平成 27 年度科学技術重要施策アクションプラン（ＡＰ） 個別施策記入様式
提出日

平成 26 年 7 月 17 日

府省庁名

（更新日）

（平成 27 年 4 月 3 日）

部局課室名

第2章
第1節
第2章
第2節

重点的課題

高度エネルギーネットワークの統合化
（流通）

重点的取組

（８） 革新的エネルギー変換・貯蔵・輸送技術の高度化

経済産業省【車載用及び革新型蓄電池】
製造産業局 自動車課
【系統用蓄電池】
資源ｴﾈﾙｷﾞｰ庁 省ｴﾈﾙｷﾞｰ・新ｴﾈﾙ
ｷﾞｰ部新ｴﾈﾙｷﾞｰ対策課

分野横断技術
コア技術

H27AP 施策番号
H27AP 提案施策名（H26AP 施策名）

エ・経 10AP 施策の新規・継続

継続

研究開発課題の公募の有無なし

各省施策実施期間中の総事業費（概算）

H26 施策番号
蓄電池・蓄電システム研究技術開発（H26AP 施策名：同上）
各省施策
実施期間
実施主体

エ・経４２

H21 年度～H28 年度
NEDO

H27 年度
概算要求時予算

6,500

うち、
特別会計

6,500

うち、
独法予算

6,500

H27 年度
政府予算案

6,500

うち、
特別会計

6,500

うち、
独法予算

6,500

H26 年度
施策予算

7,660

うち、
特別会計

7,660

うち、
独法予算

7,660

総事業費

H26 行政
事業レビ
ュー事業
番号

数百億円
※予算の単位はすべて百万円

１．AP 施策内の個別施策（府省連携等複数の施策から構成される場合）
概要及び最終的な
到達目標・時期

担当府省/
実施主体

実施期間

1

新エネルギー系
統対策蓄電シス
テム技術開発事業

2020 年に長寿命で安全性の高い系統安定化用大規模蓄電シス
テムの実現に向けた
技術開発

経済産業省
/NEDO

H23～H27900（2,000）

調整中

0472

2

リチウムイオン
電池応用・実用
化先端技術開発
事業

リチウムイオン電池の性能を限界まで追求するためのトップランナー型の技術開
発。

経済産業省
/NEDO

H24～H282,500（2,500）

調整中

0429

3

革新型蓄電池先
端科学基礎研究事業

2030 年に 500Wh/kg の性能達成を見通すことができる革新型蓄電池の基礎研究や反応メカニズムの解明。

経済産業省
/NEDO

H21～H27

3,100（3,160）

調整中

0392

実施期間

H27 予算H25 年度～H34
年度
H21 年度～H28
年度
H22 年度～H34
年度

19,686の内数

個別施策名

H27 予算（H26 予算）

２．AP 連携施策等、提案施策に関連する他の施策・事業
施策番号

関連施策・事業名

担当府省

エ・文 02

ポストリチウムイオン蓄電池等革新的エネルギー貯蔵シ
ステムの研究開発

文部科学省

エ・経 10

蓄電池・蓄電システム研究技術開発

経済産業省

エ・経 16蓄電池材料評価基盤技術開発

経済産業省

162

6,500
450

３．科学技術イノベーション総合戦略 2014 との関係
【第 2 章での記述】
１．政策課題クリーンで経済的なエネルギーシステムの実現」（８） 革新的エネルギー変換・貯蔵・輸送技術の高度化
電気エネルギーを有効に貯蔵する次世代蓄電池、熱エネルギーに対応する蓄熱・断熱・熱回収・熱電変換技術、送電ロスを低減する超電導送電技術の研究開発等を推進する。

第 2 章及び工程表にお
ける記述

【工程表】
・大型蓄電池
長寿命、低コスト、安全性の高い大型蓄電システムの開発
フィールドテストによる実証等
・車載用蓄電池
エネルギー密度（250Wh/kg)や出力密度（1,500W/kg)を目指す蓄電池開発（EV 用途）
エネルギー密度（200Wh/kg)や出力密度（2,500W/kg)を目指す蓄電池開発（PHEV 用途）
・革新型蓄電池
蓄電池の内部反応メカニズムの解明
革新型蓄電池の基盤技術開発

SIP 施策との関係
第 2 章第 2 節（分野横断技術）への提案の場
合、貢献する政策課題（第 2 章第 1 節）
第 2 章第 3 節との関係

第 3 章の反映（施策推進における工夫点）○革新型蓄電池
第 3 章 3．(2)①組織の「強み」や地域の特性を活かしたイノベーションハブの形成
本研究では「高度解析技術開発」「電池反応解析」「材料革新」「革新型蓄電池開発」の４つのグループにおいて、我が国の電池メーカー、自動車メーカー及び大学・研究機関の研究者が相互に連携・情報共有しながら研究を進めている。また、解析技術の高度化については、京都大学を中心として、産総研、NEDO も本研究にかかる拠点を関西地方に設置するなど、イノベーシ
ョンに向けて知識･技術、アイディアやノウハウを持った担い手が集う場を形成しつつある。

163

４．提案施策の実施内容（バックキャストによるありたい社会の姿までの取組）【本項目は１ページ以内に収めること】
利便性の高い電気を貯蔵し、いつでもどこでも利用できるように可能とする蓄電池は、エネル
ギー需給構造の安定性強化及び再生可能エネルギー導入の円滑化、災害対応への貢献が期待される技術であり、これにより実現する社会の姿として、例えば以下のようなものが挙げられる。
･病院等の施設を建設する際、再生可能エネルギーなどと組み合わせ蓄電池を設置することで、非常時に中央からの給電が停止しても一定期間一定の地域で自立的に電力供給が可能な社会。
･蓄電池を中心とした社会インフラを活用することにより、電力需要のピーク対策や再生可能エ
ネルギーの大量導入を進めて系統との相互補完の中で効率的な分散型エネルギーシステムが実ありたい社会の姿
現する社会。
（背景、アウトカム、 ･車載用蓄電池の性能向上で航続距離が伸び、「電欠」の不安なく電気自動車を利用できる社会。
課題）･電気自動車の普及により、運輸部門の CO2 排出削減やエネルギー供給構造の安定化に貢献。
･蓄電池を活用した新たなビジネスモデルを自立的に普及させるとともに、効率的な電力需給シ
ステムを電力需要が急増する諸外国に展開し、もって外需を獲得していく社会。
現在、エネルギー密度･出力密度等の性能面及びコストの面での課題に対応するための研究開発が行われているところ。
蓄電池については我が国の競争力は高いものの、将来にわたりこれを維持し、ここで述べたような社会の実現をリードしていくためには、基礎研究から実用化をカバーする本事業を含む関係
プロジェクトが緊密に連携していくことが重要。

施策の概要

・系統用蓄電池の設置コスト及び性能目標達成のため、「新エネルギー系統対策蓄電システム技術開発事業」において、徹底した低コスト化を図りつつ、長寿命かつ安全性の高い系統安定化用蓄電池システムの開発を行い、フィールドテスト等で機能検証を行う。
･車載用蓄電池については、現状の約 2 倍以上（例えば、エネルギー密度を現状の 100wh/kg から250wh/kg に向上）の性能目標達成のため、リチウムイオン電池の高性能化を実現する材料の開発
及びそのセル化技術から小型電池を試作し、実電池としての特性の把握及び実用性の検証、実用化に向けたこれらの電池の安全性、寿命に係る試験法の研究開発を行う。
･さらに、2030 年以降のさらなる電気自動車等の航続距離向上のため、世界最高レベルの高度な解析技術を利用し、蓄電池の不安定反応･現象(寿命劣化、不安全)のメカニズムの解明をはじめとする、耐久性･安全性の向上につながる基礎研究を進め、最終的には新概念による、リチウムイオン電池を越える高性能な革新型蓄電池（エネルギー密度を現状の約 5 倍の 500wh/kg に向上）の開発を行う。

