関係】
2.DXの方向性と市場規模
2-1.DXの2つの現実的な方向
2-2.DXの市場規模について
【図・表1.国内のDX市場推移(金額:2017-2023年予測)】

《注目市場フォーカス》
●5G関連デバイスの動向(2) ~主要部品・デバイス編~ (66~90ページ)
~アンテナの数が劇的に増えるため、多くのアンテナ素子を
 平面状に配置・制御するMIMOシステムの採用は新たな挑戦となる~

1.活気づく5G関連デバイス関連業界
2.5G関連基幹部品・デバイスの動向
3.5Gに対応した技術開発とデバイス
4.5G関連デバイスの市場規模予測
【図・表1.5G関連基幹部品・デバイスのWW市場規模予測(金額:2020-2030年予測)】
5.5G関連デバイスに関連する企業・研究機関の取組動向
5-1.AGC株式会社
【図1.合成石英ガラス一体型5Gアンテナ】
5-2.キーコム株式会社
【表1.主なキーコム製品一覧】
【図2. 28GHz帯信号強度測定用パッチアンテナ】
【図3.28GHz帯5G基地局・端末用パッチアンテナ】
【図4.MIMO用移相器及びアンプ】
【図5.移相制御用FPGA】
【図6.26.5GHzから220GHz帯のミリ波レンズ】
5-3.学校法人慶應義塾慶大学
【図7.大規模MIMOの模式図】
5-4.シャープ株式会社
5-5.太陽誘電株式会社
5-6.TDK株式会社
5-7.キオクシアホールディングス株式会社(キオクシア)
5-8.国立大学法人東北大学
5-9.日本電波工業株式会社
5-10.三菱電機株式会社
5-11.株式会社村田製作所
5-12.国立大学法人横浜国立大学
(1)アンテナの設計
(2)アンテナに効率よく給電するための給電回路の設計
5-13.Intel Corporation(米国)
5-14.Samsung Electronics Co., Ltd.(韓国)
5-15.Qualcomm, Inc.(米国)
6.5G関連基幹部品・デバイスの将来展望

《タイムリーコンパクトレポート》
●リチウムイオン電池部材市場 (91~97ページ)
~成長の中の転換期
 注視すべきは2022年以降の新たなベクトル~

1.市場概況
2.セグメント別動向
2-1.正極材市場の動向:NCMのプレゼンスが引き続き拡大
2-2.負極材市場の動向:黒鉛系負極メインで成長続く
2-3.電解液・電解質市場の動向:市場平均価格の下落トレンドは落ち着く向き
2-4.セパレーター市場の動向:主要メーカーの能力増強が続く一方、中国では今後、整理淘汰の可能性
3.注目トピック
4.将来展望
4-1.市場平均価格は下落トレンドの中、部材によっては底打ち感
4-2.設備投資に関し、中国からは今後に向け慎重論も
【図・表1.LiB主要四部材 世界市場規模推移と予測(金額:2015-2022年予測)】
【図・表2.LiB主要四部材 世界市場規模 国別数量シェア(数量:2016-2018年予測)】

《注目企業フォーカス》
●エスペック株式会社 (98~103ページ)
~豊田試験所リニューアル
 ドイツ自動車業界規格「LV124」試験をワンストップサービスにて提供~

1.豊田試験所
【図1.豊田試験所概要】
【図2.自動車 電動化の普及】
【図3.自動車 自動運転の普及】
【図4.コンビネーション試験※で実現する環境再現】
【図5.LV124(ドイツ自動車業界規格)全28項目をワンストップで対応】
【図6.LV124(ドイツ自動車業界規格)試験メニュー】
2.企業概要
【表2.エスペック株式会社概要】

《あとがき》
読者アンケート「興味を持ったレポート」トップ3 予想 (104ページ)

関連マーケットレポート

Yano E plus 2019年11月号(No.140)

 トピックス 

5G 関連デバイスの動向(1) ~回路・基板編
データ転送速度は10 倍以上、遅延時間は1/10、接続数は10倍程度(全て従来比)と、必要とされるデバイスは4Gとは様変わり

モバイルネットワークは3G から4G、そして5G へ
モバイルネットワークは、これまでほぼ10 年毎に世代が替わってきたが、4Gから5G へと軸足を移すことが明らかになったのは、2017 年9 月に開催されたMobile World Congress が最初であった。
2G までの発展で、誰もが場所に縛られることなく、いつでも通話することが可能になった。3G では、クリアな音質の通話や写真付メールの送受信などで、コミュニケーションの幅を広げると共に、ネットからの音楽ダウンロードを可能にするなど、携帯電話にエンターテイメント要素が加わった。4G は、通信速度のさらなる高速化が進むと同時に、スマートフォンの登場で、映画や音楽の視聴、買い物など、従来とは比較にならないほど多くの事柄を行なうことを可能にした。
そして、5G が普及する2020 年代には、ネットワークにつながるモノが爆発的に増加することになる。これまでの進化は、パソコンやテレビでできることが、スマートフォンなどのモバイル機器でも可能になるというレベルだった。これからは、既存のツールで利用されてこなかったサービスを、まずはモバイル機器で提供するという時代に突入することになる。
これは、これまでの想定を大きく超える性能が、モバイルネットワークに要求されることを意味する。
5G 初期には、主に3~6 GHz の周波数を用いたサービスが展開される。これらの周波数帯では、ほかの無線システムなどの存在により、限られた帯域幅となるため、通信速度もその帯域幅に応じた限界が存在する。
また、従来、携帯電話に用いられている3 GHz 以下の周波数特性として、伝搬損失は少ないものの、波長が長く電波が広がりやすいという性質のため、通話やショートメッセージサービス(SMS)、Web ブラウジングなどをメインとする限られた通信アプリケーションには適しているものの、ビームを絞った高速無線通信の実現が難しく、複数の端末間の電波の干渉により、スタジアムなど極めて多くの端末を収容するような場合の対応も難しいという点があった。
5G では、従来より高い周波数帯であるミリ波を用いる無線通信技術の導入によって、より広い帯域を確保しつつ、指向性の高いアンテナの実現可能性が見込まれている。

 内容目次 

《EMC・ノイズ対策シリーズ》
●EMC・ノイズ対策シリーズ(2)遠方界電磁波シールド動向 (3~32ページ)
~情報保護意識の高まりや5G関連の開発加速により、
 非医療系の電磁波シールドルームやシールドテントの需要が増大中~

1.はじめに
1-1.高周波は近傍界と遠方界の境が近い
【図1.発信電波の近傍界と遠方界(イメージ図)】
1-2.電磁波シールドの性能と対象施設
【表1.近傍界シールドと遠方界シールド】
【図2.建築物の遠方界電磁波シールドの事例(イメージ図)】
【表2.シールド性能のレベルと効果の目安】
【表3.電磁波シールドの目的別の要求レベル】
【表4.遠方界電磁波シールドの対象となる建築物の事例】
【表5.主要施設のシールド性能の目安】
1-3.電磁波セキュリティと電磁波シールド
(1)電磁波盗聴対策の需要が増大
【図3.電磁波盗聴のイメージ図】
【表6.電磁波盗聴対策(TEMPEST)の基本】
(2)電磁波攻撃対策の新製品も登場
【表7.電磁波攻撃用EMPの発生源】
【図4.電磁波セキュリティ(EMP・HPM、TEMPEST)対応のシールド性能】
1-4.遠方界電磁波シールド材の概要
【表8.主な遠方界用電磁シールド材料】
2.遠方界シールド関連市場の動向
2-1.海外市場の経緯と概況
2-2.国内の総市場規模推移・予測
【図・表1.国内のシールドルーム市場規模推移・予測(金額:2018-2023年度予測)】
【図・表2.国内のシールドルーム市場の分野別内訳(金額:2018年度)】
2-3.国内のシールドルーム市場の分野別概況
(1)非医療系市場の最新動向
【図・表3.非医療系電磁波シールドルームの国内分野別内訳(金額:2018年度)】
【図・表4.非医療系電磁波シールドの国内メーカーシェア(金額:2018年度)】
(2)医療系市場の最新動向
【図・表5.医療系シールドルームの国内分野別内訳(金額:2018年度)】
(3)シールドルームの施工法と主要材料の動向
【表9.国内の各種シールドルームの施工法と主要材料(金額:2018年度)】
3.遠方界電磁波シールド関連企業の動向
3-1.株式会社テクネット
【図5.大型ビル等の磁気シールドの事例(イメージ)】
3-2.医建エンジニアリング株式会社
【表10.無鉛ボードXpと鉛付き石膏ボードの比較】
【図6.ホーシャット無鉛ボード(左)とMed-BOX(規格品:中、特注品:右)】
3-3.技研興業株式会社
【図7.シールドルームの事例(TEMPEST対応:左、高周波対応高性能型:右)】
【表11.医療施設におけるテクノシールド事業の対象】
3-4.東京計器アビエーション株式会社
【図8.パネル式MRIシールドルームとシールド引き戸(中)、専用照明(右)】
【図9.工業用シールドルーム「アンティエミーシリーズ」の製品例】
3-5.日本環境アメニティ株式会社
【表12.日本環境アメニティの電磁波・磁気・X線シールド工事の実績】
【図10.マグセーバー®(左)とマグセーバー・スーパー®(内観事例:右)】

《次世代市場トレンド》
●次世代先端デバイス動向(7) 有機デバイス (33~58ページ)
~有機ELデバイスなどとして既に実用化されているが、さらに、高度な
 機能を発揮するものを創出する試みが精力的に進められている!~

1.有機デバイスとは
2.有機デバイスの原料としての有機半導体
3.有機デバイスの応用事例
3-1.有機ELデバイス
3-2.有機FET
3-3.有機太陽電池
4.有機デバイスの市場規模予測
【図・表1.有機デバイスの国内およびWW市場規模予測(金額:2020-2040年予測)】
【図・表2.有機デバイスの応用分野別WW市場規模予測(金額:2020-2040年予測)】
5.有機デバイスに関連する企業・研究機関の取組動向
5-1.国立大学法人九州大学
5-2.国立大学法人京都大学
(1)マルチスケールシミュレーションによる非晶有機薄膜中での電荷輸送解析
【図1.マルチスケールシミュレーションによる有機非晶膜中の電荷輸送解析】
【図2.本研究のモデルと電子移動度の電界強度依存性】
(2)高効率青色発光有機EL素子の開発
【図3.(上)今回用いた有機ELの素子構造と各種周辺材料(中左)今回用いた有機EL発光材料(中右)素子B、発光分子CCX-IIを用いた場合の実際の発光の様子(下左)EQE改善の様子(下右)素子B、発光分子CCX-I、CCX-IIを用いた場合のCIE座標】
5-3.国立大学法人千葉大学
【図4.フタロシアニンの分子構造】
【図5.鉄磁石基板上で実現した世界最薄の有機分子膜の模式図】
【図6.鉄基板の上に作製したフタロシアニン分子膜(上)室温で観察したSTM像(下)分子膜の模式図】
5-4.国立大学法人筑波大学
(1)測定手段としての電子スピン共鳴
【図7.ESR測定用の有機デバイス構造】
(2)有機・ペロブスカイト太陽電池のESR研究
【図8.光誘起ESR分光装置の模式図】
(3)有機トランジスターのESR研究
5-5.国立大学法人東京工業大学
【図9.代表的な有機半導体高分子の構造】
【図10.道信研究室が開発した窒素原子を含む有機半導体高分子】
【図11.フレキシブル基板上に作製した有機トランジスター】
5-6.国立大学法人東京大学
5-7.私立大学東京理科大学
6.有機デバイスの将来展望

●期待されるDX市場の課題と動向(2) (59~65ページ)
~DXの目標は“利益の最大化”ではなく
 ダイナミック・ケイパビリティの確立~

1.前号の要約と追加
1-1.既存の主要システムとDX
(1)既存の主要システムとDX
①見える化
②PLM
③SCMなど
2.DX を目指す方向に対する様々な提言
2-1.ダイナミック・ケイパビリティとDX
【表1.DXとダイナミック・ケイパビリティ】

《注目市場フォーカス》
●5G関連デバイスの動向(1) ~回路・基板編~ (66~87ページ)
~データ転送速度は10倍以上、遅延時間は1/10、接続数は
 10倍程度(全て従来比)と、必要とされるデバイスは4Gとは様変わり~

1.モバイルネットワークは3Gから4G、そして5Gへ
2.5Gになると何が変わるのか!
3.5Gで変わるデバイス
4.5G関連デバイスの種類別動向
4-1.回路・基板
5.5G関連デバイスの市場規模予測
【図・表1.5G関連デバイス全体の国内およびWW市場規模予測(金額:2020-2030年予測)】
【図・表2.5G関連デバイス全体の対象分野別WW市場規模予測(金額:2020-2030年予測)】
【図・表3.5G回路・基板関連デバイスのWW市場規模予測(金額:2020-2030年予測)】
6.5G回路・基板関連デバイスに関連する企業・研究機関の取組動向
6-1.イビデン株式会社
6-2.京セラ株式会社
6-3.国立研究開発法人産業技術総合研究所(産総研)
6-4.国立大学法人東京工業大学
(1)5G向けミリ波無線機の小型化
【図1.5G向け28 GHz帯無線機のチップ写真】
【図2.RF移相器とLO移相器(本開発品)によるフェーズドアレイ無線機の比較】
(2)5G向けミリ波無線機の省面積化
【図3.5G向け28 GHz帯無線機のチップ外観】
【図4.(a)従来のトランシーバー構成(b)開発した双方向性トランシーバー構成】
(3)5G向けミリ波フェーズドアレイ無線機の開発
【図5.5G向け39 GHz帯フェーズドアレイ無線機】
6-5.国立大学法人東北大学
6-6.株式会社ノベルクリスタルテクノロジー
【図6.Ga2O3単結晶基板、エピウェハーとGa2O3製ショットキーバリアダイオード(SBD)】
6-7.日立化成株式会社
(1)高周波対応低伝送損失/低熱膨張多層材料「MCL-HS100」
(2)ミリ波レーダー用低伝送損失材料「AS-400HS」
(3)ハロゲンフリー低伝送損失多層材料「Light Wave MCL-LW-900G/910G」
(4)車載対応はんだクラック抑制基板材料「TD-002」
【図7.はんだクラック発生メカニズムと低弾性材による応力緩和手法】
7.5Gはイノベーションの起爆剤となるか!

