素材産業におけるイノベーションの役割と期待

平成３０年１月
経済産業省 素材産業課

① 素材産業の位置づけ② 競争力強化が急務の日本の機能性素材③ ユーザーとの垂直統合による新素材開発の加速化④ Society 5.0につながるConnected Industries⑤ 素材イノベーションエコシステムの確立

1

① 素材産業の位置づけ

2

製造業における素材産業の位置づけ
 素材産業は、事業所数が約3万、従業者数が約120万人、製造品出荷額等が約56兆円、付加価値額が約20兆円を誇る、我が国のリーディングインダストリー。
製造業全体
事業所数（万件）
従業者数（10万人）
製造品出荷額等（兆円）
付加価値額※（従業員29人以下は粗付加価値額）（兆円）

製造業全体に占める素材産業の割合

素材産業

20.2
74305

3.4
12
5617%
17%
18%

92.2

19.621%※付加価値額=生産額－原材料使用料等－製品出荷額に含まれる国内消費税等－減価償却費

素材産業は、日本標準産業分類の製造業のうち、以下の合計①化学工業、プラスチック製品製造業、ゴム製品製造業（化学産業）②パルプ・紙・紙加工品製造業（紙・パルプ産業）③ガラス・同製品製造業（ガラス産業）④セメント・同製品製造業（セメント産業）⑤耐火物製造業、炭素・黒鉛製品製造業、研磨材・同製品製造業、骨材・石工品等製造業（その他窯業品産業）<注>（）内は略称
出典：平成26年工業統計表（平成28年3月、経済産業省） 3

素材産業の構成
 素材産業のうち、化学産業が各統計において6-8割を占め、紙・パルプ、セメント、ガラスと続く。
その他窯業
品産業

セメント産業

7%

13%
ガラス産業

その他窯業

7%

品産業
4%

ガラス産業
4%

事業所数：3.4万件

2%セメント産業

化学産業

紙・パルプ産紙・パルプ産業

従業者数：122万人

15%

化学産業

60%

業

70%

18%

セメント産業 その他窯業
ガラス産業
3%
紙・パルプ産
業

5%

品産業
2%

出荷額：56兆円

13%
化学産業
77%

ガラス産業
3%
紙・パルプ産業
11%

セメント産業

その他窯業

6%

品産業
3%

付加価値額：20兆円
化学産業
77%

4

化学産業の収益構造
 我が国の主要化学メーカーの売上高を合算すると、基礎・石油化学セグメントと機能性化学セグ
メントは、ほぼ同程度。
 一方、営業利益ベースでは、機能性化学セグメントが45％となっており、多くの化学メーカーの収益の柱。
営業利益

売上高

50,356億円
26%

62,481億円
40%

5,125億円
31%

19兆5,115億円

1兆6,388億円（2015年度）(2015年度)

66,161億円
34%
基礎・汎用石化セグメント

3,680億円
23%

7,387億円
45%
機能性化学セグメント

その他※化学企業18社の財務諸表に基づいて経済産業省作成 5

化学産業のプロセス技術
 基礎化学品は、エチレンセンターにおいてナフサを連続的に熱分解することにより大量に製造（フロー法）。
 一方、機能性化学品は、バッチ法を用いて少量多品種製造。
基礎化学品

機能性化学品・大量生産・フロー法による製造・少量多品種生産
・バッチ法による製造

Flowreactor

世界最高レベルのエネルギー効率で確立した技術

エネルギー効率向上や廃棄物削減等の改善が可能
6

② 競争力強化が急務の日本の機能性素材

7

機能性材料の世界ポジショニング
 機能性材料…（機能による分類） 光学材料、磁性材料、導電・絶縁材料、伝熱・遮熱材料、触媒、…
(形態による分類) 粒子、繊維、フィルム、シート、膜、 …

機能性材料が生み出す機能によって製品の付加価値が発現され製品の差別化が図れる。
機能性材料は、個々の市場規模は小さいが、各々で高いシェアを確保。
世界市場規模（円）10,000,000
1,000兆〈電子機器〉（15%、19.1兆円）