最終目標（アウトプット)・系統用蓄電池については、余剰電力貯蔵用や短周期の周波数変動に対する調整用として予期せぬ誤動作・内部短絡等に対してもシステムとして安全性を担保するとともに、短周期変動調整用として、2020 年に 7 万円/kW のコスト及び 20 年相当の寿命の見通しを得る等、実用化の目途を得る。
・次世代自動車の普及に向けての最重要課題の一つである航続距離については、ガソリン車並の利便性の確保を目標とし、車載用蓄電池のエネルギー密度を、リチウムイオン蓄電池については2020 年代に現行の約 2 倍以上となる 250Wh/kg 等を実現する技術を開発し、革新型蓄電池については 2030 年に 500Wh/kg の性能達成を見通すことができる 300Wh/kg の蓄電池を事業終了時までに検証する。

ありたい社会の姿に向け取組むべき事項

・電力系統用の大型蓄電池については、再生可能エネルギーの導入拡大等に伴う電力系統の安定化を図る場合、現状では導入コストや寿命の面で課題があることから、短周期変動調整用として、
2020 年に 7 万円/kW で寿命 20 年等といった具体的な目標を設定し、大型の技術開発を推進する。
・車載用蓄電池については、本事業の成果を活用した電池が実際に市場で受け入れられるものとなるよう、特に安全性や寿命等の分野において自動車や電池関連の企業・業界団体とも連携した
国際標準化活動を積極的に展開していく。
・電気自動車の普及を加速するため、車載用蓄電池の二次利用や中古電気自動車の円滑な流通のために必要な、電池の残存性能評価に関する取組との連携についても検討する。
・これらの電池が搭載される電気自動車の普及のため、全国各地の充電インフラの整備促進・電気自動車等の導入支援を実施する。

164

国費投入の必要性、事業推進の工夫（効率性・有効性)

実施体制

府省連携等

H26AP 助言内容及び対応（対象施策のみ）

系統用蓄電池については、エネルギー基本計画においても、再生可能エネルギーについて、これまでのエネルギー基本計画を踏まえて示した水準を更に上回る水準の導入を目指しており、その実現には、系統連系制約を解消しうる電力系統用蓄電池が重要であり、研究開発に国費を投入
し、強力に推進する必要がある。
車載用蓄電池についても、エネルギー基本計画において自動車のエネルギー源の多様化促進の観点から、低コスト化・高性能化の重要性が明記されている。また、近年は韓国等の海外勢の急速な追い上げにより競争が激化しており、次世代自動車の要の技術である車載用蓄電池における競争力確保は、我が国にとって極めて重大な課題となっている。本事業では、官民の適切な役割分担を念頭に、特に、車載用リチウムイオン蓄電池については、現在国内外の事業者間で開発競争が行われている領域（100wh/kg）を大幅に上回るエネルギー密度 200～250wh/kg 以上を他国に先駆けて実現していくため、国の支援を行う。また、中長期的な競争力向上の観点から、蓄電池の研究開発の共通基盤である解析技術の高度化、リチウムイオン電池を超える次世代の革新型蓄電池の開発を国の事業として実施していく必要がある。
なお、実施に当たっては NEDO によるマネジメントの下、技術開発の方向性や効率的な事業遂行に関して有識者等による中間評価の結果も反映しつつ、将来の研究開発へ結びつけていく道筋
や、実用化に向けた開発シナリオを明確化していく。
NEDO によるマネジメントの下、新たな技術シーズの発掘、コスト削減や性能向上等のための研究開発及び実証事業を効果的に推進する体制が整えられている。
例えば、系統用、車載用、革新型蓄電池の各事業の NEDO 内でのプロジェクト担当部局は同一であり、これら 3 事業の間で役割分担を明確化しつつ各事業で得られた知見を活かした効率的な事業推進を可能としている。
また、効率的かつ効果的なプロジェクトの運営には現場と NEDO の間の密なコミュニケーションが重要であることから、現場（京大）に NEDO の職員を常駐させる等の体制構築や、NEDO と研
究参加機関・企業との定期的な開発進捗会議（年 4 回程度）を開催し目標達成度や実用化の見通し等を確認する等の工夫をしている。
蓄電池の研究開発においては、基礎研究から実用化・産業化を目指す研究までを文部科学省、経済産業省が連携しつつ推進。
本事業は、車載用・系統用といった出口を強く意識した基礎基盤から実用化にわたる研究開発を実施している。材料開発を中心としつつ、その付く電池システムとしての最適化と一体的な基礎研究を行う「次世代蓄電池研究加速プロジェクト」や「先進・革新蓄電池材料評価技術開発」が構成するガバニングボードにも本事業の主要メンバーが参加するなど、これらプロジェクトとも緊密に連携している。
当該 GB の下に設置された文部科学省、経済産業省及び蓄電池に関する有識者が一同に会する「システム研究・戦略検討チーム」にも参画し、我が国の蓄電池が世界で勝つための戦略検討にも貢献する。
助言：研究開発チーム間の目標の共有や成果の受け渡しなどのため、両省で連携強化を図るべき。
各省の対応：経産省－文科省間で蓄電池事業の意見交換を行う等、府省連繋について検討・調整を重ねてきているが、今後ともより一層の連携関係構築に努めて参りたい。

165

５．過去２年間の検証可能な達成目標、取組及び成果
時期

目標（検証可能で定量的な目標）

H25 年度末（H25 対象施策）

各個別事業は複数年事業のため、年度ごとの目標は設定
せず、最終年度での目標達成
へ向け継続。

H26 年度末（H26 対象施策）

各個別事業は複数年事業のため、年度ごとの目標は設定
せず、最終年度での目標達成
へ向け継続。

成果と要因分析【達成】系統用蓄電池「新エネルギー系統対策蓄電システム技術開発事業」については、電極や電解質等の要素技術や製造プロセスの改良、構造の最適化を行うことで寿命、コスト等の課題が改善し、実施先と摺合せを行う
ことにより要求性能を満たした実証蓄電システムの設計が完了できた。
【達成】車載用蓄電池「リチウムイオン電池応用・実用化先端技術開発事業」については、
当該年度における適切な目標設定、進捗管理の結果、目標としていた活物質の分散性の改良による高性能材料の開発を達成するとともに、それらの材料を用いた試作セルを作製し性能評価を行うことができた。
【達成】革新型蓄電池「革新型蓄電池先端科学基礎研究事業」については、拠点を中心として産学官の関係者が一体となって研究開発を進めた結果、蓄電池
解析専用のビームラインを本格的に稼働させて蓄電池の劣化要因等を解明するとともに、300Wh/kg 級電池を構成し得る電池系の抽出とその課題解決法の見通しを得た。
【達成】系統用蓄電池「新エネルギー系統対策蓄電システム技術開発事業」では、2020 年以降に実用化を目指す低コストで長寿命・安全性の高い蓄電システムを確立し、一部テーマではフィールドテスト等によって実証を開始した。
【達成】車載用蓄電池「リチウムイオン電池応用・実用化先端技術開発事業」については、
引き続き、高性能材料の改良及びそれら材料を用いて、大型セル等の開発を行い、その試作セルの特性を見極めることができた。なお、
6 月に実施した本事業の中間評価でも高い評価を受けている。
【達成】革新型蓄電池「革新型蓄電池先端科学基礎研究事業」では、電池内部の反応メカ
ニズムの解明に取組むとともに、2030 年に 500Wh/kg の性能が期待でき且つ 300Wh/kg 程度を見通せる革新型蓄電池の基盤技術の開発を実施。300Wh/kg 越えの革新型蓄電池のセル化の見通しを得た。