《タイムリーコンパクトレポート》
●小型・精密減速機市場 (88~92ページ)
~市場成長にはいったんブレーキがかかるも
 高次元の生産能力増強余力で再浮上は確実視~

1.市場概況
2.セグメント別動向 -ロボット用と非ロボット用-
3.注目トピック
3-1.小型・精密減速機のメーカー動向
3-2.アプリケーションで異なる小型・精密減速機の適用率
3-3.バックラッシゼロを冠する減速機メーカーは極めて少数、中国製はまだカウント外
4.将来展望
【図1.小型・精密減速機世界市場規模推移と予測(数量:2017-2021年予測)】
【表1.サーボモーター主要アプリケーションにおける小型・精密減速機適用率】

《あとがき》
読者アンケート「興味を持ったレポート」トップ3 予想 (93ページ)

関連マーケットレポート

Yano E plus 2019年10月号(No.139)

 トピックス 

RFID市場
~国内はアパレルの他、高付加価値の新市場確保へ
 中国は生産能力を武器にさらなるコストダウンが始まる

RFID(Radio Frequency Identification)は、高度情報サービスのツールとして期待される自動認識技術の1 つである。RFIDの本格的な応用開発が始まったのは、IC メモリーの改良や低コスト化、及びバッテリーレス化が進んだ1990 年代後半以降で1999 年にはRFID 技術の標準化の取り組みも始まった。
海外市場はアパレル業界向けのRFID タグが先行してRFID サプライ品の数量規模が急速に拡大した。一方で、その平均単価が年々急落しており金額ベースの市場規模は数量ベースの成長率に追い付いていない状況である。
一方、国内市場はまだタグの需要量が限られることもあり、タグ/インレイの専業系メーカーは例外的な存在で、大部分の企業がソリューションビジネスを展開して一定の売上を確保している。国内のRFID 市場はタグの価格が大幅に下落したにも関わらず、アパレル以外はRFID の導入ハードルが依然として高いのが実状で、物流業界でもRFID 導入の動きはまだ鈍いと思われる。

 内容目次 

《EMC・ノイズ対策シリーズ》
●EMC・ノイズ対策シリーズ(1)電波暗室・電波吸収体の新展開 (3~25ページ)
~5G・車載・IoT関連の開発が加速してマイクロ波・ミリ波帯の新しい
 EMC/電波対策の需要が増大し、電波暗室市場が高成長期を迎える~

1.はじめに
1-1.車載機器用電波暗室が急増している
【表1.電波暗室の測定目的別の種類】
1-2.5G製品のOTA試験用次世代装置も登場
【図1.OTA 試験暗室(6GHz以下)とリバブレーションチャンバーの事例】
2.電波吸収体の最近の動向
2-1.吸収原理が違う3タイプを使用
【表2.電波吸収体の主要材料と吸収原理】
2-2.マイクロ波・ミリ波帯用が成長分野
【図2.電波吸収体の事例(左:屋外アンテナ、中:UHF-RFID、右:ミリ波レーダー)】
3.電波暗室と電波吸収体の市場概況
3-1.海外市場の動向
【図・表1.電波暗室のWW市場規模推移・予測(金額:2018-2023年予測)】
3-2.国内市場の動向
①電波暗室市場
【図・表2.電波暗室の国内市場規模推移・予測(金額:2018-2023年度予測)】
【図・表3.国内の電波暗室市場のマーケットシェア(金額:2018年度)】
②電波吸収体場
【図・表4.電波吸収体の国内利用分野(金額:2018年度)】
4.電波暗室・電波吸収体関連注目企業の最新動向
4-1.マイクロウェーブファクトリー株式会社
【図3.マイクロウェーブファクトリーの電波暗室とミリ波計測システム(事例)】
【図4.マイクロウェーブファクトリーのミリ波帯用電波吸収体(MA-3SP)】
4-2.株式会社リケン環境システム
【図5.リケン環境システムの10m法電波暗室とシャーシダイナモ付電波暗室】
【図6.リケン環境システムの電波吸収体(左:RCシリーズ、中・右:RHFFPシリーズ)】
4-3.日本イーティーエス・リンドグレン株式会社
【図7.ETS-Lindgrenの5Gテスト用製品とインダイレクト法の模型図(右)】
4-4.株式会社新日本電波吸収体
【表3.新日本電波吸収体の電波吸収・電磁波シールド関連製品】
4-5.東北化工株式会社
【図8.東北化工のゴムシート型電波吸収体によるレーダー偽像対策の事例】
【図9.東北化工の電波暗室用吸収体の事例(左:UP/中:PPF/左:UFSシリーズ)】
【図10.東北化工の屋外用電波吸収体の事例(左:RS/中:OUF/右:RFシリーズ)】

《次世代市場トレンド》
●次世代先端デバイス動向(6) 超伝導デバイス (26~54ページ)
~ジョセフソン接合を結晶構造に内包、均一な電気接合を容易に
 得られることから、新たな電子デバイスとして注目されている!~


1.超伝導とは
2.SCエレクトロニクスは次世代先端デバイスのホープ!
3.SCデバイスの代表的応用事例
3-1.超伝導量子干渉デバイス(SQUID)
3-2.テラヘルツ波発振・受信デバイス
3-3.単一磁束量子(SFQ)デバイス
3-4.レーザーデバイス
4.SCデバイスの市場規模予測
【図・表1.SCデバイスの国内およびWW市場規模予測(金額:220-2040年予測)】
【図・表2.SCデバイスの用途分野別WW市場規模予測(金額:220-2040年予測)】
5.SCデバイスに関連する企業・研究機関の取組動向
5-1.国立大学法人大阪大学
(1)テラヘルツナノ科学研究分野の創製
【図1.テラヘルツ科学とナノ科学の融合イメージ(HFD:Hierarchic Functional Development、SCF:Stimulated Cooperative Function、SC:Superconductor、QW:Quantum Well、NC:Nanocarbon)】
(2)ナノ材料の光・テラヘルツ科学
【図2.(左)グラフェンのテラヘルツ導電率、(中)マルチフェロイック(BiFeO3)の光応答、(右)メタマテリアルのテラヘルツ電磁応答】
(3)テラヘルツバイオ科学
【図3.テラヘルツバイオチップ】
5-2.国立大学法人京都大学
【図4.BSCCOテラヘルツ光源の(a)概念図と(b)顕微鏡写真】
5-3.国立研究開発情報通信研究機構(NICT)
5-4.国立大学法人電気通信大学
【図5.(上)9ビットDAC回路、(下)周波数変調結果】
【図6.(上)FM-SC-FM SETと外部バイアス電源の構成、(下)4つの状態に対するI/V特性比較】
5-5.国立大学法人東京工業大学
5-6.国立大学法人東北大学
5-7.国立大学法人名古屋大学
(1)SFQ回路による超高速超低消費電力情報処理
【図7.スーパーコンピューターのアクセラレーター用に試作した演算器アレイ(チップ試作:産業技術総合研究所)】
(2)磁性ジョセフソン素子を用いた次世代量子デバイスの実現
【図8.磁性ジョセフソン素子を利用したSC量子コンピューター素子(共同試作:情報通信研究機構)】
(3)SCセンサーシステムによる中性子を用いたイメージング
【図9.100万画素中性子イメージング用プロトタイプチップ(左)と実装システム(右)】
(4)高性能・新機能デバイスの創出
【図10.高温超伝導体による500GHz 1/2分周回路(左)とマイクロ波ナノ構造理想整流素子(右)】
5-8.日本電信電話株式会社(NTT)
【図11.SCFQの電子顕微鏡写真】
【図12.ESRの概念図】
【図13.SCFQのアレイ化の概念図】
5-9.国立開発法人物質・材料研究機構(NIMS)
5-10.国立大学法人山梨大学
(1)SCマルチバンド帯域通過フィルターの研究
【図14.3つの帯域通過フィルターを持つトリバンド帯域通過フィルター】
(2)送信用SCフィルターの研究
【図15.新しいフィルター構造】
(3)高周波用超伝導線材の開発とその応用研究
【図16.超伝導体の応用分野】
5-11.国立大学法人横浜国立大学
【図17.SCSFQ回路の構造】
5-12.国立研究開発法人理化学研究所
6.SCデバイスの将来展望

●期待されるDX市場の課題と動向(1) (55~63ページ)
~「2025年の崖」に対処し、
 ビジネスモデルの刷新を図る動きが加速している~

1.はじめに
1-1.いわゆるDXとは
1-2.「2025年の崖」とよばれるもの
【表1.既存システムの刷新、2030年までに望まれる対応】
【表2.経営面での2030年までに望まれる対応】
2.既存の要素技術手法とDXの関係
2-1.“見える化”とDXの関係
2-2.PLMとDXの関係
2-3.SCMとDXの関係
3.レガシーマイグレーション、ERPとDXの関係
3-1.レガシーマイグレーションとDXの関係
【表3.レガシーマイグレーションからDXへ】

《注目市場フォーカス》
●SAW・BAWデバイス市場 (64~84ページ)
~通信機器の高周波化やバンド近接化が進むと、BAWデバイスが
 有利とされる一方、SAWデバイスも、構造を見直す対応が進む!~

1.SAW・BAWデバイスは携帯通信機器の隠れた主役
2.SAW・BAWデバイスの特徴
2-1.SAWデバイス
【図1.SAW共振子の基本構造】
2-2.BAWデバイス
【表1.SAW・BAWデバイスの特徴比較】
3.SAW・BAWデバイスの主な応用分野
3-1.4Gに対応するSAW・BAWデバイス
3-2.5Gに対応するSAW・BAWデバイス
4.SAW・BAWデバイスの市場規模推移と予測
【図・表1.SAW・BAWデバイスの国内およびWW市場規模推移と予測(金額:2018-2022年予測)】
【図・表2.SAW・BAWデバイスのタイプ別WW市場規模推移と予測(金額:2018-2022年予測)】
5.SAW・BAWデバイスのメーカーシェア
【図・表3.SAW・BAWデバイスのWW市場における企業シェア(金額:2018年)】
6.SAW・BAWデバイスに関連する企業・研究機関の取組動向
6-1.アスニクス株式会社
【図2.アスニクスのSAW・BAWデバイスの代表的ラインナップ】
6-2.新日本無線株式会社
6-3.太陽誘電株式会社
6-4.国立大学法人千葉大学
【図3.RF BAWデバイスにおける振動分布の観測例 (a)観測試料(薄膜バルク波共振子)の表面写真 (b)光プローブによる観測結果(振動分布)】
6-5.国立大学法人東京工業大学(1)
【図4.AlGaAs/GaAsヘテロ構造の表面金属パターンにより、二重量子ドットとSAWモードが結合した系】
6-6.国立大学法人東京工業大学(2)
【図5.SAWデバイスを用いた匂いの濃縮と霧化による検出原理:応用物理Vol.83, No.1, 2014】
【図6.SAW濃縮デバイスを用いた場合のセンサー応答の例(1-ヘキサノールの場合):応用物理Vol.83, No.1, 2014】
6-7.株式会社村田製作所
6-8.国立大学法人山梨大学
6-9.学校法人早稲田大学
(1)抗原抗体反応センサー
(2)微小粘度センサー
(3)超高感度超音波プローブ
6-10.Qorvo(米国)
6-11.RF360 Holdings Singapore(RF360)(シンガポール)
6-12.Skyworks Solutions, Inc.(Skyworks)(米国)
7.SAW・BAWデバイスの将来展望

《タイムリーコンパクトレポート》
●RFID市場 (85~90ページ)
~国内はアパレルの他、高付加価値の新市場確保へ
 中国は生産能力を武器にさらなるコストダウンが始まる​~

1.市場概況
2.セグメント別動向
2-1.RFIDソリューション市場
2-2.RFIDサプライ品市場
2-3.リーダー・ライター市場
3.注目トピック
3-1.国内市場は高機能型で新タイプの高額品への期待度高
3-2.国内のUHFタグは「2020年:5円」は達成見込み、しかし「2025円:1円」は不透明
3-3.小売・流通関連、資産管理用途など新規導入分はUHF帯リーダー・ライターが主体
4.将来展望
【図1.RFIDソリューションの国内市場規模予測(金額:2017-2023年予測)】
【図・表1.RFIDサプライ品の国内市場規模予測(金額:2017-2023年予測)】
【図・表2.RFIDタグ用リーダー・ライターの国内市場規模予測(金額:2017-2023年予測)】

《あとがき》
読者アンケート「興味を持ったレポート」トップ3 予想 (91ページ)

関連マーケットレポート

Yano E plus 2019年9月号(No.138)

 トピックス 

極低温冷凍機の動向
~MRI に代表されるように超伝導は身近な存在、必要な極低温を実現するために省資源、低コストの観点での需要が高い

極低温とは、一般に、絶対零度に近い低温を指すことが多いが、その温度範囲は、捉え方によって微妙に異なってくる。
例えば、通常の冷凍機が担当する低温は、せいぜい-80℃(絶対温度で約193K:Kelvin)程度とまりであるが、常温からみればはるかに低温領域である。
超伝導の世界では、一般に、液体ヘリウム(He)温度(4.2K)以下がノーマルな極低温であり、液体窒素温度(77K)は、-196℃という低温でありながら「高温」という捉え方になる。
本稿では、極低温の範囲を、やや広くとって、液体窒素以下の温度域を指して用いることにするが、関心が高いのは液体He温度以下が圧倒的に多い。それは、極低温冷凍機の主な対象となる超伝導が実用化している温度領域が、液体He温度以下が多いためである。高温超伝導は、学術的には近年目覚ましく発展してきたが、実用化という点ではまだ追いついていない。
実験室規模で極低温を得るためには、通常、80K程度なら液体窒素、10K程度なら液体水素、1K程度なら液体ヘリウム4(4He)、0.3K程度なら液体ヘリウム3(3He)などの寒剤を用いることが多い。
実験室以上の産業レベルで極低温を得るためには、極低温冷凍機の存在が欠かせない。4K程度までの冷却なら、寒剤を用いても極低温冷凍機を用いても大差ない場合もあるが、4K以下の極低温を得るためには、寒剤だけでは困難で、特殊な極低温冷凍機が欠かせない。

 内容目次 

《次世代電池シリーズ》
●次世代電池シリーズ(9)新原理/新型電池の最新動向 (3~24ページ)
~企業の独自開発による新原理/新型電池の商用化が始まりつつあり、
 2019~2020年頃から新市場が立ち上がる~

1.はじめに
1-1.新原理電池は国プロの開発事例が多い
【表1.各種の新原理電池とその特長(注目例)】
1-2.新型の高機能LIBや新構造LIBも登場
【表2.特長的な新型電池(新開発高機能LIB、新構造LIB)の注目例】
1-3.新原理電池の市場化見通し
【図・表1.新原理蓄電池のWW市場化見通し(金額ベース:218-2030年予測)】
2.注目企業・研究機関の最新動向
2-1.CONNEXX SYSTEMS(コネックスシステムズ)株式会社
【図1.BIND Battery™の安全回復機能と家庭用蓄電システム(右)】
【図2.Hyper Battery™の充放電性能(入出力特性)とプロトタイプ(右)】
【図3.Shuttle Battery™の基本構造と試作セル(右)】
2-2.PJP Eye株式会社
【図4.PJP Eyeの「Laboratory6」製品の事例】
2-3.株式会社クオルテック
【図5.水系飽和電解液による新型キャパシタの充放電曲線】
2-4.株式会社リコー
【図6.デュアルイオン電池(DIB)の基本構造と動作原理】
【図7.デュアルイオン電池(DIB)の入力特性(左)とサイクル特性】
2-5.国立研究開発法人 物質・材料研究機構
【図8.グラフェンの構造と電解液イオンを吸着するグラフェンシート(右)】

《次世代市場トレンド》
●次世代先端デバイス動向(5) 強相関電子系デバイス (25~53ページ)
~僅かな磁場、温度、キャリア濃度変化等で物性が大きく変化する
 性質を利用して、新規エレクトロニクスデバイスとなる可能性あり!~

1.強相関電子系物質とは
2.強相関電子系の理論
2-1.金属と半導体
2-2.クーロン力
3.強相関電子系でデバイスをつくる
4.強相関電子系デバイスの応用可能性
4-1.トランジスター
4-2.メモリー
4-3.熱電変換デバイス
4-4.その他のデバイス
5.強相関電子系デバイスの市場規模予測
【図・表1.強相関電子系デバイスの国内およびWW市場規模予測(金額:2020-2040年予測)】
【図・表2.強相関電子系デバイスのタイプ別WW市場規模予測(金額:2020-2040年予測)】
6.強相関電子系デバイスに関連する企業・研究機関の取組動向
6-1.国立大学法人大阪大学
【図1.VO2ナノ構造体単相ドメインの相転移制御】
(1)金属/絶縁体電子相の電子状態の解明
【図2.Spring-8における光電子分光法による電子状態解明】
(2)電子相配列制御とVO2ナノ微細加工技術の確立
【図3.ナノインプリントナノ微細化法による一括大面積VO2ナノ構造体作製】
(3)強相関電子相転移を利用した新規デバイスの創製
【図4.単一電子相ドメインの電気制御と新規強相関電子相デバイス創製】
6-2.大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構(KEK)
(1)量子ビームを用いた多自由度強相関物質における動的交差相関物性の解明
(2)分子システムにおける物性制御
(3)強相関酸化物超構造を用いた新奇量子状態の観測と制御
6-3.大学共同利用機関法人自然科学研究機構分子科学研究所
【図5.(A)Mott-FETの断面図。(B)有機Mott絶縁体(厚み約500 nm)を用いた
ホールバーデバイスの光学顕微鏡像。スケールは100μm。(C)κ-Brの表面AFM像】
6-4.国立大学法人東京大学
【図6.Sr2RuO4超伝導薄膜形成に用いたMBE装置の模式図】
【図7.Sr2RuO4超伝導薄膜形成に用いたMBE装置の実物写真】
6-5.国立大学法人東北大学
(1)強相関酸化物量子井戸構造を用いた新奇量子化状態の創成
【図8.強相関酸化物量子井戸構造を用いた新奇量子化状態の創成のイメージ】
(2)酸化物ヘテロ構造を用いた新機能の開発
【図9.酸化物ヘテロ構造を用いた新機能の開発のイメージ】
(3)酸化物ナノキャパシター構造を用いたグリーンメモリーの開発
【図10.酸化物ナノキャパシター構造を用いたグリーンメモリーの開発のイメージ】
6-6.学校法人日本大学
【図11.従来の強誘電体と電子型強誘電体の電気分極模式図】
【図12.電子型強誘電体希土類フェライトRFe2O4の結晶構造】
【図13.電気測定用装置】
6-7.国立研究開発法人物質・材料研究機構(NIMS)
(1)新規イリジウム酸化物Ba2IrO4におけるJeff = 1/2スピン軌道Mott状態の発見
(2)空間反転対称性の破れた新規超伝導体SrAuSi3の発見
(3)新規マルチフェロイクス物質RMnO3
6-8.国立大学法人横浜国立大学
【図14.スピンが無秩序ながらも強い相関を保った量子スピン液体】
【図15.塩化ルテニウム結晶にみられる量子スピン液体】
6-9.国立研究開発法人理化学研究所
6-10.学校法人早稲田大学
【図16.磁気スキルミオンを発現するB20化合物の構造】
【図17.スキルミオンがトポロジカルに保護された安定性を持っていることを示す模式図】
【図18.スキルミオンレーストラックメモリーの模式図】
【図19.スキルミオンMRAMの模式図】
7.強相関電子系デバイスの将来展望