主要先端製品・部材の売上高と世界シェア（２０１３年）【炭素鋼】（9%、10.4兆円）＜凡例＞
数字：（日系企業の世界シェア、日系企業の売上額）
バブ ルの大きさ：日系企業の売上額の大きさ【自動車】（24%、53.1兆円）〈通信機器〉（8%、3.7兆円）【医療用医薬品】（11%、10.8兆円）

100兆
1,000,000【携帯電話（ｽﾏｰﾄﾌｫﾝ）】（6%、2.1兆円）【ジェ ネリック医薬品】（5.3%、9,858億円）【OTC医薬品】（5%、5,959億円）

10兆
100,000【MOS型ﾏｲｸﾛｺﾝﾋﾟｭｰﾀ 】（8%、5,330億円）【サーバー 】
（7%、2,700億円）

10,0001兆

1,000
1,000億【データセンター】

最終製品（エレクトロニクス系）
最終製品（自動車）
部材・装置（エレクトロニクス系）
部材（自動車）医療・バイオ系
その他〈コンピュータ及び情報端末〉（15%、7兆円）【パソコン】 （12%、1.6兆円）（9%、1.3兆円）〈情報達末〉〈AV機器〉（32%、6.1兆円）（18%、3.7兆円）【ロジックIC（MOS型）】〈テレビ(液晶/PDP)〉（29%、2.1兆円）【電子材料】（24%、3兆円）【ハイブリット車(乗用車)】（32%、1.9兆円）（88%、3.1兆円）【油圧ショ ベル】
【工作機械】【リニアIC(ｱﾅﾛｸﾞ)】【ワイヤーハーネス】（37%、1.1兆円）（17%、1.3兆円）【ハイブリット車(乗用車/商用車)】【高張力鋼】（12.3%、5,200億円）（59%、2.1兆円）【ストロング【フォークリフト】（86%、3.1兆円）（46%、1.5兆円）
ハイブリット車】【Mobile DRAM】（33%、6,565億円）（88%、2.9兆円）【エレベータ】（20%、3,353億円）〈カーAVC機器〉 【 シ リ コンウェ ハ】【鉛蓄電池 】
【複合機(MEP)】（34%、9,448億円）【小型モーター】 （50%、1.2兆円）【AMT/DCT】（13%、4,700億円）（81%、7,727億円）（ 66%、 9,200億円）【CVT】（48%1兆円）【ゲーム機(据置型】（28%、4,435億円）（100%、7,500億円）【HDD(2.5"ATA)】（60%、3,126億円）（19%、2,684億円）【バリスタ（積層チップ)】【 偏 光 板 (大 型パネル)】【デジタルスチルカメラ】【 合成ゴム(SBゴム】〈撮像機器〉（50%、6,410億円）（ 68%、 4,398億円）（90%、1.6兆円）（24%、4,210億円）（88%、1.1兆円）【空圧装置】（44%、5,420億円）【マイコン（MCU)】【 半 導 体 封止材 料】【ｾﾗﾐｯｸｺﾝﾃﾞﾝｻ】（36%、4,500億円（ 76%、 1,465億円）（56%、4,114億円）【 反 射 防 止ﾌｨﾙﾑ】（ 91%、 993億円）【 ﾘ ﾁｳﾑｲｵﾝ電池ｾﾊﾟﾚｰﾀｰ】【 ﾘ ﾁｳﾑｲｵﾝ 電池負 極材】（ 55%、 1,063億円）（ 50%、 673億円）【記録型DVDDrive（DVD-W）】（75%、2,194億円）【ﾏｲﾙﾄﾞﾊｲﾌﾞﾘｯﾄ車(乗用車)】＜出典＞（85%、2,475億円）【 ﾌ ﾟ ﾘﾝﾄ基 盤ﾘﾚｰ】（79%、1,670億円）
新エネルギー・産業技術総合開発機構「日本企業の国際【 ｶ ﾗ ｰﾚ ｼﾞｽﾄ】（ 67%、 774億円）【 半 導 体 用ﾀｰｹﾞｯﾄ材】
競争ポジションに関する情報収集」 調査結果（富士キメラ総（ 79%、 305億円）研）、ＪＥＩＴＡ「電子情報産業の世界生産見通し」等