６．今後３年間の検証可能な達成目標及び取組予定
時期

H27 年度末

H28 年度末

目標（検証可能で定量的な目標）
2020 年に短周期変動調
整用として 7 万円/kW、
1
寿命 20 年を実現する蓄電システムの実用化の目途を得る。
各個別事業は複数年事業のため、年度ごとの目標は設定せず、最終年度
2での目標達成へ向け継続的に技術開発を進めている。
2030 年にエネルギー密度 500 Wh/kg を見通すこ
3とができる 300Wh/kg の蓄電池を検証する。

12020 年以降にエネルギー密度（250Wh/kg）や出力密度（1,500Wh/kg）を満たす蓄電池を開発する。

達成に向けた取組予定○系統用蓄電池「新エネルギー系統対策蓄電システム技術開発事業」では、2020 年以降に実用化を目指す低コストで長寿命・安全性の高い蓄電システムを確立し、フィールドテスト等によって実証する。
○車載用蓄電池「リチウムイオン電池応用・実用化先端技術開発事業」については、
引き続き、高性能材料の改良及びそれら材料を用いたセル化技術開発等の要素技術開発を行うとともに、電池パック等の開発を行う。
さらには実用化を見据え、これらの電池の安全性及び寿命に係る試験法の研究開発に向けた各種データの収集・分析を実施する。
○革新型蓄電池「革新型蓄電池先端科学基礎研究事業」では、電池内部の反応メカ
ニズムを解明するとともに、2030 年に従来の 5 倍のエネルギー密度（500Wh/kg）を見通せる 300Wh/kg の蓄電池を検証する。
○車載用蓄電池「リチウムイオン電池応用・実用化先端技術開発事業」では、2020年以降に実用化を目指すエネルギー密度（250Wh/kg）や出力密度（1,500Wh/kg）を満たす車載用蓄電池を開発する。さらには実用化を見据え、これらの電池の安全性及び寿命に係る試験法の研究を行い、共通基盤技術として産業界が利用できる技術を開発する。

166

2
3
1
H29 年度末

2
3【参考】関係する計画、通知等【参考】添付資料①日本再興戦略(平成 25 年 6 月 14 日閣議決定)②日本再興戦略改訂 2014(平成 26 年 6 月 24 日閣議決定)③蓄電池戦略（平成 24 年 7 月経済産業省策定）④エネルギー基本計画（平成 26 年 4 月 11 日閣議決定）

①
②
③
④

167

平成 27 年度科学技術重要施策アクションプラン（ＡＰ） 個別施策記入様式
提出日

平成 26 年 7 月 17 日

府省庁名

（更新日）

（平成 27 年 4 月 3 日）

部局課室名

第2章
第1節

第2章
第2節

重点的課
題
重点的取
組

経済産業省
①：製造産業局化学課②：産業技術環境局研究開発課

高度エネルギーネットワークの統合化（流通）（８）革新的エネルギー変換・貯蔵・輸送技術の高度化

分野横断
技術

－

コア技術

－

H27AP 施策番号
H27AP 提案施策名（H26AP 施策名）
AP 施策の新規・継続研究開発課題の
公募の有無

エ・経１６

継続

H26 施策番号
蓄電池材料評価基盤技術開発（H26AP 施策名：同上）
各省施策
実施期間

なし

各省施策実施期間
中の総事業費（概算）

実施主体

エ・経２４

H22 年度～H34 年度

新エネルギー・産業技術総合開発機構

H27 年度
概算要求時予算

460

うち、
特別会計

460

うち、
独法予算

460

H27 年度
政府予算案

450

うち、
特別会計

450

うち、
独法予算

450

H26 年度
施策予算

611

うち、
特別会計

611

うち、
独法予算

611

調整中

※予算の単位はすべて百万円

１．AP 施策内の個別施策（府省連携等複数の施策から構成される場合）
個別施策名

1

蓄電池材料
評価基盤技
術開発

概要及び最終的な
到達目標・時期
先進リチウムイオン電池及び革新電池のうち全固体電池に用いられる新規材料について、初期特性、保存・サイ
クル劣化等の寿命特性、安全性・信頼性を評価する技術を開発する。

担当府省/
実施主体

実施期間

経済産業省
／新エネル
ギー・産業技術総合開発
機構

H22 年度～H34 年度

総事業費

H26 行政事業レビ
ュー事業番号

450

調整中

新 26-0064

H27 予算（H26 予算）

２．AP 連携施策等、提案施策に関連する他の施策・事業
施策番号

関連施策・事業名

担当府省

実施期間

H27 予算エ・経１０

蓄電池・蓄電システム研究技術開発

経済産業省

H21 年度～H28 年度

6,500

エ・文０２

ポストリチウムイオン蓄電池等革新的エネルギ
ー貯蔵システムの研究開発

文部科学省

H25 年度～H34 年度

19,686 の内数

３．科学技術イノベーション総合戦略 2014 との関係
①本文 第２章 第１節 １２ページ ２４行目
特に分散エネルギーを供給源として相当量想定するため、出力変動を克服し、安定的にエネルギーを供給するためにも、エネルギーを「貯める」・「運ぶ」機能を持つエネルギーキャリアや次世代蓄電池等とそれを利用する技術及び情報通信技術を活用したエネルギーマネージメント技術が重要となる。
第 2 章及び工程表における記述

本文 第２章 第１節 １９ページ ３２行目
特に、水素等の二次エネルギーを化学物質へ転換して貯蔵・輸送するエネルギーキャリア利用技術、
電気エネルギーを有効に貯蔵する次世代蓄電池、熱エネルギーに対応する蓄熱・断熱・熱回収・熱電変換技術、送電ロスを低減する超電導送電技術の研究開発等を推進する。
②工程表 ２８ページ
革新的エネルギー変換・貯蔵・輸送技術の高度化＜次世代蓄電池技術＞
蓄電池材料評価法の開発

SIP 施策との関
係

－

168

第 2 章第 2 節（分野横断技術）への提案の場合、貢献する政策課題（第2 章第 1 節）－

第 2 章第 3 節との関係－

第 3 章の反映（施策推進における工夫点）

イノベーションシステムを駆動する①組織の「強み」や地域の特性を生かしたイノベーションハブの形成
具体的には、企業、公的研究機関が参画して技術研究組合を設立し、それぞれが得意とする技術を密接に連携して研究開発を推進している。

169

４．提案施策の実施内容（バックキャストによるありたい社会の姿までの取組）【本項目は１ページ以内に収めること】
利便性の高い電気を貯蔵し、いつでも利用できるようにする蓄電池は、エネルギー需給構造の安定性強化及び再生可能エネルギー導入の円滑化、災害時への貢献が期待される技術であり、将来的には住宅･ビル･事業用(定置用)、車載用としての活用が進んでいく見込み。これにより実現する具体的な社会の姿としては、以下のような例が挙げられる。
･蓄電池を中心とした社会インフラを活用することにより、電力需要のピーク対策や再生可能エ
ネルギーの大量導入を進めて系統との相互補完の中で効率的な分散型エネルギーシステムが実現する社会。
ありたい社会の姿･車載用蓄電池の性能向上で航続距離が伸び、「電欠」の不安なく電気自動車を利用できる社会。
（背景、アウトカム、 ･電気自動車の普及により、運輸部門の CO2 排出削減やエネルギー供給構造の安定化に貢献。
課題）
一方、世界的な企業間競争が激化しつつある蓄電池産業において、我が国の競争優位性を確保するためには、関連施策が連携を図り、エネルギー密度及び出力容量等の性能面及びコスト面での課題解決に向けた研究開発を実施し、他国に先駆けて高性能・低コスト蓄電池を継続的に市場投入していく必要がある。本施策では、先進リチウムイオン電池や革新電池の技術進展に合わせて、産業界の共通指標として機能する材料評価技術を確立し、国内材料メーカーからの迅速な新材料の提案や国内電池メーカーの開発効率向上を促進することで、高性能・低コスト蓄電池の早期実用化を図る。これにより、将来にわたって我が国の競争優位性を確保し、上述した社会の姿を他国に先駆けて実現することが可能と考える。