●CASEの市場動向(5):Connected (54~64ページ)
~Connectedは基盤となる領域、新たなビジネスはここからはじまる~

1.Connectedの位置付け
1-1.国内のConnectedのこれまでの動き
1-2.利用者にとってのConnected
2.コネクテッドカー市場の注目分類
【表1.国内のコネクテッドカー市場の15分類】
2-1.Connectedとクラウドを利用したADAS
2-2.Connectedとテレマティクス自動車保険
2-3.ConnectedとOTA(通信機能を利用したソフトウエアの更新)
【表2.故障診断で用いる機器、機能】
2-4.ConnectedとV2X
3.コネクテッドカー市場規模
【図1.コネクテッドカー市場の動向】
【図2.コネクテッドカー市場の動向】

《注目市場フォーカス》
●極低温冷凍機の動向 (65~86ページ)
~MRIに代表されるように超伝導は身近な存在、必要な極低温を
 実現するために省資源、低コストの観点での需要が高い~

1.極低温と極低温冷凍機
2.極低温を得る方法
2-1.希釈冷却法
2-2.断熱消磁法
(1)常磁性塩を用いた断熱消磁法
(2)核スピンを用いた断熱消磁
3.極低温冷凍機の種類
3-1.GM冷凍機
3-2.磁気冷凍機
3-3.希釈冷凍機
3-4.パルスチューブ冷凍機
3-5.スターリング冷凍機
4.極低温冷凍機の応用分野
4-1.エネルギー
4-2.運輸
4-3.ライフサイエンス
4-4.エレクトロニクス
4-5.その他
5.極低温冷凍機の市場規模推移と予測
【図・表1.極低温冷凍機の国内およびWW市場規模推移と予測(2018-2022年予測)】
【図・表2.極低温冷凍機の需要分野別WW市場規模推移と予測(2018-2022年予測)】
6.極低温冷凍機のメーカーシェア
【図・表3.極低温冷凍機のワールドワイド市場における企業シェア(2018年)】
7.極低温冷凍機に関連する企業・研究機関の取組動向
7-1.アルバック・クライオ株式会社
7-2.国立大学法人高知大学
【図1.市販冷凍機を改造した1K冷凍機】
【図2.極低温における温度振動を1/100以下に低減する方式の模式図】
7-3.住友重機械工業株式会社
【図3.代表的な4KGM冷凍機の構成】
【図4.住友重機械工業の4KGM冷凍機シリーズ】
7-4.スラッシュ水素研究所
【図5.磁気冷凍液化法と気体圧縮液化法の違いを示した模式図】
【図6.磁気冷凍液化法と気体圧縮液化法の違いを示した模式図(温度・エントロピー線図】
【図7.スラッシュ水素を利用した高効率水素エネルギーシステム】
7-5.国立大学法人東京工業大学
(1)磁気冷凍による室温空調
(2)熱電素子の極低温応用
(3)超伝導コイル保冷システムの開発
7-6.国立大学法人東北大学
【図8.今回開発した小型の断熱消磁冷凍機(ADR)】
【図9.断熱消磁冷凍機(ADR)を用いた冷却過程】
7-7.ロックゲート株式会社
【図10.Bluefors製無冷媒希釈冷凍機XLDシリーズ】
8.極低温冷凍機の今後の見通し

《タイムリーコンパクトレポート》
●定置用蓄電池(ESS)市場 (87~91ページ)
~ESSを巡る外部環境の変化が肯定的シグナルを送る
 拡大するビジネスチャンスに関連業界が沸く~

1.市場概況
2.セグメント別動向
2-1.住宅用ESS:FIT単価の下落、電気料金の上昇等で普及は更に加速化
2-2.企業・業務用ESS:コストダウンによる経済合理性の成立で大幅な市場拡大を期待
2-3.電力系統用ESS:再エネの導入拡大に伴い、2020年以降は爆発的成長が見込まれる
3.注目トピック
3-1.経済合理性の成立はまだまだ、それでもESSは「行くしかない市場」
3-2.今後のESS市場はLiBの独壇場になる可能性高
4.将来展望
【図1.定置用蓄電池(ESS)の設置先・需要分野別市場規模推移(世界市場、容量ベース)
(数量:2017-2025年予測)

《あとがき》
読者アンケート「興味を持ったレポート」トップ3 予想 (92ページ)

関連マーケットレポート

Yano E plus 2019年8月号(No.137)

 トピックス 

超高精度加工技術動向
~ナノメートルオーダーの加工を支えるのは、計測・評価・工具・材料などの要素技術と加工手法を合わせた技術の積み重ね!

超高精度加工技術とは
ナノテクノロジーという概念が初めて提唱されたのは、半世紀近く前の1970 年代である。当時、ナノテクノロジーを用いた加工の定義は、「加工精度が1nm の製品をつくりだす総合生産技術」とされたが、その定義は、今でも基本的に変わっていない。
ただ、実際には、ナノテクノロジー加工は、その用途・形状の面で極めて限定された加工法であるため、対象物やプロセスによって自ずと異なったものとならざるを得ない。例えば、半導体製造プロセスにおいて、ナノテクノロジー加工は、まさに製造プロセスそのものの中核的技術となる。
今回の記事で取り上げる超高精度加工技術とは、このようなナノテクノロジー加工技術全般を対象にしたナノメートルオーダーの超高精度な加工である。

 内容目次 

《次世代電池シリーズ》
●次世代電池シリーズ(8)Li-S電池の動向 ~市場編2(プレーヤー編)~ (3~28ページ)
~LIB用の高容量硫黄系正極材やベンチャー系の小・中型リチウム
 硫黄電池は早期に事業化が始まり、大容量品は2030年に登場~

1.はじめに
1-1.数年以内にまずベンチャー系製品が登場
【表1.日系企業によるLi-S電池、硫黄系正極材の開発事例】
【図1.OXIS Energy社のLi-S電池の事例(ラミネートセル)】
1-2.2020年代後半に初期市場が立ち上がる
【図・表1.Li-S電池の初期世界市場の見通し(LIB用硫黄系正極単独は含まない)
(金額:2018-2030年予測)】
2.関連企業・研究機関の取り組み
2-1.硫黄系正極事業とLi-S電池のコスト問題
(1)株式会社ADEKA
【図2.SPAN正極セル(左)とSPAN負極セル(右)の充放電サイクル特性】
(2)株式会社ルネシス/東京炭素工業株式会社
【図3.「タイヤ電池®」の研究開発の経緯】
(3)国立研究開発法人科学技術振興機構 低炭素社会戦略センター
【表2.Li-S電池の4モデルの電極性能と硫黄・電解液の使用量】
【表3.Li-S電池とLIBの電池性能と製造コストの現状と展望】
【図・表2.現状のLi-S電池と現行LIBの原材料費に占める電解液とセパレータの比率
(金額ベース、%)】
2-2.注目研究機関の開発動向
(1)国立研究開発法人 産業技術総合研究所 エネルギー・環境領域
【表4.産総研による金属多硫化物正極材の事例】
(2)公立大学法人 大阪府立大学大学院工学研究科(無機化学研究グループ)
【図4.Li2Sベース固溶体正極を用いた全固体電池の充放電曲線(右)とサイクル特性】
(3)学校法人 東京都市大学工学部エネルギー化学科(高分子・バイオ化学研究室)
【図5.ポリ硫化炭素の化学構造と加圧成形サンプル】
【表5.ポリ硫化炭素の主な特長と硫黄系正極材としての利点】
(4)国立大学法人横浜国立大学院工学研究院(渡邉・獨古・上野研究室)
【図6.溶媒和イオン液体のLi2S8溶解度(右)と同液体電解質のLi-S電池の充放電特性】
【図7.溶媒和イオン液体におけるLiイオンのホッピング伝導】

《次世代市場トレンド》
次世代先端デバイス動向(4) 量子ドットデバイス (29~57ページ)
~作製技術の進展により、ディスプレイ、レーザーはもとより、
 太陽電池、更には単一光子源としての応用開発に期待が高まる!~

1.量子ドットとは
【図1.バルク、量子井戸、半導体QDの電子状態の比較】
【図2.GaAs上に形成したInAs QDのTEM写真】
2.QDデバイス機能発現につながるQDの特異的性質
3.QDデバイスの種類
3-1.光デバイス
3-2.情報デバイス
4.QDデバイスの応用事例
4-1.ディスプレイ
4-2.LED
4-3.半導体レーザー
4-4.太陽電池
4-5.生体イメージング
5.QDデバイスの市場規模予測
【図・表1.QDデバイスの国内およびWW市場規模予測(金額:2020-2040年予測)】
【図・表2.QDデバイスの応用分野別WW市場規模予測(金額:2020-2040年予測)】
6.QDデバイスに関連する企業・研究機関の取組動向
6-1.株式会社イノバステラ
【図3.QDナノヒーターのバックグラウンド技術としての光LSI】
【図4.イノバステラが作製したQD】
6-2.株式会社QDレーザ(「QDレーザ」)
【図5.GaAs基板上にInAs QDを形成する模式図】
【図6.GaAs基板上に形成した高密度InAs QDのSEM像】
6-3.国立大学法人京都大学
6-4.国立大学法人電気通信大学
【図7.GaAs基板上に形成した超高密度InAs QDの発光スペクトル幅とQD密度】
【図8.SiOxフィルム上およびSiOx膜内にMBD法で形成したInAs QDの模式図】
【図9.SiOxフィルム上にMBD法で形成したInAs QDの原子間力顕微鏡像】
6-5.国立大学法人名古屋大学
【図10.「FluclairTMGreen/Yellow/Red」のリン酸緩衝液中における蛍光写真】
【図11.「FluclairTM Yellow」を導入した脂肪組織由来幹細胞画像】
6-6.日立化成株式会社
【図12.日立化成が開発したQDフィルムの外観】
【図13.日立化成が開発したQDフィルムの構成】
【図14.液晶ディスプレイの構造とQDフィルムの使用例】
【図15.発光時間(励起蛍光寿命)の比較イメージ】
6-7.国立大学法人広島大学
【図16.Si QDハイブリッドLEDの写真と模式図】
6-8.国立研究開発法人理化学研究所
(1)半導体qubitによるハイブリッド量子計算
【図17.三重QD構造による電子スピンqubitのハイブリッドデバイス】
(2)半導体量子ビットの量子非破壊測定
【図18.電子スピンqubitの量子非破壊測定】
【図19.繰り返し測定によるqubit測定エラーの低減】
7.QDデバイスの将来展望

●CASEの市場動向(4):Electric (58~67ページ)
~EVの開発が自動車市場を変革しようとしている
 そして要は中国市場になる~

1.Electricの2つの分野
1-1.ピュアEV
(1)普及が加速しない理由
①ピュアEVは1回の充電で走行できる距離が短い
②充電設備の普及が不十分
③ピュアEVは車両価格が高く補助金頼み
1-2.HV・PHV
(1)PHVとHVの違い
(2)トヨタがHVなどの無償提供
2.Electricの世界市場の動き
2-1.中国の躍進
【表1.世界のEV(PHVを含む)販売状況(2018CY)】
【表2.世界のLiB出荷状況(2018CY)】
2-2.日本の自動車メーカーの実績と今後の展開
3.Electricの市場規模
3-1.市場動向と市場規模
【図1.国内のElectric市場の各分野の推移予測(2017-2035年度予測)】
【図・表1.国内Electric市場の推移予測(数量:2017-2022年予測)】

《注目市場フォーカス》
●超高精度加工技術動向 (68~88ページ)
~ナノメートルオーダーの加工を支えるのは、計測・評価・工具・材料
 などの要素技術と加工手法を合わせた技術の積み重ね!~

1.超高精度加工技術とは
2.超高精度加工技術を俯瞰する
【図1.超高精度加工技術における研究スキームおよびキーワード】
3.超高精度加工技術の事例
3-1.機械加工
3-2.量子ビーム加工
3-3.フォトリソグラフィー
4.精密加工装置の市場規模推移と予測
【図・表1.精密加工装置の国内およびWW市場規模推移と予測(金額:2018-2022年予測)】
【図・表2.精密加工装置の種類別国内市場規模推移と予測(金額:2018-2022年予測)】
5.超高精度加工技術に関連する企業・研究機関の取組動向
5-1.株式会社エリオニクス
5-2.株式会社エンプラス
5-3.学校法人慶應義塾大学
(1)超精密ナノ切削
【図2.超精密ナノ切削の模式図】
(2)超精密ナノ成形
【図3.超精密ナノ成形の模式図】
(3)レーザープロセッシング
【図4.硬脆材料へ表面テクスチャリングした事例】
(4)マイクロ放電加工
【図5.焼結ダイヤモンドへのマイクロ放電加工の事例】
5-4.国立大学法人埼玉大学
【図6.レーザースライシング装置を模式的に示した図】
【図7.レーザースライシングしたシリンドリカルガラスレンズ(左)加工前、(右)加工後】
5-5.国立大学法人東京工業大学
(1)金属と樹脂とを複合した高剛性・高減衰なパッシブダンパー
(2)定力制御を可能としたボールバニシング工具の開発
5-6.国立大学法人東京大学
(1)精密加工・精密転写技術を組み合わせて、回転体型の高精度X線ミラーの製造技術を確立
【図8.表面転写技術である電鋳により作製された超高精度ミラー】
【図9.回転楕円ミラーによる軟X線集光システムの模式図】
(2)複雑な形状を持つ高精度ミラーによりX線リング集光ビームを実現
【図10.X線がリング状に集光される様子を示した模式図】
(3)高精度な曲面ミラーで軟X線ナノメートル集光に成功
【図11.ナノ精度表面創成システムの構築】
5-7.国立大学法人山形大学
【図12.ナノ微細転写形成の事例】
【図13.微小円盤成形の事例】
【図14.ナノコンポジット材料のマイクロ微細転写成形の事例】
【図15.プラスチック製品の医療分野への応用事例(微細ニードルアレイをプラスチック表面に加工)】
【図16.ナノスケールの高分子ロッドや繊維加工事例】
5-8.ユナイテッド・プレシジョン・テクノロジーズ株式会社(UPT)
(1)3Dエッチング技術
(2)ハーフエッチング及び段彫り
(3)大型エッチング
(4)難削材料エッチング
6.超高精度加工技術の将来展望

●電動二輪車市場 (89~101ページ)
~環境規制の厳格化で電動化が進展!
 自転車はE-bike、バイクは100~125cc相当への対応がカギ~

1.電動二輪車とは
【図1.電動自転車と電動バイクの境界】
2.電動二輪車を取り巻く環境変化
3.電動自転車の特徴
3-1.電動自転車の種類と動向
【図2.改定前と後の中国の電動フル自転車における基準】
3-2.電動自転車の駆動方式
(1)二軸式
(2)一軸式
(3)IWM
【図3.電動アシスト自転車の駆動方式】
(4)電動自転車の市場規模推移と予測
【図・表1.電動自転車のワールドワイド市場規模推移と予測(数量:2017-2020/2025年予測)】
4.電動バイクの特徴
4-1.電動バイクの種類と動向
4-2.電動自転車の駆動方式
(1)IWM
(2)ホイールサイド
(3)オンボード
【図4.電動バイクの駆動方式】
(4)電動バイクの市場規模推移と予測
【図5.内燃式バイクの排気量別生産台数(2017年)】
【図・表2.電動バイクのワールドワイド市場規推移と予測(数量:2017-2020/2025年予測)】

《あとがき》
読者アンケート「興味を持ったレポート」トップ3 予想 (102ページ)

Yano E plus 2019年7月号(No.136)

 トピックス 

シングルボードコンピューターと応用展開
組込みWebサーバーを始め、高精細画像処理や産業用制御システムなど、IoT の必須アイテムに!