機能性材料等

100
100億
020

40

60

80

100

日系企業の世界シェア（％）（出典）平成26 年度 日本企業の国際競争ポジションに関する情報収集より経済産業省作成

8

我が国素材メーカーが競争力を有する機能性材料の例
 機能性化学品の世界市場規模は約50兆円（化学品全体の15％程度）。
 リチウムイオン電池や液晶ディスプレイの素材などに用いられる電子材料では、我が国の化学企業が高いシェアを有する分野が多く存在。
高いシェアを有する機能性化学品の分野（例）
TACフィルム
日系メーカー世界シェア１０割
富士フィルム、コニカミノルタなど

偏光板
日系メーカー世界シェア6割日東電工、住友化学、
LG Chem(韓)、CMMT(中)など

ガラス基板
日系メーカー世界シェア5割
旭硝子、日本電気硝子、Corning(米)、CPM(韓)など

光学機能フィルム
TAC（偏光板保護フィルム）

カラーフィルター
液晶

偏光板

偏光板

正極材
日系メーカー世界シェア３割
日亜化学、住友金属鉱山、Umicore(欧)、湖南杉杉(中)、L&F(韓)など

正極

負極材
日系メーカー世界シェア５割
日立化成、三菱化学、JFE、BTR(中)、Shanshan(中)など

負極

偏光板
拡散板
導光板

電解液
ガラス基板

バックライト
セパレータ

液晶ディスプレイ
ブラックレジスト
日系メーカー世界シェア７割
東京応化、三菱化学、新日鉄住金化学、Samsung SDI(韓)、Chi Mei Chemical(中)など

カラーレジスト
日系メーカー世界シェア７割
ＪＳＲ、住友化学、トーヨーカラー
LG Chem(韓)、SamsungSDI(韓)など

リチウムイオン電池

セパレーター
日系メーカー世界シェア５割
旭化成、東レ、住友化学、宇部興産、SK Innovation(韓)など

電解液
日系メーカー世界シェア４割
三菱化学、宇部興産、BASF(独)、GuataiHuarong(中)など（出典）平成27 年度 日本企業の国際競争ポジションに関する情報収集等より経済産業省作成

9機能性素材の課題
 機能性素材（例：電子材料）を巡る環境の変化- ユーザー側の製品サイクルの短期化- 市場規模の拡大に伴う新興国メーカーの参入と積極的な投資- 多数ある日本企業間の競争激化
市場シェアの低下とコモディティ化の加速
日系企業のポジション変化（リチウムイオン電池材料の例）

課題の解決に向けて世界シェア（％）

 ユーザー産業ニーズへの迅速な対応やそれらを先取りした開発・提案を可能とするイノベーションの質とスピードの高度化
 増大する研究開発費用や設備投資に対応できる企業体力の確保（出典）平成27 年度 日本企業の国際競争ポジションに関する情報収集等より経済産業省作成

10素材産業のイノベーションの高度化 素材イノベーションの高度化のためには、素材開発の質とスピードをあげるオープンイノベーションの取り込みや、素材側から社会変革をもたらす新素材の創出・提案力の強化が必要であり、具体的には、以下の取組を進めていくことが重要。

ユーザーとの垂直統合による新素材開発の加速化Sosiety5.0につながるConnected Industries
素材イノベーションエコシステムの確立

11

③ ユーザーとの垂直統合による新素材開発の加速化

12ユーザーとの垂直統合による素材開発プロジェクト①
次世代車載用蓄電池の実用化に向けた基盤技術開発事業
平成30年度予算案額 47.0億円（32.7億円）

産学の緊密の下、現行のリチウムイオン電池（現行LIB）に比べ、①エネルギー密度の高い
全固体LIB、②新原理により性能を大幅に向上させた革新型蓄電池、の共通基盤技術の研究開発を実施。
（成果目標）
 全固体LIB：2020年以降の実用化。量産に適した新材料・部品の評価技術を開発。
車載時の充放電・熱的挙動を予測するシミュレーション技術等を開発。
 革新型蓄電池：エネルギー密度 500Wh/kg（現行比5倍）を2030年に実用化。
耐久性・安全性等に克服不可能な課題が無いことを試作品で検証。
全個体ＬＩＢ