施策の概要

最終目標
（アウトプット）ありたい社会の姿に向け取組むべき事項

先進リチウムイオン電池及び全固体電池を含む革新電池を対象として、各蓄電池材料の評価技術を開発する。具体的には、以下①～④の技術開発を行う。
①電池モデルの策定
新規材料の電池としての商品化・実用化の課題を的確に把握出来るよう、新規材料を組み込む電池モデルの構造、形状寸法、材料構成、電気出力・容量等を電池の種別や用途別（定置用、車載用、汎用等）に策定する。
②電池モデルの作製仕様書の策定
上記①で策定した各電池モデルに適用する正極・負極の構造、電池組立に関連する部品・材料、作製プロセス等を策定する。
③性能評価手順書の策定
上記①で策定した電池モデルの性能評価に適用する試験条件（雰囲気温度、充放電時間・速度等）、
試験方法、試験手順等を策定する。
④評価技術の妥当性検証
上記①～③の成果を用いて、民間企業が開発した新規材料や大学等が開発した新規材料を評価し、開発した評価技術の妥当性を検証する。また、評価結果を工業的視点で分析して実用化課題を抽出し、新規材料の開発者にフィードバックする。
かつては日本企業から蓄電池材料を入手するばかりであった海外企業が自ら材料開発を行うよ
うになってきている。
我が国の蓄電池の競争優位性を維持・強化するため、先進リチウムイオン電池及び革新電池のうち全固体電池に用いられる新規材料について、初期特性、保存・サイクル劣化等の寿命特性、安全性・信頼性を評価する技術を開発する。
蓄電池は次世代自動車の普及や再生可能エネルギーの大量導入に欠かせない技術の一つであり、2012 年 7 月に経済産業省が策定した「蓄電池戦略」にもその重要性が位置づけられている。一方、我が国が高い国際競争力を維持するリチウムイオン電池等蓄電池材料分野では、開発段階のすり合わせに多くの時間と労力がかけられていることなど、開発及び製品化における喫緊の課題となっている。そのため、イノベーションに資する次世代蓄電池材料評価拠点を国が主導して整備することにより、革新的な材料の開発速度の加速等につなげ、各材料メーカーとセットメーカーのすり合わせ期間の短縮化、開発コストの大幅な低減、アカデミアで研究している材料を産業界に橋渡しすることを促すことなどにつなげ、化学メーカーの提案力や産業競争力の強化を図る。将来的には、本事業で確立された評価手法により評価した材料を材料メーカーが電池メーカーへ供給する際、お互いの材料評価の共通指標があるため摺り合わせ時間の短縮が図られ、蓄電池の開発スピードを加速化することで早期事業化を実現し、日本の国際競争力の維持向上が図れる。

170

国費投入の必要性、事業推進の工夫（効率性・有効性）

本事業では、まだ市場投入されていない革新電池も含めた蓄電池の材料評価技術の確立を目指しており、技術的なハードルが高く、開発費用が大きいこと等から重要性は認識されつつも、民間のみではリスクが大きい分野である。そのため、国が主導して先進リチウムイオン電池及び革新
電池の評価技術の開発を行う。また、従来、材料メーカー単独では困難であった複数の材料を組み合わせた状態での材料評価技術を開発するためには、多数の材料メーカーが共通意識を持って水平連携し、基盤を構築することが重要であり、それは国のイニシアティブの下で国費を投入して実施する必要がある。

実施機関：新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）【プロジェクト管理】
委託：技術研究組合リチウムイオン電池材料評価研究センター（LIBTEC）【プロジェクト実施】
実施体制
なお、NEDO において定期的に研究開発の進捗状況を確認するなど、効率的な推進に向けた適切な体制が取られている。
蓄電池の研究開発においては、基礎研究と実用化研究の各ステージにごとに文部科学省、経済産業省が連携して事業を推進。大学等研究機関を中心とした基礎的研究開発・評価においては、両省の蓄電池事業等に関連する産学官の有識者、文部科学省、経済産業省、関係研究機関からなる
ガバニングボード（ＧＢ）を設置し、「次世代蓄電池研究加速プロジェクト（文部科学省）」「先
進・革新蓄電池材料評価技術開発（経済産業省）」プロジェクト間で情報交換等、密接な連携を図っている。
更に今後は、文部科学省プロジェクトでの蓄電池材料の基礎研究の成果が経済産業省の本プロジ
ェクトに提供・橋渡しされ、本プロジェクトによりその材料が試作電池に組み込まれることにより評価され、その評価結果が文部科学省プロジェクトにフィードバックするスキーム等を検討していく。加えて、産業界中心の実用化開発（蓄電池・蓄電システム研究技術開発）とも、ありたい社会を実現するために適時意見交換を行いつつ事業を推進することを検討していく。
また、文部科学省・経済産業省及び蓄電池に関する有識者が一同に会した「システム研究・戦略検討チーム」を設置し、知財戦略等、我が国の蓄電池が世界で勝つための戦略検討を実施してい
る。

府省連携等

H26AP 助言内容及び対応（対象施策のみ）（助言内容）基礎研究と実用化検討の研究開発チーム間の目標の共有や成果の受け渡しなどのマ
ネジメントが成功の鍵となるため、両省で継続して連携強化を図ることが望まれる。
（対応）本テーマは、経産省－文科省間でガバニングボードを形成しており、府省連繋の在り方
について相当期間検討・調整を重ねてきており、今後も現状をベースとして改善を図ることとする。

５．過去２年間の検証可能な達成目標、取組及び成果
時期

目標（検証可能で定量的な目標）
先進リチウムイオン(LIB)電池材料の評価手順書の作成

H25 年度末（H25 対象施策）

全固体電池材料の標準構成
電池材料の試作に向けた材料等の検討の実施

成果と要因分析
・先進リチウムイオン電池材料の評価手順書を作成【達成】4 つの先進 LIB の内、高電圧電池において、正極配合組成と正極密度の最適化、さらに初期充電条件等の検討を行い、安定した電池性能を得る条件を得た。この結果に基づき暫定電極仕様を策定、
1Ah 級の標準ラミネート電池を作成して課題抽出を実施。
・全固体電池材料の標準構成電池の試作に向けた材料等の検討の実
施【達成】硫化物系全固体電池について①電解質のシート化技術、②正極および負極のシート化技術及び③電解質と正負極の積層化技術について検討を開始。
【達成・未達成】

H26 年度末（H26 対象施策）

先進リチウムイオン電池材
料の評価手順書の作成【達成】高電位正極(LNMO)を特徴とする先進リチウムイオン電池について、電池作製仕様書の暫定版および、評価手順書の暫定版を策定した。

全固体電池材料の標準電池材料の試作に向けた検討【達成】硫化物系全固体電池について、電池評価の予備評価となる
圧粉成型モデル電池の作成方法を決定した。
【達成・未達成】171