シングルボードコンピューターとは
シングルボードコンピューター(SBC:Single Board Computer)は、シングルプリント基板上に、必要な機能に絞ったCPU と周辺部品、入出力インターフェイスとコネクターなどを付けた極めて簡素なコンピューターである。小型、低価格、低消費電力で、CPU はメインストリームのマイクロプロセッサーよりも、マイクロコントローラーないしSoC(System on Chip)のような必要な周辺機能の多くが一緒に入っているチップタイプである場合が多い。
SBC は、ワンボードマイコンとほぼ同じようなものといえるが、ワンボードマイコンがもっぱら評価用や組込みシステム開発用であることが多いのに対し、メインストリームのパソコンと比較して低めの性能相応の手頃な廉価でありながら、Linux を採用したり、軽量プログラミング言語が利用でき、GUI(Graphical UserInterface)が使えて、ウェブブラウザーが動作したりといった日常的なパソコンの用途に実用的に使えると同時に、汎用入出力(GPIO:General Purpose Input/Output)などを備え、一般的にワンボードマイコンより高性能・高機能という特長がある。
最近では、組込みWeb サーバーを始め、高精細画像処理や産業用制御システムなど、AI やIoT 関連にもよく使用されるようになってきており、IoT などを始める際には必須アイテムになりつつあるといえる。

 内容目次 

《次世代電池シリーズ》
●次世代電池シリーズ(8)Li-S電池の動向~市場編~ (3~21ページ)
~LIBにも使える高容量硫黄系電極材や電解質で大きな成果、
 小型の高性能リチウム硫黄電池は早期の実用化も~

1.はじめに
1-1.容量密度は革新型電池でトップクラス
(1)硫黄系電池はNa-S電池が先行
【図1.工業用硫黄製品(左:塊状硫黄、中:小塊硫黄、右:硫黄末)】
(2)硫黄系正極材の容量はLIBの約10倍
1-2.Li-S電池の電極反応と改良課題
(1)特有の電極反応で容量が拡大
【表1.リチウムイオン電池とLi-S電池の電極反応】
(2)レドックスシャトルが大問題
【図3.Li-Sの原理図(左)と有機電解液中の正極S8硫黄の反応(右)】
【表2.Li-S電池の利点と改良課題】
1-3.主要部材の開発動向
(1)有機硫黄系正極の開発成果
①硫黄・炭素(S-C)複合体正極材
②ポリ硫化炭素正極材
【表3.ポリ硫化炭素正極((CS)n)と他の正極材の特性比較(試作LIB)】
③硫黄変性ポリアクリルニトリル正極材
【図4.「SPAN」(エスパン)の外観・電顕像(左)と主な特長】
④タイヤ成分由来有機硫黄系正極材
【図5.廃タイヤ(硫黄含有ゴム)から電極材に至る流れ】
(2)無機硫黄系正極の開発成果
①金属多硫化物正極材
【図6.VS4(金属多硫化物)正極の8Ah級セル(左)とその充放電曲線】
②硫化リチウム系固溶体正極材
【図7.Li2Sベース固溶体と全固体化による溶出防止】
【図8.Li2Sベース固溶体正極の全固体電池と液系Li-S電池のサイクル特性】
(3)電解質の開発成果
①有機電解液と固体電解質
②溶媒和イオン液体電解液
【図9.溶媒和イオン液体の構造と燃焼試験、多硫化リチウムの溶解度(右)】
(4)セパレータの開発成果
【図10.MOF(金属有機構造体)によるLi-S電池用セパレータ】
1-4.高エネルギー密度化と低コスト化
【図・表1.Li-S電池の電極容量の現状と見通し(JST-LCSの評価シナリオ)
(数量:現状-2030年予測)】
【図・表2.Li-S電池とLIBのエネルギー密度の比較(数量:現状、2030年予測)】
【図・表3.Li-S電池とLIBの製造コストの比較(金額:現状、2030年予測)】

《次世代市場トレンド》
●次世代先端デバイス動向(3)超格子デバイス (22~45ページ)
~原子の種類の選択や積層厚さの加減等により、そのバンド構造を
 比較的自由に制御可能、デバイスへの応用が期待されている!~

1.超格子とは
2.超格子構造の種類
2-1.半導体超格子
2-2.磁性超格子
3.超格子デバイスとは
4.超格子デバイスの応用事例
4-1.量子井戸レーザー
4-2.太陽電池
5.超格子デバイスの市場規模予測
【図・表1.超格子デバイスの国内およびWW市場規模予測(金額:2020-2040年予測)】
【図・表2.超格子デバイスの応用分野別WW市場規模予測(金額:2020-2040年予測)】
6.超格子デバイスに関連する企業・研究機関の取組動向
6-1.国立研究開発法人産業技術総合研究所(産総研)
【図1.GeTeとSb2Te3薄膜によって構成される超格子構造】
6-2.学校法人上智大学
6-3.国立大学法人東京工業大学
(1)スパッタ法を用いた磁性薄膜および磁気記録技術に関する研究
(2)超格子を利用して新しい電子機能材料とデバイスを作製する
6-4.国立大学法人東京大学
【図2.ペロブスカト太陽電池の典型的な断面構造】
【図3.ペロブスカト太陽電池CH3NH4PBI3薄膜の冷却過程で生じた正方晶(T)と立方晶(C)の混在状態】
【図4.CH3NH4PBI3薄膜の(a)TEM像、(b)電子線回折像、(c)フーリエ変換像】
6-5.国立大学法人東北大学
【図5.NITE法によるFeNi超格子の合成スキーム】
6-6.国立研究開発法人物質・材料研究機構(NIMS)
6-7.国立大学法人北海道大学
【図6.R-SPE法によるInGaO3(ZnO)m単結晶薄膜の作製プロセスとTEM像】
【図7.(a)人工超格子の熱電変換の模式図 (b)大きく広がった電子を狭い空間に閉じ込めることで
より大きな熱電能増強が起こることを示す理論】
6-8.国立大学法人横浜国立大学
【図8.QD超格子太陽電池の概念図】
【図9.Si基板上に作製した多数の逆ピラミッド孔のSEM写真】
【図10.逆ピラミッド孔テンプレートによるQD超格子形成の模式図】
【図11.(a)ファセット付きQDのTEM像、(b)QD形状とキャリア移動のし易さの関係の模式図】
6-9.国立研究開発法人理化学研究所
7.超格子デバイスの将来展望

●CASEの市場動向(3):Autonomous (46~56ページ)
~「レベル2+、レベル3-」や運転の遠隔操作の需要が増加?~

1.自動運転の現状と課題
1-1.自動運転の現状
1-2.自動運転とスマートシティ
1-3.レベル2+(プラス)、レベル3-(マイナス)と遠隔操作
(1)課題
2.新たな動き
2-1.レベル2+、レベル3-
2-2.遠隔操作
2-3.物流における自動運転
3.国内の状況と課題
3-1.国内の自動運転の現状
【表1.国内のAutonomous参入企業と研究・開発・事業の概要】
3-2.注目される事例
(1)自動運転プラットフォーム(ティアフォー)
(2)宅配ロボット(ZMP)
3-3.課題
4.自動運転市場の動向
4-1.市場動向と市場規模
【図1.国内のAutonomous市場の各分野の推移予測(2017-2035年度予測)】
【図・表1.国内のAutonomous市場の推移予測(数量:2017-2022年予測)】

《注目市場フォーカス》
●シングルボードコンピューターと応用展開 (57~84ページ)
~組込みWebサーバーを始め、高精細画像処理や
 産業用制御システムなど、IoTの必須アイテムに!~

1.シングルボードコンピューターとは
2.代表的なSBCとその特徴
2-1.Raspberry Pi
2-2.Arduino
2-3.mbed
2-4.Tessel
2-5.Electron
2-6.BeagleBone
2-7.ATOMIC Pi
2-8.SPRITZER
3.SBCのIoT活用イメージ
4.SBCの市場規模推移と予測
【図・表1.SBCの国内およびWW市場規模推移と予測(金額:2017-2022年予測)】
【図・表2.SBCの需要分野別WW市場規模推移と予測(金額:2017-2022年予測)】
5.SBCの市場シェア
【図・表3.SBCのWW市場における企業シェア(金額:2018年)】
6.SBCを用いた応用展開をしている企業の取組動向
6-1.アスメック株式会社
【図1.LattePanda Alpha仮パッケージ】
6-2.株式会社アドテック
【図2.ArmベースセミカスタムSBCの例】
【図3.アドテックのセミカスタムボード】
【図4.SIMと通信モジュールを搭載した事例】
6-3.株式会社XSHELL
【図5.導線解析エッジAIカメラ・ハードウェア】
【図6.導線解析エッジAIカメラ・解析結果】
6-4.ザイリンクス株式会社(Xilinx)
【図7.Virtex® UltraScale+™ XCVU29P-L2FSGA2577EES9818 FPGA評価キット】
【図8.Virtex® UltraScale+™ XCVU37P-L2FSVH2892E FPGA 評価キット】
6-5.ジャスミー株式会社
【図9.ジャスミーが提供するデバイスの例(左)LTE-Single Board Computer (右)LTE-Wearable】
【図10.SKCとSGのコンセプト概略図】
6-6.NEUSOFT Japan株式会社(NEUSOFT)
(1)利便性向上
(2)オープンプラットフォームの構築
(3)IoT教育教材として最適
6-7.ポジティブワン株式会社
6-8.メカトラックス株式会社
【図11.Raspberry Pi周辺機器の代表例】
【図12.Raspberry Pi用電源管理/死活監視モジュール「slee-Pi(スリーピー)」】
【図13.Raspberry Pi専用高精度A/D変換モジュール「ADPi(エーディーパイ)」】
7.IoT開発に欠かせないSBC

《タイムリーコンパクトレポート》
●金属粉末射出成形(MIM)市場 (85~91ページ)
 ~SIPが先導、実用化ステージへ、用途拡大が進み勝機到来~

1.市場概況
2.セグメント別動向
2-1.多岐に渡る用途分野が国内市場の特徴
(1)情報通信機器
(2)産業機械・機器
(3)医療機器
(4)自動車・二輪車部品
(5)ミシン部品
(6)時計部品分野
(7)その他
3.注目トピック
3-1.参入各社の設備投資意欲は旺盛
3-2.SIP先導で航空機部品への適用へ
3-3.市場拡大とともに主要メーカーシェアは低下
3-4.製法認知に向けた取り組みが続く
4.将来展望
【図1.国内金属粉末射出成形(MIM)市場規模推移と予測(金額:2015年-2025年度予測)】
【図2.2025年度国内金属粉末射出成形市場メーカーシェア予測(上位3社)(金額:2025年度予測)】

《あとがき》
読者アンケート「興味を持ったレポート」トップ3 予想 (92ページ)

関連マーケットレポート

Yano E plus 2019年6月号(No.135)

 トピックス 

マテリアルズ・インテグレーション動向

なぜいまM・Integ なのか?
材料開発の難しさ

M・Integ の特徴は、種々のデータを時間のスケールと空間のスケールを考慮して、一気通貫的につなぐところにある。
材料開発の難しさは、まず「どんな構造で、どんな組織の材料をつくるか」という構造と組織の問題が前提としてある。また、「どんな作り方をするのか、あるいはどんな熱的・電気的・力学的特性などを持つようになるのか」という特性の問題がある。そして、最終的には、実環境で使われる際のパフォーマンスが重要となる。
なかでも、機能材料や構造材料において、疲労、クリープ、応力腐食などの時間に依存する破壊現象はやっかいな問題である。同時に、コスト、環境などのライフサイクルアセスメントやリサイクルの問題などを考慮する必要もある。
さらには、希少資源であるレアアースを、どのようにサプライチェーンするか、あるいは他の材料に置き換えることができるのかという元素戦略も、欠かせない視点となる。
このように、複層的な問題が幾重にも折り重なって係わっているところに材料開発の難しさがあるといえる。

 内容目次 

《次世代電池シリーズ》
●次世代電池シリーズ(7)多価イオン電池の現状と展望 (3~30ページ)
~ラミネート型Mg二次電池が登場し、高容量品も2023年頃に実現する見通し。
 その他の多価イオン電池も実用化が早まる可能性が強い~

1.はじめに
1-1.多価金属は容量密度が非常に大きい
【表1.主な金属元素のイオンの価数】
【表2.各種の金属の蓄電池負極としての特性】
1-2.挿入・離脱反応と溶解析出反応
【図1.インターカレーション反応のイメージ図】
1-3.高性能電解液で負極反応が大幅に改善
【図2.Mg金属系負極の溶解析出反応を示すグラフと析出したMgの電顕像】
【表3.多価イオン電池の利点と改善課題】
2.主要電池の開発動向と市場化見通し
2-1.マグネシウム二次電池の現状
(1)電解液の開発動向
(2)正極材の開発動向
【表4.ALCA-SPRINGのMg二次電池プロジェクトによる新開発正極材の概要】
2-2.その他の多価イオン電池の開発動向
(1)カルシウム二次電池
【図3.Ca二次電池の挿入離脱反応型正極材に適した結晶構造】
(2)アルミニウム二次電池
【図4.新しいAl二次電池用有機電解液による電極反応と析出したAlの電顕像】
2-3.多価イオン電池の市場化見通し
【図5.SAITECのMg蓄電池プロトタイプ(ラミネート形とコイン形)】
【図・表1.多価イオン電池の初期市場の見通し(金額:2018-2030年予測)】
3.注目企業・研究機関の取り組み
3-1.マグネシウム二次電池関連
(1)富士フイルム和光純薬株式会社
【図6.「Maglution®」によるMg二次電池の研究領域の拡がり(右図)】
【図7.「Maglution® B02」による溶解・析出(左)試作電池(Mo6S8正極)の充放電曲線(右)】
(2)埼玉県立産業技術総合センター(SAITEC)
【図8.SA被膜と充放電電位(左:SA被膜未形成、右:SA被膜形成)】
【表5.SAITECのMgB開発体制と商用化のロードマップ】
(3)学校法人 東京理科大学理工学部先端化学科(井手本研究室)
【図9.MRB用新開発スピネル型正極材(MgCo1.5-1.6Mn0.4-0.5O4)の特性】
【図10.MRB用新開発層状岩塩型正極材(Li.1-X(Mn,Ni,Co)O2)の特性】
3-2.その他の多価イオン電池関連
(1)公立大学法人大阪府立大学大学院工学研究科(電気化学グループ)
【図11.新開発電解液の析出溶解反応(CV図)と析出Alの周りの被膜)】
(2)国立大学法人豊橋技術科学大学電気・電子情報工学系(櫻井・稲田研究室)
【図12.電解液への水添加によるCIB正極の充放電特性の変化(過電圧の減少)】
【図13.水の添加によるCIB電解液の構造の変化】

《次世代市場トレンド》
●次世代先端デバイス動向(2) 自己組織化デバイス (31~62ページ)
~従来のリソグラフィーよりも高密度・高精度なパターン形成が可能に、
 エレクトロニクスをはじめとする革新技術として注目されている!~