全固体化

革新型蓄電池

現行LIB
（電解液）

有機電解質の固体化により高容量化

開発項目

全固体LIB

全固体
LIB

革新型蓄電池

蓄電池の反応過程や劣化現象等を、Ｘ線等を用いることで非破壊の下、詳細かつ短時間で解析を行う。
SPRING-8/J-PARC

共新材料評価技
術開発

H28fy

H29fy

革新型蓄電池開発

通H31fy

H32fy

H33fy

H34fy

車載用セルの材料評価技術開発

小型セルでの材料評価技術開発

共通基盤技術開発
高度解析
技術開発

H30fy

新材料等の評価とフィードバック
シミュレーション技術開発
国際標準化戦略の検討・試験評価法の開発

新規解析技術の開発

解析技術の高度化

革新型蓄電池の反応・メカニズムの本質的解明
300Wh/kgセルの技術開発

500Wh/kgセル化技術開発

革新型蓄電池の共通的課題の検討
自動車環境性能評価、社会システムの検討、動向調査等※H29fyまでは一部液系LIBの評価技術を含む

13

素材開発プロジェクト②

自動車等の軽量化に資する新構造材料の開発事業
平成30年度予算案額 41.5億円(40.0億円)

 車体の軽量化及び実用化に向けた低コスト化を図る新構造材の技術開発。
 熱可塑性CFRPの大型、複雑形状部材の高速・連続成形技術の開発(数分サイクル、生産性向上)。
 自動車車体：熱可塑性CFRPを含む新構造材料によるマルチマテリアル化により、50％の軽量化を目指す(平成34年度)。
複雑形状部材

アルミ
CFRP/アルミ
アルミ/CFRP

大型部材(フロアパネル)

CFRP
CFRP/アルミ

アルミ/CFRP

車体の軽量化に向けた材料選択の一例

プレス機
幅1400×長さ1400× 高さ110

14

素材開発プロジェクト③

高機能なリグノセルロースナノファイバーの一貫製造プロセスと部材化技術の開発事業
平成30年度予算案額 ８.0億円(６.５億円)

 リグニンを被覆することで、耐熱性(230-250℃)を向上。
 リグニン由来の官能基を化学修飾することで、高機能特性を付与。
 製造コストは、平成42年度までに300円/kgを目指す。
これまでのＣＮＦセルロースのみを取り出しナノ状にしたもの

高機能化

リグノＣＮＦ

セルロースに加えリグニンも取り出し、ナノ状にしたセルロース(ＣＮＦ)表面に被覆したもの

セルロースナノファイバー
ヘミセルロース
リグニン

ＣＮＦ

リグノＣＮＦ

耐熱性が低い
（高温域では熱劣化が生じるため、高融点の自動車用エンジニアリングプラスチックなどには使用不可）
射出成型
ペレット

自動車
プレス成型

家電

建材

ＣＮＦ

リグニンで被覆

リグノセルロースナノファイバーの開発により、自動車、家電市場等への参入を目指す 15

④ Society 5.0につながる
Connected Industries

16「Connected Industries」 とは？
ヒト（人材）・カネ（資金）・モノ（技術）に加えて、データや情報が新たな経営資源に。これらをいかに有効に活用するか。
様々な業種、企業、人、データ、機械などがつながって新たな付加価値や製品・サービスを創出、生産性を向上
高齢化、人手不足、環境・エネルギー制約などの社会課題を解決

これらを通じて、産業競争力の強化→国民生活の向上・国民経済の健全な発展
17Connected Industriesにおける「つながり」のイメージ
空間的イメージ
サプライチェーン

異分野（企業・大学・個人）
グループ企業※「つながる」だけでは不十分。
「つながって何をするか」が重要。
・生産性向上（効率化）
・新たな付加価値創出（新製品・サービス）

同業他社

企業
事業所

時間的イメージ
先人たちのノウハウ
現役世代
将来世代

18

「Connected Industries」の取組の方向性
 CEATECカンファレンスにて「Connected Industries」東京イニシアティブ2017を発表。
① 市場成長性、我が国産業が有する強み、社会的意義の大きさ等から、５つの重点取組分野を特定、取組の加速化と政策資源の集中投入。
② 横断的課題に対する支援措置・法制度等の対応。

