2011年版 マイクロ波電力伝送システム市場の現状と将来展望

電力問題が取りざたされる中で、より高効率での発電を目指すべく2030年には「宇宙太陽光発電所」の商用化が目標とされています。その中で、無線送電技術として、マイクロ波電力送電技術の開発も進んでおります。本調査レポートでは、注目されるマイクロ波電力送電技術について調査、分析。将来に向けた展望をいたしました。

発刊日
2011/09/22
体裁
A4 / 135頁
資料コード
C53109500
PDFサイズ
4.7MB
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:国内および海外のマイクロ波電力伝送システム関連メーカー/大学/研究開発機構等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及び一部海外のマイクロ波電力伝送システム市場の現状と今後の動向を把握することを目的とする。
調査対象:マイクロ波電力伝送システム関連メーカー(10社)、大学(4社)、研究開発機構(2社)、政府機関(経済産業省)
調査方法:直接面接取材
調査期間:2011年5月~2011年9月

リサーチ内容

■本資料のポイント

  • マイクロ波電力送電デバイス/システム市場の現状を調査
  • 市場規模を算出(数量・金額ベース/2010年~30年)
  • アプリケーション動向を調査(2010年~30年)
  • システムメーカー/研究機構動向を調査

■本資料の概要

第1章 マイクロ波電力伝送システム市場の展望
第2章 マイクロ波電力伝送システム市場
第3章 マイクロ波電力伝送システム関連メーカー・大学・研究開発機関

■掲載内容

第1章 マイクロ波電力伝送システム市場の展望

「構想」から「商用化」へ
無線電力伝送技術が日本のそして世界のエネルギーを変革する
○オールマイティ技術ゆえの難しさ
マイクロ波電力伝送にしかできない用途探索
○「目標」ありきではない、逆算の開発にシフトチェンジ

第2章 マイクロ波電力伝送システム市場

2-1.マイクロ波電力伝送システム市場の概要
  宇宙から地上へ、早まる市場形成時期
  ○1968年P.E.GlaserのSSPS構想から40年
  マイクロ波電力伝送システム採用の機運が地上機器に高まる
  ○遠距離送電に優れるマイクロ波、だが開発メーカーはわずか
2-2.地上応用
  無線電力伝送市場の立ち上がり、高まるマイクロ波採用の期待
  ○電波法のハードルは無し、環境電波でエネルギー回収
  ○数m送電のユビキタス電源、
  閉鎖空間での大電力送電「建物の配線代替」の変り種も
  ○停車中給電で磁界共鳴有力も、将来的な走行中給電ではマイクロ波の可能性も
  ○長距離送電、セーフティーネットとしての活用期待
2-3.宇宙太陽光発電所(SSPS)
  もはや「構想」にあらず、人類に「沈まぬ太陽」をもたらすSSPS
  ○2009年、システムの調査研究からものづくりフェーズへ移行
  ○「真」の次世代エネルギーへ
  安全・安定・環境配慮のSSPS検討が各国で進む
  ○2014年地上での送電実験へ
  ものづくりから実証フェーズへ移行
  ○「軌道」から「月」へ広がる宇宙発電所構想
2-4.マイクロ波電力伝送システムの課題
  デバイス効率向上、周辺環境の整備必要
  ○安さ・高効率ではマグネトロン
  軽量・小型化では半導体増幅器が有利
  ○レクテナの効率はダイオードに依存
  ○カップリングしない、利点を生かした提案を
  ○1/100の輸送コストのロケット開発は現実路線なのか
  GW級からMW級発電の見直しも一案
  ○電波法・人体防護基準1mW/c㎡を遵守し量産フェーズへ
  周波数帯の獲得を図り更なる市場拡大を
  ○生態系への影響の開発を継続する
  ○次世代エネルギー開発には一層の政府支援が必須