1.自己組織化とは
2.自己組織化プロセスの概要
3.自己組織化デバイスの応用事例
3-1.半導体微細パターン
3-2.反射防止フィルム
3-3.視野角拡大フィルム
3-4.量子ドットレーザー
3-5.メソポーラスシリカ
3-6.エアギャップ
3-7.ハニカム構造
3-8.生体分子の模倣
4.自己組織化デバイスの市場規模予測
【図・表1.自己組織化デバイスの国内およびWW市場規模予測(金額:2020-2040年予測)】
【図・表2.自己組織化デバイスの応用分野別WW市場規模予測(金額:2020-2040年予測)】
5.自己組織化デバイスに関するワールドワイド動向
5-1.米国
5-2.欧州
5-3.日本
6.自己組織化デバイスに関連する企業・研究機関の取組動向
6-1.国立大学法人大阪大学
(1)π共役系単分子鎖の形成と電気伝導制御
(2)局在化表面プラズモン共鳴バイオセンシングプレートの開発
6-2.国立大学法人九州大学
(1)2Dバイオインターフェースによる動物細胞の配列制御
【図1.細胞配列制御の模式図】
(2)TLR2を介して細胞を直接活性化するバイオインターフェースの開発
【図2.TLR2を介して細胞を直接活性化するバイオインターフェース】
6-3.国立大学法人京都大学
(1)物質複合系の非線形挙動および高機能発現機構に関する研究
(2)GPCRに代表される膜蛋白質の耐熱化をもたらすアミノ酸置換の理論的予測
(3)生体系における自己組織化および秩序化過程の統一的理解
6-4.国立大学法人熊本大学
(1)分子間水素結合に由来した2次元ネットワーク構造の発現
【図3.トリメシン酸とメレムから自発形成した水素結合由来2次元パターン構造】
(2)固液界面を反応場とした共有結合性2次元ポリマー構築
【図4.(上)固液界面を反応場とした共有結合性自己組織化構造形成の模式図
(下)自己組織的に形成した直線状、2次元ネットワーク状ポリマーのSTM像】
(3)酢酸雰囲気下でのその場再結晶化法によるSURMOFナノシートの構築
【図5.再結晶化条件の違いにより生じるTPA-Cu系SURMOFナノシート構造の
バリエーション(AFM像)】
(4)化学液相成長 -2次元構造から3次元構造へ
【図6.化学液相成長有機ポリマー薄膜の多様な形態の例(ナノウォール構造)】
6-5.国立大学法人信州大学
6-6.国立大学法人千葉大学
(1)自己組織化を利用した新たな仕組みによる太陽電池など有機デバイスの構築
【図7.2種の化合物の自己組織化の概略図(左から右に向けて自己組織化の階層が上がる)】
(2)トポロジーを有する超分子ポリマーの創製と応用
【図8.環やらせんを形成する超分子ポリマー】
6-7.国立大学法人東北大学
6-8.国立研究開発法人物質・材料研究機構(NIMS)
(1)液状π共役分子の新奇自己組織化技法
【図9.π共役系分子(アルキル化C60, 1)の自己組織化制御技術の模式図】
(2)フラーレン超分子ポリモルフィズムに関する研究
【図10.C60誘導体(345C16C60, 2)のさまざまな分子集合体への加工事例】
(3)自己組織性超撥水膜に関する研究
【図11.(a)C60誘導体(345C20C60, 3)、(b)3のフレーク状マイクロ微粒子SEM像、(c)ジアセチレン部位導入C60誘導体(345 C27DAC60, 4)の二分子膜ユニット構造およびその光重合模式図、(d)4のフレーク状微粒子SEM像(UV照射後)、(b)および(d)の挿入:水の接触角写真】
6-9.国立大学法人北海道大学
【図12.フッ素化オリゴエチレングリコールを含む表面リガンド分子の構造とAuナノ粒子の自己組織化の模式図】
6-10.学校法人早稲田大学
【図13.流動層法による高純度・長尺CNTの高収率合成法の模式図(左)と実際の写真(右)】
【図14.CNTベースのLIBの模式図(左)と組織写真(右)】
7.自己組織化デバイスの将来展望

●マテリアルズ・インテグレーション動向 (63~87ページ)
~要求された性能の構造材料を短期間に設計・製造する手法
 次世代の効率的な開発ツールになりうると期待されている!~

1.マテリアルズ・インテグレーションとマテリアルズ・インフォマティクス
2.なぜいまM・Integなのか?
2-1.材料開発の難しさ
2-2.材料を使いこなすにはM・Integが鍵となる
2-3.材料開発における順問題と逆問題
3.M・Integの主な対象分野
3-1.構造材料
3-2.高分子材料
4.M・Integの市場規模予測
【図・表1.M・Integの国内およびWW市場規模予測(金額:2020-2040年予測)】
【図・表2.M・Integの対象分野別WW市場規模予測(金額:2020-2040年予測)】
5.M・Integのワールドワイド動向
5-1.米国
5-2.欧州
5-3.日本
【図1.材料開発のアプローチ】
【図2.SIP「統合型材料開発システムによるマテリアル革命」の俯瞰】
【図3.SIPによるM・Integプロジェクトの概念図】
6.M・Integに関連する企業・研究機関の取組動向
6-1.学校法人工学院大学
(1)計算化学のマルチスケール化
【図4.M・Infomと計算化学を融合させたアプローチ】
(2)M・Infomの予測信頼性向上
【図5.マルチスケール手法としての計算化学を利用したM・Infom】
(3)計算データの有効活用
【図6.M・Infom利用による複雑系のスペクトル理論評価の効率化の事例】
6-2.国立研究開発法人産業技術総合研究所(産総研)
6-3.国立大学法人東北大学
6-4.株式会社日立製作所(日立)
【図7.材料データ分析支援サービスの模式図】
【図8.材料データ分析環境提供サービスの模式図】
6-5.国立大学法人横浜国立大学
【図9.微視組織の分布特性に基づいて異なる破壊強度のばらつきを再現した結果】
【図10.セラミックス微視組織の情報に基づいたバーチャルテストの結果】
6-6.国立研究開発法人理化学研究所
7.M・Integの将来展望

●CASEの市場動向(2):MaaS (88~97ページ)
~MaaSの進展と個人情報、データ分析などの需要と収益化~

1.MaaSの市場規模の考察
1-1.MaaSの売上げ、サービス市場
【図・表1.MaaS国内市場規模推移(金額:2017-2022年予測)】
1-2.データ収集と個人情報の扱い
【表1.諸外国における個人情報保護法制 日本におけるメディアの扱い】
【表2.各国・各地域の個人情報保護の法律(法令)】
【表3.欧州指令:GDPRの概要】
1-3.データ分析と加工
1-4.MaaS関連プラットフォーマーの収益

《タイムリーコンパクトレポート》
●自動運転システムの世界市場 (98~103ページ)
~日米欧中で標準搭載が進み、世界搭載台数は2030年に
 8,390万5,000台に成長すると予測~


1.はじめに
1-1.自動運転システムとは
2.市場概況
3.セグメント別動向
4.注目トピック
5.将来展望
【図・表1.ADAS/自動運転システムの世界市場規模予測(数量:2018年実績-2030年予測)】
【図1.日米欧中におけるADAS/自動運転システムの装着率推移と予測(数量:2017年-2020年予測)】

《あとがき》
読者アンケート「興味を持ったレポート」トップ3 予想 (104ページ)

関連マーケットレポート

Yano E plus 2019年5月号(No.134)

 トピックス 

エアロゲルの動向
~優れた断熱性があり、透明性や柔軟性がさらに付加され大型成形品が可能になれば、建築や自動車向けに大きな市場が見込まれる!

エアロゲルとは
エアロゲルは、空気を意味するエア(Aero)と、固体化された液体を意味するゲル(Gel)の合成語である。1931 年に、Steven Kistler により、「ゲル骨格を保ったまま内部の液体を気体に置き換えられるか」という命題を考察した結果得られた、細かく均一な空孔と骨格を有する極めて低密度な構造体である。
エアロゲルは、これまで、シリカ(SiO2)、アルミナ(Al2O3)、チタニア(TiO2)、有機ポリマー、カーボン(C)をはじめ、さまざまな物質で作製されており、断熱材、電極、触媒担体などへの応用研究が古くから行なわれてきた。
ただ、その構造がスカスカであるため、強度は脆弱であり、手でつぶすと簡単に粉に戻ってしまう性質がある。したがって、これまでは、成形せずに粉のまま塗料に混ぜ込んで使用するなどの使い方が主流であった。こうした使い方でも、もちろん、一定程度の断熱効果は得られるが、その効果や用途は限定的であった。
最近、エアロゲルの研究開発が進展し、高強度でフレキシブル、かつ透明性も改善された、大型品やシートなどを成形することができるようになってきたことから、建物の窓材や壁材、自動車のボディー向けなどの断熱材としての新たな用途展開が展望できるようになってきている。社会的にも大きな省エネ効果を期待できることから、そのインパクトは極めて大きい。

 内容目次 

《次世代電池シリーズ》
●次世代電池シリーズ(6)有機二次電池の現状と展望 (3~31ページ)
~新型の導電性高分子電池の製品化が近づく中で、有機物の特長を
 活かす開発成果も増え、二次電池市場への影響が拡がる見通し~

1.はじめに
1-1.有機活物質は非常に種類が多い
(1)有機活物質の充放電メカニズム
【図1.ラジカルポリマー(TEMPO置換)正極のロッキングチェア型電池】
【図2.イーメックスの導電性高分子電池の充放電メカニズム】
(2)有機活物質の注目材料
【表1.有機二次電池の正極用活物質(検討例)の種類】
①導電性高分子(共役系)
【図3.導電性高分子電池(イーメックス)の放電容量-電流(Cレート)特性】
②ラジカル化合物(非共役系)
【図4.有機ラジカル電池(ラジカルポリマー電池)と出力密度特性】
③有機ジスルフィド化合物
④ドナー性化合物
⑤アクセプター性化合物
【図5.キノン類その他のアクセプター化合物正極の放電曲線】
⑥その他の化合物
(3)高分子系と低分子系
【表2.高分子系と低分子系の主な有機活物質】
1-2.有機活物質は潜在的なポテンシャルが高い
【表3.有機活物質の優位性と利点】
1-3.有機二次電池の市場見通し
【表4.「パワー電池」(PWB)とLIBのエネルギー密度の比較:単セル/組電池/実使用】
【表5.「パワー電池」(PWB)とLIBの性能の比較】
【図・表1.有機二次電池のWW市場規模推移・予測(金額:2018-2030年予測)】
【図・表2.有機二次電池のタイプ別内訳・WW市場(金額:2030年)】
2.注目企業・研究機関の取り組み
2-1.イーメックス株式会社
【表6.「パワー電池」の主な性能と利点】
【表7.LIBと「パワー電池」(PWB)の材料コスト比較】
【表8.「パワー電池」の主な利用分野と優位性】
2-2.国立研究開発法人 産業技術総合研究所・関西センター
【図6.ナフタザリンLi塩二量体正極材の耐久性と電圧特性(青色LED発光)】
【図7.アントラキノンのオリゴマー化と耐久性の向上】
2-3.学校法人 関西学院-関西学院大学・理工学部先進エネルギーナノ工学科
【図8.代表的な分子クラスターと分子クラスター電池】
【図9.Cu-MOF電池の充放電曲線(a)とサイクル特性(b)】
2-4.学校法人 早稲田大学・理工学術院先進理工学研究科
【表9.二次電池電極用レドックスポリマーの利点】
【図10.レドックスポリマーによる有機空気二次電池の動作原理】

《次世代市場トレンド》
●次世代先端デバイス動向(1) 単原子層デバイス (32~57ページ)
~従来のバルクや薄膜とは異なる特性・構造を持ち、全く新しい機能を
 発現することが可能となり、革新的デバイス開発が進展~

1.「次世代先端デバイス動向」シリーズを始めるにあたり
2.単原子層とは
3.代表的な単原子層とデバイス化
3-1.グラフェン
3-2.シリセン(Silicene)、ゲルマネン(Germanene)、スタネン(Stanene)
3-3.遷移金属ダイカルコゲナイド(TMDC)
4.単原子層デバイスの応用分野
4-1.電子デバイス
4-2.光デバイス
4-3.触媒
5.単原子層デバイスの市場規模予測
【図・表1.単原子層デバイスの国内およびWW市場規模予測(金額:2020-2040年予測)】
【図・表2.単原子層デバイスの応用分野別WW市場規模予測(金額:2020-2040年予測)】
6.単原子層デバイスに関連する企業・研究機関の取組動向
6-1.国立大学法人岡山大学
6-2.国立大学法人京都大学
【図1.単層TMDC上の励起子の模式図】
6-3.国立大学法人神戸大学
6-4.国立研究開発法人産業技術総合研究所(産総研)
6-5.公立大学法人首都大学東京
【図2.典型的なTMDC原子層の模式図】
【図3.TMDC製造プロセスの模式図】
6-6.国立大学法人筑波大学
【図4.液体GaとアモルファスCの固液界面でグラフェンが形成される模式図】
6-7.国立大学法人東京工業大学
【図5.研究アプローチの仕方を示した模式図】
【図6.界面制御による新規デバイスの創製の模式図】
【図7.メモリーデバイスの模式図】
6-8.国立大学法人東京大学
6-9.国立大学法人東北大学
6-10.国立研究開発法人物質・材料研究機構(NIMS)
6-11.国立大学法人北陸先端科学技術大学院大学(JAIST)
【図8.(a)作製した2層グラフェンNEMSセンサーの構造、(b)斜めグラフェン梁の模式図、
(c)実際に作製した素子のAFM写真】
【図9.斜め2層グラフェン梁の表面に物理吸着するCO2分子の様子(左)2層グラフェン表面付近での静電ポテンシャル分布(右上)基板電界をオフにした場合、CO2分子が離れていく軌跡(右下)】
6-12.国立研究開発法人理化学研究所
7.単原子層デバイスの将来展望

●CASEの市場動向(1):MaaS (58~68ページ)
~CASEの中で最も多様性を持つMaaS市場、その拡大に期待~

はじめに
1.プラットフォーマーとエコシステム
2.MaaS市場の動向
2-1.市場動向と市場規模
【図1.国内のMaaS市場の推移予測】
2-2.MaaS市場の収益
(1)第一段階(現状~2020/22年)
(2)第二段階(2020/22年~)
【図2.My routeの仕組み、データの種類と流れ】
(3)第三段階(2022年~)

《注目市場フォーカス》
●エアロゲルの動向 (69~94ページ)
~優れた断熱性があり、透明性や柔軟性がさらに付加され大型成形品
 が可能になれば、建築や自動車向けに大きな市場が見込まれる!~

1.エアロゲルとは
2.エアロゲルの代表的な種類と概念
2-1.シリカ・エアロゲル
2-2.セルロースナノファイバー(CNF)・エアロゲル
2-3.多孔性配位高分子(PCP)/金属-有機構造体(MOF)
3.エアロゲルの用途
3-1.断熱材
3-2.吸着剤
3-3.触媒
3-4.その他
4.エアロゲルの市場規模推移と予測
【図・表1.エアロゲルの国内およびWW市場規模推移と予測(金額:2020-2040年予測)】
【図・表2.エアロゲルの需要分野別WW市場規模推移と予測(金額:2020-2040年予測)】
5.エアロゲルに関連する企業・研究機関の取組動向
5-1.株式会社イノアック技術研究所(ITC)
5-2.オキツモ株式会社
【図1.「断熱ペイントHIPエアロ」の断熱メカニズム】
【図2.エアロゲルの概要図 (左)従来の断熱材(右)エアロゲル】
5-3.キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク(Cabot Corporation/米国)
【図3.シリカ・エアロゲルの微細構造の特長】
【図4.シリカ・エアロゲルの製造プロセス】
【図5.シリカ・エアロゲルを含んだ断熱漆喰の施工事例(欧州)】
5-4.国立大学法人京都大学
【図6.前駆体であるアルコキシシラン化合物からエアロゲルを得るプロセス】
【図7.エアロゲルの曲げ変形に対する柔軟性】
5-5.国立研究開発法人産業技術総合研究所(産総研)
【図8.低密度とナノ空間を両立した断熱材の模式図】
【図9.開発した柔軟で透明な断熱材の構造モデル(左)と電子顕微鏡写真(右)】
5-6.ティエムファクトリ株式会社
5-7.国立大学法人東京大学
【図10.樹木セルロースの階層構造】
【図11.ナノセルロース類の形状による分類】
【図12. ナノファイバーの特性改善の歴史】
5-8.国立大学法人東北大学
【図13.BNFエアロゲルの外観】
【図14.BNFクライオゲルビーズ作製の概要】
【図15.高い可視光透過率をもつBNFクライオゲルビーズの外観】
【図16.酸化鉄粒子を分散させたBNFクライオゲルのSEM像】
【図17.BNFクライオゲルモノリス体の様子】
6.エアロゲルの将来展望

●働き方改革ソリューション市場 (95~108ページ)
~SIerの動向からみる「働き方改革」を実現するIT活用~

1.働き方改革ソリューション市場の概況
1-1.働き方改革を巡る法改正
【表1.働き方改革法案の概要】
1-2.働き方改革ソリューションの市場規模
【図1.ワークスタイル変革ソリューション市場推移(金額:2016-2022年度予測)】
2.働き方改革ソリューションを提供するベンダー動向
2-1.ベンダーの概況
2-2.各社の動向
(1)株式会社アシスト
【図2.AEDAN自動化パック】
(2)SCSK株式会社
【表2.SCSKの働き方改革ソリューション】
【図3.CELF+RPA概念図】
(3)シーティーシー・エスピー株式会社
【表3.CTCSPの働き方改革ソリューション】
(4)日本ユニシス株式会社
【図4.Connected Workソリューションマップ】
(5)株式会社日立ソリューションズ
【図5.日立ソリューションズのワークスタイル変革ソリューションのメニュー】

《タイムリーコンパクトレポート》
●小型モータ・産業用モータ市場 (109~114ページ)
~小型は従来アプリケーションから脱却し、新市場確保へ
 産業用は中国企業との価格競争のカウントダウンが始まる~

1.市場概況
2.セグメント別動向
2-1.小型モータ市場動向
2-2.産業用モータ市場動向
3.注目トピック
3-1.全般(小型モータ・産業用モータ)
3-2.各モータ
(1)ブラシレスDCモータ
(2)振動モータ
(3)PMステッピングモータ
(4)DC軸流ファン
(5)ACインダクションモータ
(6)サーボモータ
(7)プレミアム効率モータ
(8)産業用PMモータ
4.将来展望
【図1.小型モータ世界市場規模推移(数量:2017年実績-2021年予測)】
【図・表1.サーボモータ 日系モータメーカー 市場規模推移(数量:2017年実績-2021年予測)】

《あとがき》
読者アンケート「興味を持ったレポート」トップ3 予想 (115ページ)

関連マーケットレポート

Yano E plus 2019年4月号(No.133)

 トピックス 

ロボット駆動システム動向
~小型化の究極形といえる分子ロボットにおいては、
異質なメカニズムによる駆動システムも活躍!