2017.10.02「Connected Industries」カンファレンスの様子「Connected Industries」コンセプトムービー:https://youtu.be/pJ2AoTAmIlo

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「Connected Industries」５つの重点取組分野「自動走行・モビリティサービス」
 データ協調の在り方を早急に整理
 AI開発・人材育成の強化
 物流等も含むモビリティサービスやEV化の将来像を見据えた取組「ものづくり・ロボティクス」
 データ形式等の国際標準化 サイバーセキュリティ・人材育成等の協調領域での企業間連携の強化
 中小企業向けのIoTツール等の基盤整備「バイオ・素材」
 協調領域におけるデータ連携の実現
 実用化に向けたAI技術プラット
フォームの構築 社会的受容性の確保「プラント・インフラ保安」「スマートライフ」

 IoTを活用した自主保安技術の向上
 企業間のデータ協調に向けたガイドラ
イン等の整備 さらなる規制制度改革の推進 ニーズの掘り起こし、サービスの具体化
 企業間アライアンスによるデータ連携
 パーソナルデータの利活用に係るルール整備

これらを支える横断的支援策を早急に整備

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「Connected Industries」の横断的な政策
リアルデータの共有・利活用
 データ共有事業者の認定制度の創設、税制等による支援
 リアルデータをもつ大手・中堅企業とAIベンチャーとの連携によるAIシステム開発支援
 実証事業を通じたモデル創出・ルール整備
 「データ契約ガイドライン」の改訂

データ活用に向けた基盤整備

さらなる展開＜研究開発、人材育成、ｻｲﾊﾞｰｾｷｭﾘﾃｨ＞＜国際、ベンチャー、地域・中小企業＞

 革新的なAIチップ開発の促進
 ネット×リアルのハイブリッド人材、AI人材等の育成強化
 世界中から優秀な人材を集める枠組みの検討
 サイバーセキュリティ対策の強化

 欧州、アジア等世界各国との協力強化
 国際連携WGを通じたシステム輸出強化
 国際標準化人材の質的・量的拡充
 日本版ベンチャーエコシステムの実現
 専門家育成や派遣による、地域・中小企業への支援強化

日本の強みであるリアルデータを核に、支援を強化
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Connected Industries 素材分科会における検討の視点 デジタル革命により経営環境が大きく変化し、顧客や市場ニーズのさらなる多様化・短期化、日本が強みを有する素材開発もサービス産業化する懸念。
 環境変化に対応すべく新たな経営資源(データや情報)を最大限活用するための方策を検討。解決すべき4つの課題を対象に重点的に検討を進める。
① 素材側からの価値提案力の強化やビジネスモデルの転換による新事業領域の創出② 素材開発力の更なる強化のためのAIやビックデータを利用した開発スピードの加速化③ 社内統合管理により限られたリソース(生産設備・人材)内での生産性最大化に向けた次世代生産システムへの転換④ 取組を進める上で必要なデジタル人材の育成・確保
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素材開発力の更なる強化に係る事例（米国） 米国では、2012年に「Material Genome Initiative」の研究者が中心となり、日本が発表した電池材料の論文情報に基づき、コンピューターシミュレーションを実施。
 その結果、日本のA社の未公開特許（出願はA社が先）と同じ材料を開発することに成功。
Gerbrand Ceder（UC Berkeley）
第13回ナノテクノロジー総合シンポジウム（JAPAN NANO 2015）

出典：文科省研究振興局

23デジタル技術を活用した新しい素材開発インフラの整備-超超PJ超先端材料超高速開発基盤技術プロジェクト (平成30年度予算案額 26.5億円（24.0億円）)
 有機機能性材料メーカーと計算機科学エキスパートの本格的なコラボレーションプロジェクト。
 材料設計、プロセス、解析技術にスパコン・人工知能（ＡＩ）を徹底活用。
 開発期間・試作回数１/２０の短縮を目指す。
従来の材料開発手法