６．今後３年間の検証可能な達成目標及び取組予定
時期

H27 年度末

目標

達成に向けた取組予定（検証可能で定量的な目標）
1

先進リチウムイオン電池材料評価技術の開発

先進リチウムイオン電池に用いられる新規材料について、初期特性、保存・サイクル劣化当の寿命特性、安全性・信頼性を評価する技術を開発。

2

全固体電池材料の標準
構成電池の試作方法等
基礎検討の実施

全固体電池材料の標準構成電池の試作方法等基礎検討の実施。

3
1
H28 年度末

2

先進リチウムイオン電池材料の評価手順書に基づく材料評価の実施
全固体電池材料の標準
電池材料の試作方法等の検討

先進リチウムイオン電池材料の評価手順書に基づく材料評価の実施。
全固体電池材料の標準構成電池の試作方法等の基礎検討の実施。

3
1
H29 年度末

2

先進リチウムイオン電池材料の評価技術の妥
当性の検証
全固体電池材料の評価
技術の評価技術の開発

必要に応じ、先進リチウムイオン電池材料の評価技術について、電池及び電池材料の開発の進展に対応した見直し・追加を実施。
全固体電池に用いられる新規材料について、初期特性、保存・サイクル劣化等の寿命特性、安全性・信頼性を評価する技術を開発。

3【参考】関係する計画、通知等【参考】添付資料

・エネルギー基本計画（平成 26 年 4 月、閣議決定）第 4 章
2. 74 ページ・環境エネルギー技術革新計画（平成 25 年 9 月 13 日、総合科学技術会議）1.(1)③ 5 ページ、 1.(2)① 5 ページ
・蓄電池戦略（平成 24 年 7 月、経済産業省蓄電池戦略プロ
ジェクトチーム）
・第４期科学技術基本計画（平成 23 年 8 月 19 日、閣議決定）Ⅱ.3.(2)ⅰ）,ⅱ) 11,12 ページ① エ・経 16-1_【PR 資料】蓄電池材料評価基盤技術開発プ
ロジェクト② エ・経 16-2_蓄電池に関する経済産業省と文部科学省の連携172

平成 27 年度科学技術重要施策アクションプラン（ＡＰ） 個別施策記入様式
提出日

平成 27 年 4 月 2 日

府省庁名

文部科学省

（更新日）

部局課室名

研究開発局環境エネルギー課

分野横断技術（平成 27 年 4 月 1 日）
高度エネルギーネットワークの統合化（流通）（８）革新的エネルギー変換・貯蔵・輸送技術の高度化
－

コア技術

－

第2章
第1節
第2章
第2節

重点的課題
重点的取組

H27AP 施策番号
H27AP 提案施策名（H26AP 施策名）

エ・文 07
H26 施策番号エ・文 05熱需給の革新に向けた未利用熱エネルギー活用技術の創出（H26AP 施策名：同上）
各省施策
H25 年度～H34 年度
新規・継続
実施期間

AP 施策の新規・継続
研究開発課題の
公募の有無

あり・なし

実施主体

科学技術振興機構、理化学研究所

H27 年度
概算要求時予算

6,932 百万円の内数/2,001
百万円の内数

H27 年度
政府予算案

5,350 百万円の内数/1,977
百万円の
内数

うち、
特別会計

－

うち、
独法予算

H26 年度
施策予算

5,715 百万円の内数/1,962
百万円の
内数

うち、
特別会計

－

うち、
独法予算

各省施策実施期間中の総事業費（概算）
調整中※予算の単位はすべて百万円

うち、
特別会計

－

うち、
独法予算

6,932 百万円の
内数/2,001
百万円の内数5,350 百万円の
内数
/1,977百万円の内数
5,715 百万円の内数
/1,962
百万円の内数

１．AP 施策内の個別施策（府省連携等複数の施策から構成される場合）
概要及び最終的な
到達目標・時期

担当府省/
実施主体

先端的低炭素化技術開発（競争的資金）

平成 34 年までに産業等の社会ニーズを踏まえた基礎研究開発を推進し、研究シーズを創出。

文部科学省/
科学技術振興機構

H25-H34

創発物性科学研究事業

平成 34 年までに高効率熱電変換材料開拓に向けた新しい原理の構築を行い、実用化に向けた開発を実施。

文部科学省/
理化学研究所H25-H34

個別施策名

1

2

実施期間

H27 予算（H26 予算）5,350 百万円の内数（5,715 百万円の内数）
1,977 百万円の内（1,962 百
万円の内
数）

総事業費

H26 行政
事業レビ
ュー事業
番号

調整中

183

調整中

193

3
4
5

２．AP 連携施策等、提案施策に関連する他の施策・事業
施策番号

関連施策・事業名

担当府省

実施期間

H27 予算エ・経１２

未利用熱エネルギーの革新的活用技術研究開発

経済産業省

H25-H34

1850 百万円

173

３．科学技術イノベーション総合戦略 2014 との関係

第 2 章及び工程表における記述

SIP 施策との関係
第 2 章第 2 節（分野横断技術）への提案の場
合、貢献する政策課題（第 2 章第 1 節）

①本文
第２章 １９ページ ３２行目
特に、水素等の二次エネルギーを化学物質へ転換して貯蔵・輸送するエネルギーキャリア利用
技術、電気エネルギーを有効に貯蔵する次世代蓄電池、熱エネルギーに対応する蓄熱・断熱・熱回収・熱電変換技術、送電ロスを低減する超電導送電技術の研究開発等を推進する。
②工程表 ２９ページ
革新的エネルギー変換・貯蔵・輸送技術の高度化＜蓄熱・断熱等技術＞－－

第 2 章第 3 節との関係

第 3 章の反映（施策推進における
工夫点）－＜主な関連施策＞ ６５ページ「イノベーションを誘発するため、府省横断の目標を提示して、多様なプレーヤーが参加する先進的な研究開発・実証環境のプラットフォームを構築」
本施策では、共通の研究目標の下で、文部科学省では出口から見た基礎研究を、経済産業省では実用化を目指した研究開発を実施。また、これらの研究開発の推進に当たっては、両省合同のガバニングボードを設置し、一体的に研究開発を推進。

174

４．提案施策の実施内容（バックキャストによるありたい社会の姿までの取組）【本項目は１ページ以内に収めること】
環境中に放出されている熱エネルギーの総量は一次エネルギーの約 7 割を占めることから、熱の効果的な削減・回収・再利用技術（未利用熱技術）の開発は、省エネルギー・CO2 削減の観点ありたい社会の姿から極めて重要である。特に熱利用率の高い産業・運輸各部門での未利用熱の有効利用に向けた（背景、アウトカム、
材料開発や伝熱機構解析技術、ヒートポンプ関連技術等に係る課題解決型の研究開発を推進する
課題）
ことは、燃料消費率の低下、消費電力の削減、環境負荷の低減に大きく寄与することが期待され
る。