ロボットの定義はミクロの世界まで広がっている!
ロボットの定義はさまざまであるが、ここでは、「センサー等により外部環境から情報を得て、その得られた情報を処理・判断し、その結果に応じて、駆動システムを通して、環境に対して働きかけるもの」と定義することができる。

これまで、ロボットというと、初期に普及した産業用ロボットが頭に浮かぶことが多い。ただ、これからのロボットは、IoT におけるインターフェイスデバイスとして、人と親和性が高く、さらにAI が加わって、その活躍できる領域は劇的に広がっていくとみられている。こうして新たに登場してきたコミュニケーションロボットは、産業用ロボットとは異なる点がある。

産業用ロボットは、基本的にモノや機械が相手なので、決められた作業を、的確かつスピーディーに行なうことが求められ、それ以外の機能はあまり要求されないことが多い。

しかし、コミュニケーションの場合は、相手が人間なので単に機能をこなすだけではなく、まずは、人に対して危害を加えることがないように、その素材や動作もおのずから異なってくる。対象も、工業製品のように規格化されていない千差万別のものが対象となるので、つかむという動作一つとっても、容易ではない。

そこに求められることは、的確であると同時に、繊細さやしなやかさということになる。そして、そのことはロボットを駆動するシステムにも影響することとなる。

さらに、ロボットの応用範囲は拡大の一途をたどっている。それに伴って、微小化傾向もとどまるところを知らず、マイクロロボットなどが登場してきている。さらに最近では、分子サイズの分子ロボットもロボットの定義に当てはまる。そこでは、まったく異質な駆動システムが機能している。

 内容目次 

《次世代電池シリーズ》
●次世代電池シリーズ(5)金属空気電池の新展開 (3~31ページ)
~Li空気電池やAl空気電池、Mg空気電池を中心に新たな展開が始まっており、
 二次電池としての実用化時期も早まる~

1.はじめに
1-1.金属空気電池は燃料電池の一種
1-2.エネルギー密度が1桁以上高い
【表1.金属空気電池の主な負極金属とその特性(-air)】
【図1.各種デバイスのエネルギー密度と出力密度】
1-3.金属空気電池のタイプ別の概況
【図2.一般の電池(左)と金属空気電池(右)の負極活物質の収蔵量】
(1)亜鉛空気電池の動向
①ボタン型でも容量が大きい
【図3.ボタン型亜鉛空気一次電池の基本構造)】
②亜鉛空気二次電池も製品化
【図4.亜鉛空気二次電池の製品事例(左・中)と次世代型試作セル(右)】
(2)マグネシウム空気電池の動向
①非常用電池として商用化
【図5.マグネシウム空気一次電池の発電メカニズム】
②Mg燃料電池発電と「Mg循環」
【表2.代表的なエネルギーキャリアの利点と課題】
【図6.マグネシウムの循環図】
(3)リチウム空気電池の動向
①大容量でも大幅に軽量化
【図7.同容量のLIBとLAB(左:概念図)とLABのエネルギー密度(右)】
②ソフトバンクがLABの開発に参入
【図8.リチウム空気二次電池の概念図】
(4)その他の金属空気電池の動向
①アルミ空気電池の注目技術
【図9.EV用メカニカルチャージ方式のAl空気電池(試作例)】
②水素/空気二次電池の実用化
【図10.水素/空気二次電池の電池反応】
1-4.金属空気電池の市場見通し
【図・表1.金属空気電池のWW市場規模推移・予測(金額:2018-2030年予測)】
【図・表2.金属空気電池WW市場の二次電池の割合(金額:2018年)】
【図・表3.金属空気電池WW市場の二次電池の割合(金額:2030年)】
【図・表4.金属空気二次電池WW市場の2030年の内訳(金額:2030年)】
2.注目企業・研究機関の取り組み
2-1.ファルタ・マイクロバッテリー・ジャパン株式会社/VARTA AG
【図11.VARTA製空気亜鉛電池「パワーワン」シリーズ】
2-2.冨士色素株式会社/GSアライアンス株式会社
【図12.2013年のアルミニウム空気電池試作品と充放電カーブ】
【図13.2017年のアルミニウム空気電池試作品と充放電カーブ】
2-3.古河電池株式会社
【図14.マグネシウム空気電池「MgBOX」(左)と「MgBOX slim(右)】
【表3.Mg空気電池とMg燃料電池発電システムの事業化構想】
2-4.国立研究開発法人 物質・材料研究機構(NIMS)
【図15.CNTシート正極のコイン型LAB(左)と放電析出物(Li2O2)の消失(右)】
【図16.20回サイクル後のデンドライト発生の違い(右:新電解液)】
【図17.パッシブ型並列スタックの概念図と試作品(右)】

《次世代市場トレンド》
●バイオMEMS動向 (32~57ページ)
~低侵襲性、安全性、低コストが鍵、本格的な導入が始動する!~

1.MEMSとは
2.ヘルスケア用MEMS
3.バイオMEMS
4.バイオMEMSの具体的応用事例
4-1.血液中の癌細胞を検知するMEMSチップ
4-2.緑内障の診断用MEMSセンサー
5.バイオMEMSおよび関連分野の市場規模推移と予測
【図・表1.MEMS全体とヘルスケア、バイオ関連分野の国内市場規模推移と予測
(金額:2017-2022年予測)】
6.バイオMEMSに関連する企業・研究機関の取組動向
6-1.アルバック成膜株会社
6-2.国立大学法人大阪大学
6-3.国立大学法人香川大学
【図1.医療用MEMS内視鏡センサー】
【図2.動物の胃内圧力測定結果】
6-4.国立大学法人群馬大学
6-5.国立研究開発法人産業技術総合研究所(産総研)
6-6.公立大学法人首都大学東京
【図3.CD型マイクロチップの構造】
【図4.有機ELと有機フォトダイオードを用いる蛍光検出器】
【図5.CD型マイクロチップ】
【図6.携帯型ELISA装置(120×60×55mm、310g)】
6-7.国立大学法人東京医科歯科大学
【図7.ソフトコンタクトレンズ型血糖値センサー】
【図8.マウスガード型グルコースセンサー】
6-8.国立大学法人東京工業大学
【図9.細胞培養デバイス用電極アレイ】
【図10.電極付細胞培養デバイス】
【図11.電極付細胞培養デバイスで細胞培養している様子】
【図12.電極付細胞培養デバイスを用いた癌細胞の活動電位測定結果】
6-9.国立大学法人東京大学
6-10.国立大学法人東北大学
【図13.さまざまな医療用MEMSのアイデア事例】
6-11.国立研究開発法人理化学研究所
6-12.STMicroelectronics NV.(ST)(スイス)
7.バイオMEMSの将来展望

●スマートヘルスケアにおけるセンシングウェアの市場動向(2) (58~69ページ)
~スマートウェアは拡大するも障壁となる医用機器・アプリとしての認定が市場を左右する~

1.医療機器としての認可(認証)
2.技術の変遷と現在のスマートウェア
2-1.スマートヘルスケアの進展
【図1.スマートヘルスケアの進展のイメージ】
2-2.スマートヘルスケアのプレイヤー
3.スマートウェア市場への参入企業
3-1.ミツフジ株式会社
(1)製品概要
【表1.ミツフジの製品概要】
(2)他社との提携など(概要)
【表2.ミツフジの他社との提携など】
3-2.東洋紡STC株式会社
(1)製品概要
【表3.東洋紡STCの製品概要】
(2)他社との提携など(概要)
【表4.東洋紡STCの他社との提携など】
3-3.東レ株式会社
(1)製品概要
【表5.東レの製品概要】
(2)他社との提携など(概要)
【表6.東レの他社との提携など】
3-4.グンゼ株式会社
(1)製品概要
【表7.グンゼの製品概要】
(2)他社との提携など(概要)
【表8.グンゼの他社との提携など】
3-5.倉敷紡績株式会社
(1)製品概要
【表9.クラボウの製品概要】
(2)他社との提携など(概要)
【表10.クラボウの他社との提携など】
4.スマートウェア市場の動向
4-1.期待と課題
4-2.スマートウェア市場推移
【図・表1.スマートウェア関連(ウエア・素材)市場推移(金額:2018-2022年予測)】

《注目市場フォーカス》
●ロボット駆動システム動向 (70~95ページ)
~小型化の究極形といえる分子ロボットにおいては、異質なメカニズムによる駆動システムも活躍!~

1.ロボットの定義はミクロの世界まで広がっている!
2.ロボット駆動システムの役割
2-1.アクチュエーター
2-2.減速機
2-3.エンコーダー
2-4.伝導機構
3.ロボット駆動システムの適用分野
3-1.産業用ロボット
3-2.コミュニケーションロボット
3-3.マイクロロボット
3-4.分子ロボット
4.ロボット用モーターの市場規模推移と予測
【図・表1.ロボット用モーターの国内およびWW市場規模推移と予測(金額:2017-2022年予測)】
【図・表2.ロボット用モーターのロボットの種類別国内市場規模推移と予測(金額:2017-2022年予測)】
5.ロボット用モーターのシェア
【図・表3.ロボット用モーターの国内市場における企業シェア(金額:2018年)】
6.ロボット駆動システムに関連する企業・研究機関の取組動向
6-1.アダマンド並木精密宝石株式会社
6-2.ヴイストン株式会社
6-3.コアレスモーター株式会社
6-4.シチズン千葉精密株式会社
6-5.シンフォニアテクロニジー株式会社
6-6.ダブル技研株式会社
【図1.「D-Hand TypeA5」の写真】
【図2.「D-Hand TypeA3M」の写真】
【図3.「D-Hand」の「協調リンク機構」を模式的に示した図】
6-7.国立大学法人東京工業大学
【図4.仮想現実シミュレーションを用いたDNAオリガミ全原子モデル(45万原子)の可視化】
(1)アメーバ型分子ロボット(東北大学大学院工学研究科 野村慎一郎准教授)
【図5.アメーバ型分子ロボットの模式図】
(2)アクチン線維を利用した細胞サイズの巨大リポソームの形態操作(名古屋大学大学院理学研究科 瀧口金吾講師)
【図6.細胞と同等サイズのリポソームの変形運動】
(3)光応答性ペプチドによる走光性リポソームの創製(鳥取大学大学院工学研究科 松浦和則教授)
【図7.光刺激によるナノファイバー形成を駆動力としたリポソームの運動促進】
6-8.国立大学法人東京大学
6-9.日本電産サンキョー株式会社
【図8.日本電産サンキョーのサーボモーターのラインナップ】
【図9.日本電産サンキョーが開発した磁気式エンコーダー】
6-10.日本ムーグ株式会社
【図10.日本ムーグのサーボモーター製品】
6-11.双葉電子工業株式会社
【図11.ロボット用コマンド方式サーボRS405CBのカットモデル】
【図12.無人機用サーボの外観】
6-12.株式会社安川電機
7.ロボット用モーターの将来展望

《タイムリーコンパクトレポート》
●LEDディスプレイ市場 (96~100ページ)
~マイクロLEDの次の目当ては「スマートウォッチ」、「HMD」、
 「自動車」超小型LEDのオンリーワンバリューを訴求しOLEDと差別化~

1.市場概況
2.セグメント別動向
2-1.マイクロLEDディスプレイ
2-2.ミニLEDディスプレイ
3.注目トピック
3-1.誘導方式について
4.将来展望
【図1.マイクロLED及びミニLEDディスプレイ市場規模予測(数量:2018-2027年予測)】

《あとがき》
読者アンケート「興味を持ったレポート」トップ3 予想 (101ページ)

関連マーケットレポート

Yano E plus 2019年3月号(No.132)

 トピックス 

「オートモーティブワールド2019」レポート
自動車を作る会社からモビリティカンパニーへの変貌
MaaS シフトする自動車産業

「オートモーティブ ワールド 2019」は、2019年1月16日~18日の3日間、東京ビッグサイトにて開催された。同展示会は「第48回 ネプコン ジャパン」「第5回 ウェアラブルEXPO」「第3回 ロボデックス」「第3回 スマート工場EXPO」の4つと同時開催されており、来場者数は単独で37,657名、5展示会合計で116,244名となった。自動車関連展示会では世界一の1,002社が出展した。
期間中は展示会とあわせてコネクテッドカー、MaaS(Mobility as a Service)、自動運転/ADAS、EV/FCV(燃料電池車)といった、自動車業界注目のトピックを扱う専門技術セミナーが全100講演(同時開催展除く)開催された。

 内容目次 

《次世代電池シリーズ》
●次世代電池シリーズ(4)レドックスフロー二次電池の動向 (3~31ページ)
~世界的な再エネ発電の急増が大きな追い風になり、潜在需要が拡大
 優れた開発成果が増えて事業化が始まり、新たなステージへ突入~

1.はじめに
1-1.RF電池の現状と新たな成果
【表1.二次電池の電極反応の違いとRF電池】
(1)電極の表面に電解液を流す
【図1.レドックスフロー電池の構成と反応(充電時)】
【図2.VRF電池の充放電原理(バナジウム電解液の価数の変化)】
(2)RF電池のセルスタックが進化
【表2.RF電池のセルスタックの構成部材とその素材】
(3)電解液の開発も大きく進展
【図・表1.RF電池の製造コスト構造(コスト評価用RF電池による試算:2017年3月)】
【図3.LEシステムのバナジウム回収/電解液製造プロジェクト】
1-2.RF電池と再エネ発電の連動
(1)RF電池特有の機能が多い
【表3.RF電池の主な特長(導入メリット)】
【図4.RF電池の設計の自由度(高出力型~大容量型)】
【表4.主な定置型二次電池の特長比較】
(2)再エネ発電の増加で需要が拡大
【表5.世界の総発電量に占める再エネ発電の比率(数量:2018-2050年予測)】
(3)長時間型蓄電池の必要性が高まる
【表6.再エネの変動電源導入に伴うRF電池の主要用途の変化)】
1-3.レドックスフロー電池の市場見通し
【図・表2.RF電池のWW市場規模推移・予測(金額:2018-2030年予測)】
【図・表3.定置型蓄電池市場に占めるRF電池のWW市場シェア(金額:2018年見込)】
【図・表4.定置型蓄電池市場に占めるRF電池のWW市場シェア(金額:2030年予測)】
【図・表5.RF電池の利用分野別WW市場内訳(金額:2030年予測)】
2.注目企業・研究機関の取り組み
2-1.RF電池関連企業
(1)LEシステム株式会社
【図5.LEシステムの実証用RF電池の事例】
(2)株式会社ギャラキシー
【表7.ギャラキシーの高濃度電解液型VRF電池(実証機)の稼働実績】
【図6.ギャラキシーの可搬型非常用RF電池(右:実証機/左:セルスタック)】
(3)住友電気工業株式会社
【図7.住友電気工業のRF電池】
2-2.RF電池関連研究機関
(1)国立研究開発法人科学技術振興機構 低炭素社会戦略センター
【表8.試算用RF電池システム(定格出力1MW/定格容量5MWh)の構成機器】
【図8.コスト試算用RF電池のサブセルスタックの構造】
【表9.定格出力1MW、定格容量5MWhのRF電池システムの製造コスト内訳】
(2)国立大学法人大阪大学大学院工学機械科(津島研究室)
【表10.RF電池の技術課題と課題改善による効果】
【図9.RF電池の流路構造と電解液流動)】