本ＰＪで開発する基盤技術

設計

設計
開発期間を1/20に短縮

経験や勘

計算科学に基づく材料設計
計算科学

評価

試作

評価

試作

低解像度の計測評価

逐次手作業

高速･高解像の計測評価

高速・高精度
製造プロセス

計測技術

プロセス技術従来の延長線上の材料製造止まり

従来の延長線上にない材料が製造可能

24

超超PJ終了後に事業化が想定される製品
調光・発光材料

誘電材料

超高性能ポリマー

透明度の高いサーモクロ
ミックフィルム等

高耐電圧かつ高誘電性の有機・無機ハイブリッド
コンデンサ等高耐熱かつ高強度な
スーパーエンジニアリング
プラスチック等

冷房時
機能性ナノ粒子
吸収小近赤外光

可視光透過率>70％
近赤外光は遮断暖房時
機能性ナノ粒子

近赤外光

自動車排気系部品(高温環境下での応力分布)

可視光・近赤外光とも透過

超高性能触媒(機能性化成品)

ナノカーボン材料（ＣＮＴ・グラフェン）

熱安定性透明フレキシブル
熱硬化性樹脂等

耐熱性の自動車用ワイヤー
ハーネス、導電線や放熱材料等

in situ分析による
高度制御

A-B ブロック共重合体
a-b-a-b 交互共重合体
機能性樹脂

a b

高性能透明フィルム
絶縁封止樹脂自動車用ワイヤーハー
ネス、モーター、高圧電線など
導電性ゴム、耐熱性樹
脂、放熱材料など

参加企業 １８社
先端素材高速開発技術研究組合（ADMAT)
コニカミノルタ(株)、日立化成(株)、出光興産(株)、DIC(株)、東レ(株)、(株)東ソー、昭和電工(株)、新日鉄住金化学(株)、JSR(株)、横浜ゴム(株)、宇部興産(株)、(株)村田製作所、パナソニック(株)、(株)カネカ、積水化成品工業(株)、日本触媒(株)、日本ゼオン(株)、古河電工(株)フレキシブルディスプ
レイ・照明

25

機能性化学品の革新製造技術

オンデマンド型のフロー合成プロセス

NEDO エネルギー・環境新技術先導プログラム「ファインケミカルズ製造のためのフロー精密合成の開発」

 モジュール化（組み立てユニット化）された製造設備を組み合わせ、迅速かつ目的とする化学化合物を連続合成するフロープロセスを構築。モジュールに原料を流すだけで省エネかつオンデマンドに製造可能。
 これまでの精密有機合成では１反応ごとにフラスコや反応釜を用いて反応を行う「バッチ合成」が主流。この反応をカラム中で溶液を連続的に流しながら行う「フロー合成」へ移行・自動化。これによりこれまでにない全く新しいものづくりへの飛躍が期待される。

出典：東京大学大学院理学系研究科化学専攻 有機合成化学研究室 小林教授よりhttp://www.chem.s.u-tokyo.ac.jp/users/synorg/jp/research/flow/index.html

2626

⑤ 素材イノベーションエコシステムの確立

27

オープンイノベーションシステムの全体像
 オープンイノベーションの推進にかかる課題と具体的取組を、段階・目的により３類型に分類。
１．組織の在り方見直し、２．人材･技術の流動化促進、３．環境整備 をそれぞれ推進。
「オープンイノベーションの３類型」①アイディア創出・事業構想の面でのオープンイノベーション
技術インテリジェンス
社会課題解決に必要な技術の特定と我が国の強みの分析②
技術開発の面でのオープンイノベーション「解決すべき社会課題」に対応し「日本のコア技術の強み」を活かした産業化・社会実装まで繋げるイノベーションシステムの実現

技術開発

実用化

国研大学アウトバウンド

インバ
ウンド

研究開発型
ベンチャー

将来、国内外で解決が必要となる社会課題の抽出

社会実装・市場開拓

企業

企業

社会課題・潮流

VC、CVC
研究開発型
ベンチャー

③
社会実装・市場獲得の面でのオープン
イノベーション

28

素材・化学分野特化型ファンドによるベンチャー企業の成長促進 2016年1月、素材・化学分野特化型の「ユニバーサルマテリアルズインキュベーター(UMI)」が、産業革新機構からのスピンアウトファンドとして、主要大手素材化学メーカーも出資参画して設立。
 素材系ベンチャー企業、大企業カーブアウト等に対する、リスクマネー供給（出資）、経営サポート、幅広いネットワークを通じたニーズ・シーズのマッチングが目的。
 出資企業からの出向者受入による人材育成等も実施。