施策の概要

最終目標
（アウトプット）ありたい社会の姿に向け取組むべき事項

国費投入の必要性、事業推進の工夫（効率性・有効性）「先端的低炭素化技術開発」では、産業・民生・運輸各部門での未利用熱の有効利用に向け、
断熱・蓄熱・伝熱・輻射・吸着等に関する材料や数値解析技術、熱交換に伴う伝熱機構解析技術、
ヒートポンプ関連技術、熱利用発電技術、熱関連計測技術等に係る課題解決型の提案を公募・採択し、要素技術の研究開発を推進する。
「創発物性科学研究事業（新規熱電変換物質の設計）」では、強相関電子系の多自由度・高エントロピー性に着目し、熱電物質の電子状態を調べて熱電特性を向上するために有効な条件を抽出するとともに電子状態を操作することにより高い熱電性能を得るための新しい原理を実証し、酸化物の高温での安定性を生かした熱電材料の開拓を行う。
産業部門の排熱は年間 1 兆 kWh（日本全体の年間電力消費量に相当）にも及んでいるが、仮にその５％を利用できれば 500 億 kWh（大型発電所 6 基程度の年間発電量に相当）ものエネルギーを取り出すことができるといわれている。
「先端的低炭素化技術開発」では、経済産業省事業や企業研究へ橋渡しを行い、2030 年までに実用化のメドをつける。
「創発物性科学研究事業（新規熱電変換物質の設計）」では、新しい原理に基づいて熱電変換
物質の探索、合成及び評価することにより性能向上の改良を加え、現状室温付近において 1 程度とされる ZT（熱電変換性能指数）を、2020 年までに 200℃において実用化が視野に入る ZT>0.5を実現し、2030 年をめどに ZT＞2.0 の巨大熱電機能の開発を目指す。これにより、現状の技術では数％でしかない熱から電気への変換効率が 13％相当まで得られることが期待できる。
なお、これらの既存の概念を大転換する発想を取り入れた研究開発の推進にあたっては、経済産業省のコスト等の最終目標（蓄熱材であれば、10 万円/kw のモジュールを開発）を踏まえつつ、
環境中に排出されている熱エネルギーの回収による抜本的な省エネルギーの促進や、CO2 削減に寄与することを目指す。
産学官の有識者や文部科学省、経済産業省、関係研究機関からなるガバニングボードを通じて
国際標準化を進める経済産業省事業との連携を図り、着実に出口につなげるための研究開発を推進する。さらに、既に企業と共同研究を進めている課題については、実用化に向けてその深化を図る。
未利用熱に関する研究開発によって、現状失っているエネルギー（一次エネルギーの約 7 割）の抑制・回収が可能となり、化石燃料需要を大幅に抑制することが可能となる。しかしながら、当該分野の研究開発はリスクが大きく、地方公共団体や民間に委ねることはできないため、国が主導して事業を実施する必要がある。さらに事業の効率性・有効性を高めるため、ガバニングボ
ード等において両省事業の目的を共有し、研究開発を推進。

実施体制

産学官の有識者や文部科学省、経済産業省、関係研究機関からなるガバニングボードを設置し、プロジェクトの具体的な連携などについて意見交換を行い、共同研究プロジェクトの全体方針を決定。文部科学省では、大学や理化学研究所などで中低温熱需給の革新に向けた基盤的技術などを推進（一部研究開発課題においては企業と共同研究）し、経済産業省では出口ニーズから要求される熱関連部素材の設計・開発を出口ユーザー企業と連携しつつ推進。

府省連携等

本施策の研究テーマは、文部科学省・経済産業省の両省が共同で設置した「合同検討会」での議論を経て決定された課題であり、その実施に当たっては、上記のガバニングボードにおいて産学官の有識者らと意見交換などを行い、共同研究プロジェクトを推進。さらに、創発物性科学研
究事業では、初期段階で企業から研究者を招聘し、産業化に向けたニーズや性能基準について協議を実施。

H26AP 助言内容及び対応（対象施策のみ）―

175

５．過去２年間の検証可能な達成目標、取組及び成果
時期

H25 年度末（H25 対象施策）

H26 年度末（H26 対象施策）

目標（検証可能で定量的な目標）

成果と要因分析

先端的低炭素化技術開発：
体制整備【達成】産業・民生・運輸各部門での未利用熱の有効利用に向け、
課題解決型の研究開発課題の採択を実施。

理化学研究所：理論計算による物質設計【達成】電子の速度分布を巧みに利用することで性能の高い熱電物
質設計に取り組み、また既存の熱電特性を定量的に評価。具体的には、新しい原理（スピン・軌道自由度やプリン型バンド）に基づき、第一原理計算手法を用いた高性能熱電物質の設計に取り組み、大きな異方性をもつ層状カルコゲナイド物質（大きな異方性をもつと熱電性能の向上が理論的に期待される）の第一原理計算を進め、熱電特性を定量的に評価。

先端的低炭素化技術開発：要素技術の基礎的検討【達成】未利用熱の有効利用に向け要素技術の研究開発を推進し、ステージゲート評価など成果に応じた絞り込みを実施。

理化学研究所：新規熱電物質の合成と評価【達成】層状カルコゲナイド化合物において、高い熱電特性を示しやすいマルチバレー構造が元素置換によって実現することを理論計
算によって予測した。高圧環境下で試料の合成に成功し、高い熱電能と熱抵抗率を実現した。

６．今後３年間の検証可能な達成目標及び取組予定
時期

H27 年度末

H28 年度末

H29 年度末

目標

達成に向けた取組予定（検証可能で定量的な目標）
未利用熱（断熱・蓄熱・熱交換関連技術、ヒートポンプ関連技術など）
先端的低炭素化技術開1
発：要素技術の基礎的検 の要素技術の基礎的検討を進め、ステージゲート評価など成果に応じた絞り込みも開始。
討
合成した物質の超構造化のシミュレーションを行い、性能向上の理化学研究所：構造シミ
条件を明らかにするとともに、格子の幾何学的フラストレーション
2ュレーション等によるなどの別の新原理を取り入れた物質設計を行い、熱電材料の構造最性能の最適化
適化を行う。
3
先端的低炭素化技術開研究の進捗に合わせて、利用環境を考慮した実用化に向けた要素
1
発：要素技術の有効性の技術の有効性の確認を実施。
確認
理化学研究所：新原理の理論シミュレーションの結果に基づいて実際の熱電材料について
2
実証と性能向上
構造最適化を行い、新原理の実証と性能向上に向けた改良を行う。
3
研究の進捗に合わせて、実用化に有効と確認された要素技術を抽
先端的低炭素化技術開1
発：実用化に向けた橋渡 出し、経済産業省「未利用熱エネルギー革新的活用技術研究開発」
や企業等への橋渡しを進める。
し強相関熱電材料において、実用化の目途となる電力因子
理化学研究所：電力因子
50µW/K2/cm 程度を目指し、最適な合成手法をもとに性能向上に向け2の向上
た改良を行う。
3【参考】関係する計画、通知等【参考】添付資料

・第４期科学技術基本計画（平成 23 年 8 月 19 日閣議決定）
Ⅱ.3.(2)ⅲ) 12 ページ
・環境エネルギー技術革新計画（平成 25 年 9 月 13 日総合 ① エ・文 07-1_未利用熱
科学技術会議決定）
1.(1)ⅰ） 5 ページ

176

平成 27 年度科学技術重要施策アクションプラン（ＡＰ） 個別施策記入様式
提出日

平成 26 年 7 月 18 日

府省庁名

経済産業省

（更新日）

（平成 27 年 4 月 3 日）

部局課室名

製造産業局ファインセラミックス・ナ
ノテクノロジー・材料戦略室

第2章
第1節
第2章
第2節

高度エネルギーネットワークの統合化（流通）（８）革新的エネルギー変換・貯蔵・輸送技術の高度化
-

重点的課題
重点的取組
分野横断技術-

コア技術

H27AP 施策番号
H27AP 提案施策名（H26AP 施策名）

エ・経 12
H26 施策番号エ・経 20
未利用熱エネルギーの革新的活用技術研究開発（H26AP 施策名：未利用熱エネルギーの革新的活用技術研究開発）
各省施策
H25 年度～H34 年度
継続実施期間