《次世代市場トレンド》
●AIチップ動向 (32~63ページ)
~IoT時代におけるエッジコンピューティング実現に必須
 2020年以降はワンギアアップの急拡大へ~

1.エッジで考えるAIチップの登場
2.GPUの高速画像処理アクセラレーター処理から始まったAIチップ
3.エッジにおけるIoTとAIの融合
4.AIチップに関する海外動向
4-1.米国
4-2.中国
4-3.日本
5.AIチップの市場規模推移と予測
【図・表1.AIチップのWW市場規模推移と予測(数量・金額:2017-2022年予測)】
【図・表2.AIチップのタイプ別WW市場規模推移と予測(数量:2017-2022年予測)】
6.AIチップのワールドワイド市場における企業シェア
【図・表3.AIチップのWW市場における企業シェア(数量:2018年)】
7.AIチップに関連する企業・研究機関の取組動向
7-1.イーソル株式会社
7-2.株式会社エイシング
【図1.ツリー構造に基づく学習の繰り返しが精度向上に結び付くイメージ】
【表1.ディープラーニングとDBTの比較】
【図2.AiiRチップの実物写真】
7-3.エムテスニューラルネットワークス株式会社(mtesNN)
7-4.国立研究開発法人産業技術総合研究所(産総研)
7-5.SOINN株式会社
7-6.株式会社ソシオネクスト
【図3.従来型(左)およびNNA 搭載(右)VPU のブロック図】
7-7.株式会社デバイス&システム・プラットフォーム開発センター(DSPC)
【図4.「Vibnexus」の仕組みと主な構成】
【図5.「Vibnexus」における技術進展ロードマップ】
【図6.DSPCが目指す方向性】
7-8.国立大学法人東京工業大学(東工大)
7-9.学校法人東京理科大学
【図7.全結合イジングマシン方式AIチップの概念と特長】
【図8.従来の2値NN方式(左)と、提案しているスパース3値NN方式(右)】
【図9.通信ネットワークで結ばれたモノ側AIマイコン群(左)と、2つのAIの自発協創の事例(右)】
7-10.株式会社東芝
7-11.日本電気株式会社(NEC)
7-12.Amazon Web Services, Inc.(AWS:米国)
7-13.Google LLC(米国)
7-14.Intel Corporation(米国)
7-15.NVIDIA Corporation (米国)
7-16.Tesla, Inc.(米国)
8.AIチップの将来展望

●スマートヘルスケアにおけるセンシングウェアの市場動向(1) (64~74ページ)
~スマート化が進む医療分野で注目を浴びるIoTデバイス~

1.スマートヘルスケアとは
1-1.スマートヘルスケアに用いられる技術
(1)医療クラウド
【表1.3省4ガイドライン】
【表2.定期健康診断項目(労働安全衛生規則 第 44条に基づく)】
【表3.人間ドックの検査項目(日本人間ドック協会より)】
(2)ビッグデータ
(3)AI(人工知能)
(4)VR・AR(仮想現実・拡張現実)
(5)IoT
1-2.スマートヘルスケアの製品例と参入企業
2.ウエアラブルIoTデバイス
【図1.PHRモデル構築事業】
2-1.Apple Watchの事例
2-2.センシングウェア(スマートウェア)

《注目市場フォーカス》
●パワーデバイス用樹脂の動向 (75~95ページ)
~最先端の高機能パワーエレクトロニクス実現へのカギ
 高耐熱性、または高熱伝導性が必須要件~

1.省エネルギーの決め手となるパワーデバイス
2.パワーデバイス用高耐熱樹
3.パワーデバイス用高熱伝導性樹脂
4.パワーデバイス用樹脂の市場規模推移と予測
【図・表1.パワーデバイス用樹脂の国内およびWW市場規模推移と予測
(金額:2017-2022年予測)】(金額:2017-2022年予測)】
【図・表2.パワーデバイス用樹脂の種類別WW市場規模推移と予測
(金額:2017-2022年予測)】
5.パワーデバイス用樹脂の市場シェア
【図・表3.パワーデバイス用樹脂の国内市場における企業シェア(金額:2018年)】
6.パワーデバイス用樹脂に関連する企業・研究機関の取組動向
6-1.株式会社ADEKA
6-2.地方独立行政法人大阪産業技術研究所
6-3.学校法人工学院大学 
【表1.さまざまな材料の熱伝導の媒体と熱伝導率】
6-4.JXTGエネルギー株式会社
【表2.JXTG熱硬化性樹脂の特長】
【表3.JXTG熱硬化性樹脂の高熱伝導樹脂への適用例】
【図1.JXTG熱硬化性樹脂の適用例:封止材】
6-5.住友ベークライト株式会社
6-6.DIC株式会社
6-7.東亜合成株式会社
6-8.東レ株式会社
6-9.トーヨーケム株式会社
6-10.日立化成株式会社
6-11.株式会社PBIアドバンストマテリアルズ(PBi-am)
6-12.株式会社富士通研究所
(1)多層CNT成長制御技術
(2)多層CNTシート化技術
6-13.三井化学株式会社
6-14.国立大学法人横浜国立大学
【図2.「KAMOME-PJ」におけるパワーモジュールの実装コンセプトと断面構造】
【図3.「KAMOME A-PJ」における空冷を加味したプラットフォームと信頼性評価】
7.パワーデバイス用樹脂の将来展望

《タイムリーレポート》
●「オートモーティブワールド2019」レポート (96~107ページ)
~自動車を作る会社からモビリティカンパニーへの変貌
 MaaSシフトする自動車産業~

1.全体
1-1.開催概要
【写真1.「オートモーティブ ワールド 2019」入口付近で演奏するJAZZバンド】
1-2.トヨタがリードする「MaaS化」
2.各社の展示状況
2-1.Neusoft REACH社、Neusoft社/海外提携先企業とのクラウドサービス
【写真2.Neusoft社の標榜する車載関連クラウドサービス】
2-2.ネクスティ エレクトロニクス/小型EV「リバーストライク」用GPS TUNER
【写真3.ネクスティのEV用走行可能範囲計算ソリューション】
2-3.ARGUS/イスラエルの自動車用サイバーセキュリティ
【写真4.ARGUS「自動車用サイバーセキュリティサービス」】
2-4.NTTドコモ/音声認識利用声からの感情認識サービス
【写真5.NTTドコモ「音声認識利用声からの感情認識サービス」】
3.専門技術セミナー
3-1.モビリティ社会
3-2.デジタルコクピット
3-3.車載ソフトウェア標準化
3-4.MaaSイノベーション
4.最後に

《あとがき》
読者アンケート「興味を持ったレポート」トップ3 予想  (108ページ)

Yano E plus 2019年2月号(No.131)

 トピックス 

音声合成技術動向
~低コストかつ肉声並みの音声合成が実現しており、HMI の有力手段に押し上げられてきている!~

音声技術=音声認識+音声合成
音声技術には、大きく分けて、音声認識と音声合成がある。
音声認識と音声合成は、ともに、人と機械とのユーザーインターフェイスとして
有用な要素技術である。
音声認識とは、主に、人間の声などをコンピューターに認識させる目的で、話し言葉を文字列に変換したり、音声の特徴をとらえて声を出している人を識別したりする機能を指している。
一方、音声合成とは、人間の発生する音声を人工的に作ることである。
最近、機械による合成音声を耳にする機会が増えてきた。電話の自動応答、公共交通機関や自治体のアナウンス、パソコンやスマートフォン上のアプリによる情報の読み上げなど、音声合成は多様な分野に導入されている。
音声信号は、データが連続的に繋がったアナログ信号であり、音声がアナログ信号ということは、連続的に変化している音のストリームということを意味する。そのような人の声を合成する作業は、声の高さの成分と共振特性という2つの特徴を推定することで成し遂げることができる。
人間の場合、まず、声帯で振動するブザー音が生成されて、それが口を通る時に共振が発生し、その共振特性が付与されて、その人独特の声になる。
テキストからの音声合成は、これを時々刻々と推定して波形を生成することになる。

 内容目次 

《次世代電池シリーズ》
●次世代電池シリーズ(3)ナトリウム二次電池の動向 (3~30ページ)
~レメアメタルを使う車載用LIBの需要が急激に拡大する中で、原料資源の豊富なナトリウム二次電池への注目が世界的に高まっている~

1.はじめに
1-1.ナトリウムの資源量はリチウムの1,000倍以上
【表1.二次電池用材料としてのリチウムとナトリウムの比較】
1-2.ナトリウム二次電池の種類と注目動向
(1)NAS電池(ナトリウム・硫黄電池)
【図1.NAS電池の動作原理】
【図2.NAS電池の構造(左:単電池/中:システム/右:モジュール)】
(2)ナトリウム・塩化ニッケル電池
【表2.定置型LIBとナトリウム二次電池の特性比較】
(3)ナトリウムイオン電池
①NIB用電極材と電解質の動向
【図3.ナトリウムイオン電池の電極材と動作原理】
【表3.ナトリウムイオン電池の主要電極材と電解質】
②NIBの実用化とLIBの資源問題
【表4.リチウムの生産とHEV/EV用LIBに使うリチウムの必要量】
2.ナトリウム二次電池の市場見通し
2-1.定置型蓄電池の現状と見通し
【図・表1.定置型蓄電池のWW市場規模推移・予測(金額:2017-2030年予測)】
【図・表2.定置型蓄電池の用途別WW市場内訳(金額:2017年)】
2-2.ナトリウム二次電池のシェア
【図・表3.定置型蓄電池WW市場のナトリウム二次電池のシェア(金額:2017年)】
【図・表4.定置型蓄電池の累積設置容量とナトリウム二次電池のWW市場シェア(金額:2017年末現在)】
2-3.ナトリウム二次電池の市場規模予測
【図・表5.ナトリウム二次電池のWW市場規模推移・予測(金額:2017-2030年予測)】
【図・表6.ナトリウム二次電池WW市場の内訳予測(金額:2030年)】
3.注目企業・研究機関の取り組み
3-1.ナトリウム二次電池関連企業
(1)株式会社セイシング/FZSoNick SA
【図4.FZSoNick社のナトリウム・塩化ニッケル電池(単セルと製品例)】
(2)日本ガイシ株式会社
【図5.日本ガイシの新型電池(左:コンテナ型NAS電池/右:EnerCera)】
3-2.ナトリウムイオン電池関連研究機関
(1)国立大学法人京都大学 エネルギー科学研究科(萩原研究室)
【図6.イオン液体を使う中温作動型NIBの充放電曲線と試作電池】
(2)国立大学法人東京大学 工学系研究科(山田・大久保研究室)
【表5.LIB用濃厚電解液の主な特長】
【図7.LIB用濃厚電解液の主な特長】
(3)学校法人東京理科大学 理学部応用化学科(駒場研究室)
【図8.ハードカーボン負極のNaイオン吸蔵機構モデル】
(4)国立大学法人長岡技術科学大学大学院(機能ガラス工学研究室)
【図9.独自の正極活物質/固体電解質/炭素複合材合成法の利点】
【図10.全固体Naイオン二次電池の構造模式図と試作電池の点灯テスト】

《次世代市場トレンド》
●最新量子技術シリーズ(8)量子ナノ構造 (31~57ページ)
~天然のナノ構造体であるグラフェンやカーボンナノチューブなどを活用する方法も注目されている!~

1.量子ナノ構造
2.量子ナノ構造の事例
2-1.量子ドット
2-2.高効率太陽電池
2-3.高発光効率発光ダイオード
3.量子ナノ構造の応用分野
3-1.エレクトロニクス
3-2.情報通信
3-3.ライフサイエンス
3-4.エネルギー
4.量子ナノ構造デバイスの市場規模予測
【図・表1.量子ナノ構造デバイスの国内およびWW市場規模予測(金額:2020-2045年予測)】
【図・表2.量子ナノ構造デバイスの応用分野別国内市場規模予測(金額:2020-2045年予測)】
5.量子ナノ構造に関連する企業・研究機関の取組動向
5-1.国立大学法人大阪大学
5-2.国立大学法人京都大学
5-3.学校法人慶應義塾大学
(1)Auナノワイヤーを用いた量子ドットデバイス
【図1.Auナノワイヤーを用いた量子ドットデバイス】
(2)単層CNTによる単一光子
【図2.単層CNTにおける単一光子発生の模式図】
(3)超微細超伝導ナノワイヤーデバイス
【図3.架橋CNTを基板としたNbNナノワイヤーと熱・量子位相スリップ】
5-4.国立大学法人埼玉大学
5-5.国立大学法人千葉大学
5-6.国立大学法人東京工業大学
5-7.国立大学法人東京大学
5-8.学校法人東京理科大学
【図4.コレステリック液晶のらせんナノ構造の模式図】
【図5.フルカラーイメージングフィルムの実際の発色状況】
【図6.CLEの実際の発色状況】
5-9.国立大学法人東北大学
【図7.固体ナノ構造中の繊細な局所電子状態等の測定】
【図8.半導体量子ドットを用いた量子ビットデバイス】
5-10.国立研究開発法人物質・材料研究機構(NIMS)
【図9. (a)分子を内包したVRTTの模式図(b)作製した試料断面の走査型トンネル電子顕微鏡像】
【図10.グラフェンとhBNによって形成される超格子構造の模式図】
【図11.グラフェンとhBNで作製した原子層超格子デバイスの光学顕微鏡写真(左)と模式図(右)】
5-11.国立大学法人北海道大学
【図12.半導体量子ドットにInGaAs薄膜量子井戸をトンネル結合させた新しいハイブリッドナノ構造の
模式図】
6.量子ナノ構造の将来展望
7.「最新量子技術シリーズ」を終えるにあたって

●IoT・5G・自動運転と「超小型モビリティ」の市場動向(2) (58~69ページ)
~間近に迫った5G・IoT・自動運転が超小型モビリティ市場を活性化~

1.超小型モビリティとIoT、そして5G通信(続き)
1-1.超小型モビリティに関連する設備環境
(1)ステーションの設置
(2)スマホアプリの利用とエッジコンピューティング
(3)位置情報などのIoT情報を取得
(4)安心.安全と“おもてなし”
(5)サイコグラフィカルな情報の共有・提供
1-2.シェアリングに必要な要素技術
(1)5G通信方式のメリットと現況
【図1.5Gとは何か】
【図2.4Gから5Gへ移行】
(2)IoTプラットフォームとエッジコンピューティングの進展状況
(3)自動運転の進捗状況と超小型モビリティの走行環境
2.超小型モビリティ市場推移
2-1.構成要素の商用化時期
【図3.超小型モビリティにまつわるICT技術の推移】
2-2.超小型モビリティの市場規模推移
【図・表1.超小型モビリティの市場規模推移(数量:2019-2025年予測)】