第3章 マイクロ波電力伝送システム関連メーカー・大学・研究開発機関

3-1.京都大学 生存圏研究所
  マイクロ波電力伝送の先導者、オープンソースで開発する
  ○1980年代から開発開始、「世界初」の実証実験に多数取り組む
  ○3ステップで市場形成、SSPS実現へ
  ○パートナーと送受電部の効率改善、小型化、低コスト化を目指す
  ○アメリカ発を日本発に。ワイヤレス給電で唯一の日本優位技術
3-2.東京エレクトロンデバイス株式会社
  海外では送受信機セットの無線送電納入実績
  日本ではエネルギーハーベストから、「電磁波で電力」日本市場に一石を投じる
  ○THINERGY®取り扱いがエネルギーハーベスト/ワイヤレス給電に繋がる
  ○競合少なし、フリーアクセスで電力送電が可能なPowercast(電(磁)界)方式
  米国では2010年10月にFCCのワイヤレス給電用特定周波数(915MHz)の技術認証
  ○日本では中心周波数帯は880MHzに
  ターゲットアプリケーション毎への周波数帯カスタマイズ、アンテナ改良で使用法広げる
3-3.日本電業工作株式会社
  2.45GHzで世界最高水準90%以上のRF-DC変換効率達成
  ○レクテナ技術で電波の新価値創造
  ○2013年にレクテナで50億円売上高達成が目標
3-4.マツダマイクロニクス株式会社
  多数メーカーとコラボレート、新事業創造へ
  ○アナログメーカーの挑戦
  ○最短で2014年、マイクロ波電力伝送方式を使った省電力センサーシステムの構築
  受電効率の改善、小型化が今後の課題
  ○安全・安心・快適を提供する用途へ
  景観保持、危険区域での利用等
3-5.三菱重工株式会社
  SSPS向けをEVに応用、広がる「走行中給電」の可能性
  ○マイクロ波電力伝送システムを事業に
  ○EV向け2011年度以降ユーザーの性能評価、2015年に実用化目指す
  ○SSPS実現には輸送面の課題が、
  劇的な輸送コスト削減は高ハードル、1/250の送電側軽量化が実現の道
3-6.株式会社IHIエアロスペース
  SSPS商用化に向けた地上応用分野での取り組み
  ○IHIエアロスペースのこれまでの取り組み(1980~)
  ○新たな地上応用分野への取り組み
  ○目標効率に向け低損失パラメータは確立
  受電部レクテナの高効率化などを進める
3-7.鹿島建設株式会社
  配線レスの利便性、ビルでのレイアウト変更の自由度向上
  ○SSPS要素技術検討から派生
  マイクロ波電力伝送システムを建物内ユビキタス電源へ活用
  ○SiからGaNでダイオード使用量1/10以下に
  可変分岐でマイクロ波の熱ロスを低減
  ○エネルギーハーベストとの組み合わせでゼロエネルギービル実現へ
  さらに免震・制震機能にも一役
3-8.玉置電子工業株式会社
  給電用マグネトロン開発のキープレーヤー
  ○きめ細かな開発でメーカーからの信頼厚く、開発実績多い
  ○マイクロ波『自然』への影響を考慮すべし
3-9.株式会社リューテック
  簡潔なシステム構造、新方式「線路結合」マイクロ波からMHz波へ
  ○通信技術の応用から開始
  ○ベンチャー企業設立、磁界共鳴方式から商品化へ
  ○マイクロ波は他方式と競合しない特殊用途へ
  EV向け走行中給電は線路結合方式が適す
3-10.独立行政法人宇宙航空研究開発機構(JAXA)
  2030年代に宇宙太陽光利用システム(SSPS)の実用化を目指す
  ○マイクロ波およびレーザー光の2方向から実現可能性を探る
  ○原子力発電のコストと同等レベルを目指す
  各要素技術開発を進める
  ○実用化へ向けた着実な歩みへ
  2014年地上実証、2017年小型での軌道上実証実験計画
3-11.財団法人無人宇宙実験システム研究開発機構(USEF)
  一歩ずつ着実な積み重ねでSSPS実現へ
  ○マイクロ波電力伝送技術に特化
  ○2014年地上で、2020年軌道衛星上から実証実験。
  発電部、送受電部、輸送面の三位一体開発により2030年以降商用化へ
3-12.清水建設株式会社
  ルナリング技術でクリーンエネルギー実現、夢で終らせない。
  ○「未来への提案。誇れる仕事」を持つ強み
  ○地上ニーズは宇宙にも。
  広がる建設会社の「宇宙」事業
  ○月面ソーラーベルトで24時間発電可能
  最大170億toe、2030年代世界のエネルギーを担う
  ○水素社会確立で、エネルギー備蓄も可能
  ○想定送受電効率はマイクロ波55.86%、手の届く科学的根拠から構想作成
  現時点での実現ハードルは輸送費だが月資源利用で自給自足の発電も可能に
  ○「競争」ではない「協力」が月にはある
  地球発電所で全世界事業開始
3-13.徳島大学
  大電力対応のGaN半導体を世界で唯一開発、可能性として100Wも
  ○各社開発の土台担う
  ○36, 000km の遠距離送電に適するマイクロ波
3-14.独立行政法人産業技術総合研究所(AIST)
  マイクロ波照射による表裏「閾値」とその「要因」を知る
  最悪の想定こそSSPS高信頼性を保障する 
  ○生態系への影響調査は重要な実験、だが先行きは不透明
3-15.首都大学東京
  リスクとベネフィットの明確化こそ
  マイクロ波電力伝送並びにSSPSの未来に通じる
  ○必要であっても1mW/c㎡の基準引き上げは難しい
3-16.東京工業大学
  技術はローテク、ニーズは最新、SSPSで周辺技術の進化に期待
  ○アンテナ技術のスペシャリストとしてSSPS開発参加

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