AP 施策の新規・継続
研究開発課題の公募の有無なし

各省施策実施期間中の総事業費（概算）

実施主体

民間企業

等

H27 年度
概算要求時予算

1,950

うち、
特別会計

1,950

うち、
独法予算

1,950

H27 年度
政府予算案

1,850

うち、
特別会計

1,850

うち、
独法予算

1,850

H26 年度
施策予算

2,060

うち、
特別会計

2,060

うち、
独法予算

2,060

総事業費

H26 行政
事業レビ
ュー事業
番号

数百億円

0449、新27-0047

実施期間

H27 予算H25 年度～H34 年
度

5,350 の内数
/1,977の内数

数百億円※予算の単位はすべて百万円

１．AP 施策内の個別施策（府省連携等複数の施策から構成される場合）
概要及び最終的な
到達目標・時期

個別施策名

1

未利用熱エネルギーの革新的活用技術研究開発

断熱技術・蓄熱技術・熱電変換技術等の要素技術を開発し、これを組み合わせたシステムとしての
熱マネージメント手法を
提案する。

担当府省/
実施主体

実施期間

H25 年度～
H34 年度

経済産業省

H27 予算（H26 予算）

1,850（2,060）2
3２．AP 連携施策等、提案施策に関連する他の施策・事業
施策番号

エ・文 07

関連施策・事業名

担当府省

熱需給の革新に向けた未利用熱エネルギー活用技術の創出

文部科学省

３．科学技術イノベーション総合戦略 2014 との関係
第 2 章及び工程表における記述①本文 第２章 第１節 １９ページ
熱電変換技術②工程表 ２９ページ

SIP 施策との関係-

第 2 章第 2 節（分野横断技術）への提案の場
合、貢献する政策課題（第 2 章第 1 節）-

第 2 章第 3 節との関係

-

177

３４行目

熱エネルギーに対応する蓄熱・断熱・熱回収・

第 3 章の反映（施策推進における工夫点）

本事業は、重点課題「イノベーションを結実させる」内の「①新規事業に取り組む企業の活性化」の内容に合致する事業である。従来であれば、個別課題毎に別の組織（技術研究組合やコンソー
シアム等）をたてて、それぞれが独立して研究開発を行うが、本事業では、異なる、競合する技術に係る研究開発を一つの組合の中で行うことができる。未利用熱エネルギー活用技術の開発という共通の目標に対して、同じ評価軸で比較検証・進捗管理をすることができ、異なる技術間での競争を促す最適な研究体制を構築している。

178

４．提案施策の実施内容（バックキャストによるありたい社会の姿までの取組）【本項目は１ページ以内に収めること】
・環境中に放出されている熱エネルギーの総量は莫大（一次エネルギーの 7 割）であり、これら
言わば未利用熱の効果的な削減・回収・再利用技術の開発は、省エネ・CO2 削減の観点から極めありたい社会の姿て重要である。一方で、省エネ技術は徐々に飽和しており、未利用熱の回収・再利用が期待され（背景、アウトカム、 る。工場等でニーズが高い高温熱を未利用熱から作り出すことは難しく、また、回収した熱エネ
ルギーの高効率な蓄熱も難しいが、近年、これを可能とする技術が提案されている。そこで、こ課題）
れらの個々の要素技術を連携させ一連の研究開発を行い、2023 年までに、エネルギーを再利用する技術及びシステムを確立し、我が国全体の省エネ・省 CO2 に広く貢献する。

施策の概要

・本施策では、エネルギー消費量が大きい産業部門（約 46％）と運輸部門（約 23％）から排熱される未利用熱（各部門の 1/2 に相当する）に特に着目し、未利用熱を削減する技術（断熱材）、
未利用熱を回収し再利用する技術（蓄熱材など）、未利用熱を別形態のエネルギーに変換して再利用する技術（熱電変換など）、未利用熱から使用可能な温度エネルギーを作り出す技術（ヒートポンプ）等の要素技術の革新、さらに優れた熱輸送技術（サーマルマネジメント）を組み合わせる総合的な熱の有効利用技術を確立する。より具体的には工場排熱の有効利用及び自動車の大幅な燃費向上を実現するため、高性能な蓄熱材、熱電材料、遮熱フィルム、熱媒体、断熱材等の要素となる材料開発を行い、これらの開発材料を用いて、工場向け低温発電技術システムの開発、高効率産業炉等のシステム開発、低温、高温型ヒートポンプへ展開や車載可能な熱電発電システ
ム、小型高性能ヒートポンプ、それらの技術を相互に組み合わせて有効利用するための熱マネジ
メント（熱輸送）技術開発を含め、上流（材料）から下流（複合システム化）までの研究開発を総合的に行うことで、これら分野の抜本的な省エネ・省 CO2 を促進し、それによる我が国産業の国際競争力向上に貢献する。

最終目標（アウトプット）・蓄熱材は現状値 ～0.2MJ/kg（100℃）に対して目標値は 0.5～1MJ/kg(100～300℃)を開発する。
また、熱電材料は現状値 ZT＜１、発電効率 8%以下に対して、最終目標値は ZT=2～4（～400℃）、
発電効率 20%、10 万円/kW 以下のモジュールを開発する。さらにこれらの技術を組み合わせつつ
熱輸送技術（サーマルマネジメント）の開発を行うことで自動車の大幅な燃費向上（ハイブリッ
ド自動車の冬場の燃費 3 割以上改善）を実現する。断熱材の開発では、現状 1500℃で使用可能な断熱材は圧縮強度 20MPa、熱伝導率 0.5W/(mK)であるが、圧縮強度 20MPa、熱伝導率 0.2W/(mK)以下のファイバーレス断熱材を開発し、産業/工業炉において 50%以上の排熱を削減し、それに加えて現状の同等温度で使用する並型断熱材相当品（230×114×65）の市販価格を目指す。さらに、排熱を回収して加熱に利用する高温工業炉のシステム開発を行う。ヒートポンプは高温用では現状、使用可能な最大温度が 100℃であったのに対し、100℃以上での使用が可能で、最大 200℃まで加熱でき COP3.5 以上を達成するヒートポンプを開発する。また、低温排熱利用ヒートポンプ
は、現状は 60℃の入熱で最低出力温度は 7℃だが、60℃の入熱で-10℃以下の出力温度が発生可
能なヒートポンプを開発する。従来技術（可視光透過率 69％、日射熱取得率 54%）では到達困難な明るさ（高い透明性 70%以上）と理論限界に近い遮熱性（日射熱取得率 40%以下）を兼ね備えた革新的次世代遮熱フィルムを市販高機能フィルム相当の価格で市販可能な開発を行う。いずれの成果も目標値のみに固執せず随時サンプル出荷等を行うことで市場での競争力に関する情報を入手し、投入時期を判断する。

ありたい社会の姿に向け取組むべき事項

研究開発の段階から新技術の安全性・性能に関わる評価基準の策定、当該基準に基づく認証の活用、知的基盤の質的向上を検討するなど、研究開発から事業化まで一貫した推進体制を構築する。
また、事業戦略と一体となった国際標準化を進めるとともに、諸外国に先んじて国際標準を獲得するため、業界団体等の内部でのコンセンサス形成を必須としない「トップスタンダード制度」
を活用する等、国際標準提案に係わる戦略的かつ迅速な国際標準獲得等のための体制を整備する。

国費投入の必要性、事業推進の工夫（効率性・有効性）

・我が国は、材料技術や触媒技術を基礎とした原料合成プロセスで強みを有し、これまでに多くの熱のマネジメント技術の開発が進められてきた経緯はあるが、断熱材・蓄熱材・熱電材料など
個別の熱関連要素技術の開発が独立に行われており、システムとしての応用展開が進んでいないのが実情である。長期にわたる革新的な材料開発を基礎とした、包括的なシステム技術開発の民間企業単独による実施はリスクが高く、本施策で取り上げる技術目標の高さも踏まえると、本施策は国の主導による取組が不可欠であり、効率良く部材開発から製品開発までを行うために、公的研究機関・大学・素材メーカー更にはユーザー企業まで含めた体制を構築した。
・新規材料の開発については、SIP 各カテゴリーの PJ とも適宜情報交換を図り効率的に進める。