《注目市場フォーカス》
●音声合成技術動向 (70~93ページ)
~低コストかつ肉声並みの音声合成が実現しており、HMIの有力手段に押し上げられてきている!~

1.音声技術=音声認識+音声合成
2.音声合成の方式
2-1.コーパスベース音声合成
2-2.デジタル録音方式
2-3.波形接続型合成方式
2-4.統計モデル型合成方式
3.音声合成の需要分
3-1.車載機器
3-2.民生機器
3-3.エンターテインメント機器
3-4.その他
4.音声合成システムに関する市場規模推移と予測
【図・表1.音声合成システムの国内およびWW市場規模推移と予測(金額:2016-2021年予測)
【図・表2.音声合成システムの分野別国内市場規模推移と予測(金額:2016-2021年予測)】
5.音声合成システムに関するシェア
【図・表3.音声合成システムの国内市場における企業シェア(金額:2017年)】
6.音声合成技術に関連した企業・団体の取組動向
6-1.株式会社アクエスト
6-2.株式会社アクトブレイン
6-3.旭化成エレクトロニクス株式会社
6-4.株式会社アニモ
6-5.APLUS株式会社
6-6.NTTテクノクロス株式会社
【図1.音声合成ソリューション「FutureVoice Crayon」のDNN音声合成の仕組み】
【図2.クロスリンガル音声合成の仕組み】
6-7.株式会社エーアイ
6-8.株式会社KDDI総合研究所
6-9.セイコーエプソン株式会社
6-10.センサリージャパン株式会社
6-11.株式会社テクノスピーチ
6-12.東芝デバイス&ストレージ株式会社
【図3.「TZ2100」を用いた音声HMIソリューションのシステム構成図】
【図4.「TZ2100」プロセッサーの機能】
【図5.「TZ2100」音声HMIソリューションの開発スターターキット】
6-13.日本電気株式会社(NEC)
6-14.ニュアンス・コミュニケーションズ・ジャパン株式会社
6-15.株式会社日立超LSIシステムズ
【図6.「Ruby Talk®」の機能の特徴である漢字の読み精度】
6-16.HOYAデジタルソリューションズ株式会社
6-17.株式会社マウビック
6-18.ルネサスエレクトロニクス株式会社
7.音声合成技術の将来展望

《新製品発表会レポート》
●完全誘導型AIマニュアル「GRACE VISION®」 (94~96ページ)
~次世代マニュアルにより誰もが煩雑な機器操作を可能に~

延べ25,000冊、6,000,000ページを手掛けるマニュアル制作会社
先端テクノロジーにより変わるマニュアル
図1.「GRACE VISION ®」使用状況
図2.「GRACE VISION ®」MRデバイス表示画面
マニュアルを不要とするAIマニュアルにより、作業手順の覚えこみが不要に

《あとがき》
読者アンケート「興味を持ったレポート」トップ3 予想  (97ページ)

Yano E plus 2019年1月号(No.130)

 トピックス 

汎用人工知能(AGI)の動向
~核兵器並みの威力
 産業革命以来、人類にとって最大のインパクトに!~

AGIの登場は人類最大の衝撃をもたらす!
人工知能(AI)には、特化型人工知能(NAI:Narrow Artificial Intelligence)と汎用人工知能(AGI:Artificial General Intelligence)がある。これまで存在してきているAIは、全てNAIであり、現時点でAGIの実現には至っていない。

NAIは、文字通り、その機能が特定の役割や領域に特化されたものでおり、たとえば、画像識別AI、自動運転AI、囲碁対局AIのように、特定の領域において優れたパフォーマンスを発揮するように設計されているが、それ以外の仕事を汎用的にこなすことはできない。

最近では、単一の領域に限らず、複数の領域にまたがる機能を有するAIも登場しているが、本質的には、あくまでも特化型の亜種であってAGIとはいえない。
AGIが目指す汎用性とは、まさに、人間をイメージしたものである。人間は、日常の雑事をこなし、仕事という専門性のある事柄をこなし、人間関係という複雑な関係を構築することができる。そうした行動を基本的に司っているのは人間の頭脳である。そうした人間の頭脳をイメージしたものに近い汎用性をAIが獲得したとき、AIはまったく新たなステージに到達することになる。

このようなAGIの重要性を理解している先進諸国では、国家プロジェクトが始動しており、AGIの開発に国家を挙げて全力を注いでいる。何故なら、AGIの実現は、核兵器の登場にも匹敵するものであり、産業革命以降、人類が経験する最大のイベントになる可能性があるからである。

かつて、1930年代になされた核物理学上の重要な発見によって、核兵器の実現可能性が示唆された後、わずか、数十年後には、実用兵器としての原子爆弾が開発され、世界に先駆けて核兵器を開発した米ソ両国は、超大国として世界に君臨することになった。

AGIについても、似たような事態が生じる可能性がある。

 内容目次 

《トップ年頭所感》
●2019年 対立と調整、未来の再分配に向けて (3~5ページ)

株式会社矢野経済研究所 代表取締役社長 水越 孝

《次世代電池シリーズ》
●次世代電池シリーズ(2)高容量全固体LIBの動向 (6~36ページ)
~硫化物系全固体LIBを中心に研究開発が大きく進展し、
 実用化製品のプロトタイプも登場。車載用の実用化も早まる見通し~

1.はじめに
1-1.全固体電池の本当の利点が判明
【表1.車載用(駆動用)全固体電池の利点】
1-2.全固体LIB用固体電解質の動向
【図1.リチウムイオン電池の全固体化(概念図)】
(1)硫化物固体電解質の動向
【図2.バルク型全固体LIBの内部構造(イメージ図)】
(2)酸化物固体電解質の概況
【図3.オハラの酸化物固体電解質(LICGC™)】
(3)高分子系固体電解質の概況
①SPE(固体ポリマー電解質)の最新動向
【表2.各種の固体電解質の利点と課題】
②GPE(ゲルポリマー電解質)の新展開
【図4.積水化学工業のフィルム型LIBの単セル】
2.高容量全固体LIBの市場見通し
2-1.オールジャパン第二期開発が始動
【表3.NEDOの全固体LIB開発プロジェクト第2期:参画企業】
2-2.高容量全固体LIBの初期市場
【図・表1.高容量全固体LIBの市場規模推移・予測(金額:2017-2030年予測)】
【図・表2.2030年高容量全固体LIB市場規模予測における用途分類大別】
【図・表3.EV/PHV駆動用LIBの市場規模推移・予測(金額:2017-2030年予測)】
【図・表4.車載用LIB市場予測に占める全固体LIBの比率(金額:2020、2030年予測)】
【図・表5.高容量全固体LIB市場規予測-の材料分類(金額:2020、2030年予測)】
3.注目企業・研究機関の取り組み
3-1.株式会社オハラ
【表4.オハラの「LICGC™」(酸化物系LIB用部材)事業の展開】
3-2.出光興産株式会社
【図5.出光興産のLPS系材料のサンプルと全固体LIBの試作例】
3-3.株式会社大阪ソーダ
【図6.大阪ソーダの全固体ポリマー電解質(左)とポリマーゲル電解質(右)】
【図7.大阪ソーダの蓄電デバイス用水系バインダとその効果(性能比較)】
3-4.日立造船株式会社
【図8.日立造船の硫化物系全固体LIB(単セルプロトタイプ)】
【表5.日立造船の全固体LIB(プロトタイプ)の基本仕様】
3-5.国立大学法人東京工業大学 科学技術創成研究院
【図9.LiSiPSClの三次元骨格構造】
【図10.各種蓄電デバイスのエネルギーと出力の関係(ラゴンプロット)】

《次世代市場トレンド》
●最新量子技術シリーズ(7)量子フォトニクス (37~55ページ)
~パラダイムシフトを実現する可能性がある
 革新的な技術の一つとして注目が集まる~

1.量子フォトニクスとは
2.重要な量子フォトニクス・ツールとしてのフォトニック結晶
3.さらに量子フォトニクスの幾つかの際立った技術
3-1.量子ドット
3-2.量子カスケードレーザー
3-3.光量子メモリー
3-4.量子ナノフォトニクス
4.量子フォトニクスの市場規模予測
【図・表1.量子フォトニクスの国内およびWW市場規模予測(金額:2020-2045年予測)】
5.量子フォトニクスに関する企業・研究機関の取組動向
5-1.国立大学法人京都大学
5-2.国立大学法人神戸大学
【図1.半導体の量子構造を利用した高性能光デバイスの作製模式図と実験装置】
5-3.国立大学法人電気通信大学
(1)ナノファイバー共振器組込:直接書込み法
【図2.(a)フェムト秒レーザーによるナノファイバーブラッググレーティング加工法概略(b)直径600nmのナノファイバー上に加工されたブラッググレーティングのSEM画像】
(2)ファイバーインライン高効率単一光子発生
【図3.(a)コンポジットナノファイバー共振器による単一光子発生システム概念図(b)コンポジットナノファイバー共振器/単一量子ドットによりファイバーモード中に放出された単一光子列のスペクトル】
5-4.国立大学法人東北大学
【図4.ヘテロジニアスSiフォトニクス/ドット波長可変レーザーの外観】
5-5.技術研究組合光電子融合基盤技術研究所(PETRA)
【図5.「超低消費電力型光エレクトロニクス実装システム技術開発」プロジェクトの概要】
5-6.国立研究開発法人物質・材料研究機構(NIMS)
【図6.実験に用いた分子線エピタキシー装置】
【図7.液滴エピタキシー法で形成されたGaAs量子ドット】
【図8.エンタングルメント光子対の計測装置。冷凍機に置かれた単一の量子ドットの発光を対物レンズで集光する】
5-7.国立研究開発法人理化学研究所
6.量子フォトニクスの将来展望

●汎用人工知能(AGI)の動向 (56~93ページ)
~核兵器並みの威力
 産業革命以来、人類にとって最大のインパクトに!~

1.AGIの登場は人類最大の衝撃をもたらす!
2.NAIは、どこまで到達したか?
3.やがてAGIの時代が到来する!
4.AGI実現のために克服しなければならない課題
4-1.フレーム問題
4-2.記号接地問題
4-3.言語使用問題
4-4.想像力問題
5.AGI実現のためのアプローチ
5-1.認知アーキテクチャ
5-2.認知ロボティクス
5-3.ML
5-4.脳へのインスパイア
6.AGIに関連したワールドワイド動向
6-1.米国
6-2.欧州
6-3.中国
6-4.ロシア
7.AGIに関する市場規模予測
【図・表1.NAIの国内およびWW市場規模予測(金額:2020-2045年予測)】
【図・表2.AGIの国内およびWW市場規模予測(金額:2020-2045年予測)】
8.AGIに関連した企業・団体等の取組動向事例
8-1.学校法人沖縄科学技術大学院大学学園・沖縄科学技術大学院大学(OIST)
8-2.学校法人慶應義塾大学
8-3.国立研究開発法人産業技術総合研究所(産総研)/株式会社みらい創造機構
【図1.エージェント・ベース・モデリングの一般的な構造】
8-4.国立研究開発法人産業技術総合研究所(産総研)人工知能研究センター
(1)計算モデル
(2)アーキテクチャ
(3)計算素子
(4)アルゴリズム
(5)計算速度
8-5.株式会社JAIRO
(1)意味を理解できる
【図2.「意味ネットワーク構造」によるニューロンの意味の形成】
(2)知らないことでも発見できる
【図3.シナプス結合の強化プロセス】
(3)多様な問題に対処できる
【図4.ループ構造の形成】
【図5.階層的ネットワーク構造の形成】
8-6.学校法人玉川学園/玉川大学
8-7.国立大学法人電気通信大学
8-8.国立大学法人東京大学
8-9.株式会社ドワンゴ・ドワンゴ人工知能研究所(D-AI LAB)/NPO法人全脳アーキテクチャ・イニシアティブ(WBAI)
(1)汎用知能の理解に基づく理論的アプローチ
(2)既存の汎用知能を参照する全脳アーキテクチャ(WBA)アプローチ
【図6.AGIの時系列発展プロセスを示した模式図】
【図7.WBAのアプローチ方法を示した模式図】
8-10.国立研究開発法人理化学研究所
【図8.高性能脳型AI基盤ソフトウェアBriCAを構成する非同期並列計算モデルとモジュラーアーキテクチャ】
8-11.学校法人立命館大学
8-12.RUSAGI汎用人工知能研究所
【図9.一般的なAIの映像認識の模式図】
【図10.汎用人工知能RUSAGIの映像認識の模式図】
【図11.知能と量子力学の対比イメージ】
9.いずれAGIからASIへ

●IoT・5G・自動運転と「超小型モビリティ」の市場動向(1) (94~102ページ)
~数多くの課題解決をIoT・5G・自動運転がアプローチする現実味が増してきた~

1.超小型モビリティ(USM)の市場動向
【表1.超小型モビリティの国土交通省が公道走行を可能にする認定制度(2013年)】
1-1.国交省の公道走行を可能とする認定制度
【表2.試行導入から得られた超小型モビリティの3分類】
1-2.自工会の考える普及のロードマップ
【図1.自工会の考える超小型モビリティのロードマップ】
1-3.関連する交通手段とその規模
【表3.超小型モビリティと競合する交通手段など】
1-4.超小型モビリティ製品種類とコスト
【表4.超小型モビリティと競合する交通手段など】
2.超小型モビリティとIoT、そして5G通信
2-1.超小型モビリティとIoT
(1)超小型モビリティの普及はシェアリングから
(2)利用シーンの想定

《注目市場フォーカス》
●半導体・ディスプレイ製造CVD装置用クリーニングガスNF3市場 (103~121ページ)
~半導体・ディスプレイ市場動向に加え、半導体工程の微細化や
 ディスプレイ市場の有機ELシフトが今後の需要増要因~

1.半導体・ディスプレイ製造CVD装置用クリーニングガスとは
1-1.半導体・ディスプレイ製造工程におけるCVDの利用状況
【表1.LPCVDとPECVDの特徴】
【図1. PECVD装置の構造】
1-2.半導体・ディスプレイ製造CVD装置用クリーニングガスの定義
2.半導体・ディスプレイ製造CVD装置用クリーニングガスの種類
2-1.三フッ化窒素(NF3)
【図2.NF3の構造】
2-2.フッ素(F2)
3.半導体・ディスプレイ製造CVD装置用クリーニングガスNF3の用途分野
3-1.半導体(半導体市場の技術動向とNF3ガスの需要関係)
3-2.ディスプレイ(ディスプレイ市場の技術動向とNF3ガスの需要関係)
3-3.太陽電池
4.半導体及びディスプレイの市場規模推移と予測(WW市場)
4-1.半導体市場規模推移と予測(WW市場)
(1)メモリ半導体(DRAM、NANDフラッシュ)の市場規模推移と予測(WW市場)
【図・表1.メモリ半導体(DRAM、NANDフラッシュ)のWW市場規模推移と予測(金額:2016-2021年予測)】
(2)ファウンドリのWW市場規模推移と予測(WW市場)
【図・表2.ファウンドリのWW市場規模推移と予測(金額:2016-2021年予測)】
4-2.ディスプレイ市場規模推移と予測(WW市場)
(1)液晶・有機ELの市場規模推移と予測(WW市場)
【図・表3.液晶・有機ELのWW市場規模推移と予測(金額:2016-2021年予測)】
①ディスプレイ市場の動向
5.NF3ガスに関する市場規模推移と予測
5-1.NF3ガスの市場規模推移と予測
【図・表4.NF3ガスのWW市場規模推移と予測(数量:2016-2021年予測)】
5-2.NF3ガスのメーカーシェア
【図・表5.NF3ガスの主要メーカー各社の出荷数量及びシェア(数量:2017-2018年見込)】
6.NF3ガスの主要メーカーの生産能力、及び製法
6-1.NF3ガスの主要メーカーの生産能力
【図・表6.NF3ガスの主要メーカー各社の生産能力(数量:2018年)】
6-2.NF3ガスの製法
【表2.NF3ガスの主要メーカー各社の量産製法の系列】
7.NF3に関連した企業・団体の取組動向
7-1.SKマテリアルズ株式会社
【表3.SKマテリアルズECF法、及びDF法に関する特許】
7-2.株式会社暁星化学(Hyosung)
【表4.暁星化学ECF系製法に関する特許】
7-3.関東電化工業株式会社
【表5.関東電化工業DF系製法に関する特許】
7-4.バースーム・マテリアルズ/Versum Materials, Inc.(旧エアー・プロダクツ・アンド・ケミカルズ)
【表6.バースーム・マテリアルズDF系製法に関する特許】

《タイムリーコンパクトレポート》
●国内AGV市場 (122~125ページ)
~非ガイド走行方式の新規需要が如何に開拓出来るか、将来的な市場成長に向けたカギ~

1.市場概況
2.セグメント別動向
2-1.AGV車体
2-2.AGV駆動キット
3.注目トピック
3-1.誘導方式について
3-2.蓄電池の採用について
3-3.AGVメーカのタイプ分類について
4.将来展望
【図1.国内AGV(無人搬送車)市場規模推移と予測(金額:2016-2021年度予測)】

《あとがき》
読者アンケート「興味を持ったレポート」トップ3 予想 (126ページ)

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