179

・本施策は、各要素技術とそのシステム化技術の実力を有し、事業化についても十分な意欲を持
つ企業等で技術研究組合を組んで実施する。ユーザー企業の意見を反映できる体制のもと、市場
ニーズを踏まえた開発を推進する。また、実用化が可能な要素技術は、随時プロジェクトからの卒業を図ることとしている。
・新規材料の開発方針の検討・シミュレーション設計、物性の正確な測定・評価の実施、基盤装置等の共有等を技術開発センターで行い、これと各要素技術を研究開発する企業等が密接に連携する体制を構築する。なお、技術開発センターにおいては、確実にアプリケーションにつながる
よう、知財戦略を含めた全体の適切なマネジメント機能を担う。
【責任省庁：経済産業省】
・経済産業省：断熱材、蓄熱材、熱電材料などの部素材開発とそのシステム化、出口のアプリケーションでの実証等を実施。
・文部科学省：各部素材の革新的な機能発現、新規材料の開拓等の基礎研究を実施。
・「ガバニングボード」でプロジェクト間の緊密な連携を確保。
・文科省事業の基礎研究の成果は、実用化の段階に到達したものから経済産業省の実用化研究へ展開させる事を想定。
・新規材料の開発については、SIP 各カテゴリーの PJ とも適宜情報交換を図り効率的に進める。

実施体制

府省連携等

H26AP 助言内容及び対応（対象施策のみ）

H26 年度 AP 施策特定各省ヒアリングにおいて、「各技術の具体的な出口イメージを明確に示すこと」とのご指摘を受け、各技術の具体的な出口イメージを示し事業を実施しているところ。

５．過去２年間の検証可能な達成目標、取組及び成果
時期

H25 年度末（H25 対象施策）

目標（検証可能で定量的な目標）

成果と要因分析

蓄熱技術：モジュール高出力化の原理検証【達成】クラスレートハイドレート系化合物にて 0.2MJ/kg の高い蓄
熱密度を実現する蓄熱媒体の存在を確認した。

遮熱技術：次世代遮熱フィル
ムの設計【達成】遮熱フィルムの光学デザインを決定し、新規特殊積層装置を設計すると共に遮熱用ポリマー候補、熱線吸収材を見出した。

断熱技術：ラボスケール検証
炉の仕様指針作成【達成】、断熱材料、蓄熱材料、熱交換器などの省エネ部材の開発に着手し、既存の部材よりも高い断熱・蓄熱性を持つ材料を開発した。

熱電変換技術：高機能導電性ポリマーの熱励起効率向上
要因の原理確認
排熱発電技術：1kWe クラス
発電の低温熱源発電原理実証
ヒートポンプ技術：産業用高効率高温ヒートポンプの基
本設計及び構造設計
熱マネージメント技術：吸熱モジュール構造デバイス特性測定、伝達経路の構想設計
蓄熱技術：高出力モジュールの開発

H26 年度末（H26 対象施策）

遮熱技術：次世代遮熱フィル
ム用新規ポリマー基本設計の確立
断熱技術：ラボスケール検証
炉の設計、検証炉用バーナー
試作・性能評価
熱電変換技術：フレキシブル
有機熱電用新規導電性ポリマーの設計【達成】導電性ポリマーの熱励起効率およびカーボンナノチューブ
導電性能に関わる新たな要因を見出した。
【達成】1kW クラスの発電サイクル装置を構築し、低温熱源にて発電
効率 6.9％の発電原理を実証した。
【達成】ターボ圧縮機・膨張機を用いたヒートポンプの基本設計およびシミュレーションを行い、中間目標の達成の見通しを得た。
【達成】回転体の温度計測技術を構築し、モーター内部の熱の流れを把握することが可能になった。
【達成】クラスレートハイドレートの融解熱/融点を推定できる計算手法を構築した。また、過冷却抑制については、低過冷却度、高応
答化を検証した。
【達成】新規特殊積層装置を導入し、新規光学設計の高精度厚み分
布実現の検討を行い、革新的次世代遮熱フィルムのコンセプトを実証した。
【達成】開発した断熱材、耐高温高効率蓄熱放熱システム、高効率
排気ガス熱回収システムを組み込んだラボスケール検証炉を設計した。
【達成】計算科学を活用した分子設計と同合成により、ＺＴ値向上に繋がる高熱励起効率の導電性ポリマー構造探索の指針を得た。

排熱発電技術：1kWe クラス
発電の中温対応膨張機試作【達成】1kW クラスのスクロール膨張機（中温排熱対応）の基本構成
案を抽出し、試作評価を行い、耐熱効果を実証した。

ヒートポンプ技術：高温ヒートポンプ試作機の詳細設計及び製作【達成】システムシミュレーション結果による概略仕様をもとに試作するターボ圧縮機・膨張機の設計、製作を行った。また、ターボ
圧縮機・膨張機の単体性能試験が可能な試作機試験装置を設計、製作し、運転確認を行った。

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熱マネージメント技術：吸熱モジュールの試作、リグテス
トによる効果検証【達成】素材研究を通して開発する高熱伝導・高絶縁・低誘電率材
料をモジュール化して吸熱性能の評価リグテストを開始し、基本動作を確認した。

６．今後３年間の検証可能な達成目標及び取組予定
時期

H27 年度末

目標（検証可能で定量的な目標）
蓄熱技術：出力密度
3kW/L の蓄熱モジュー
ルの確立
遮熱技術：新規ポリマー
基本重合技術の確立
断熱技術：検証炉試作、検証炉を用いた各部材の評価
熱電変換技術：フレキシ
ブル有機熱電用新規導電性ポリマーの開発
排熱発電技術：1kWe ク
ラス発電の基本要素技
術確立
ヒートポンプ技術：高温
ヒートポンプ試作機試
験装置の製作及び試作
機性能試験
熱マネージメント技
術：吸熱モジュール試
作、実車総合検証

達成に向けた取組予定
高密度蓄熱材料の高充填密度化と、高い熱伝達率を有する熱交換構
成により、出力密度(3kW/L)の高出力蓄熱モジュールの実現を目指す。
多層積層フィルムにて層間剥離がなく透光性・遮熱性に優れるポリ
マー組合せが可能となる新規ポリマーの開発を行う。
各材料の性能評価及び検証用試験炉全体でのエネルギー効率の評価を行うとともに、排熱削減 50%以上の可能性をラボスケールでの検証を目指す。
塗膜中での配向・集積等を制御する技術を構築し、高い熱電性能を発現する導電性ポリマーを開発する。
高効率小型排熱発電装置を開発し、従来の排熱発電機器の約 2 倍の発電効率 14%を得る出力 1kWe クラスの高効率小型排熱発電技術を確立する。
最高使用温度 200℃以上で膨張機を一体化させたターボ圧縮機を開発する。
瞬間的な温度上昇を抑える構造をもつモータ用吸熱モジュールを試作する。また、パワー素子冷却方法の効果予測を行い、吸熱モジュールを試作し、これらを搭載して車両利用効果検証を行う。

H28 年度末進捗状況を踏まえて検討中

H29 年度末

同上【参考】関係する計画、通知等【参考】添付資料

・環境エネルギー技術革新計画（平成２５年９月）①②③

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