・・・・・
株式会社ライトニックス
樹脂製ランセット針JITSUBO株式会社
ペプチド医薬Arzeda Corporation
米バイオテクノロジー企業（出展）UMI資料を基に経済産業省作成

29

素材系技術シーズが抱えるイノベーションへの課題～第２の死の谷
 通常の「死の谷」に加え、生産技術開発（スケールアップ）段階の「第2の死の谷」が存在。
a. 必要な資金量（10億円程度）・年数（概ね3～5年）が多くリスクが高い一方、スケールアップ時にしか使用しない設備に投資することもある。
b. スケールアップ前の技術シーズは、市場リスクに加え、技術リスクも高く、投資先として時期尚早と判断される。
c. サンプル供給が十分に行えないため、結果として将来の用途開発の遅れにつながる。
 素材シーズのスケールアップを円滑化する環境整備が素材産業の成長を加速するための鍵。
政府の支援策NEDO等によるスタートアップ支援※ユニバーサルマテリアルズインキュベーター(UMI)ファンド
素材・化学分野特化型VC

UMI※による出資
生産設備やノウハウを有する企業との連携強化

素材系企業の 技術的深度＝難易度
ス
ケー
ルアップ
成長ステージ
事例• 既存ベンチャー施策の支援等を活用し、ハンズオンによる連携強化

5~年

0年

Stage1
R&D

11~年

8~年

Stage2
開発

Stage3
生産技術

15~年

Stage4
本量産

20~年

Stage5
量産効率化

スケールアップ
第１の死の谷～1-2億円Lab：~10L

Bench：90L

第２の死の谷数10～数100億円

１０億円程度Pilot：2kL

Commercial scale30

素材系ベンチャー(シーズ)×受託メーカー

スケールアップ加速の可能性

 迅速なスケールアップ、リスク低減の観点から、反応器やユーティリティ等は外部設備を有効利用することが効果的。
 希望の多い設備は、「配合・混合」、「蒸留・分離」、「合成」、「洗浄」。大手企業が遊休設備として有する場合もあるが、多くは受託製造メーカーが保有する設備と合致。
 素材系ベンチャー企業は、外部機関（受託企業）との連携ニーズが高いが、保有設備に関する情報の不足や必要な設備が不明であることがボトルネックに。
素材系ベンチャー企業の生声• ベンチャーはリスク低減のためアセットライト、例えば受託企業等の活用を考えるべき。
• スケールアップ時に外部設備を利用したいが、保有設備に関する情報の不足や製造の知見の不足により具体的な検討が進まない。
• 資金調達は、供給安定性や品質保証性が求められる厳しい世界。生産能力に対応した土地や設備やユーティリティが必要となる。確保に苦労している。
• スケールアップの際、許認可の取得や共通設備（ユーティリティや蒸留塔等）の設置が高くついた。
• そもそも生産系設備のオペレーションノウハウが無く、どのような設備が必要か分からない。
ベンチャー・中小企業が要望する設備と受託企業の保有設備の比較
出典：経済産業省素材産業課 平成２８年度製造基盤技術実態等調査（素材産業のオープンイノベーション環境整備のための外部リソース活用のあり方に関する調査）

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「素材系ベンチャー×受託メーカー」連携には課題も 製造受託メーカーは、より低コストで稼働率を安定的に高くする意向が強い。与信確認
コストが大きく将来性が不確実なベンチャー等ではなく、大手企業との継続的な取引を求める傾向。
 新規性のあるベンチャー等との連携については新たな製造技術ノウハウの獲得などのメリットも一部あり。
 有望な素材系ベンチャー企業と製造受託企業について連携強化のための支援を検討。
製造受託企業の生声• 大企業との長期安定取引が望ましい。新規案件にも興味があるが、与信や将来性、マンパワーの問題等で、大企業枠を削る必要性を見出せない。
• 受託しているところは大企業が多い。ベンチャー案件はスクリーニングが難しく、生産計画が3年程度たつものでないと受けづらい。
• ベンチャーからの受託は受けないことはないが、与信調査の結果が悪ければお断りする。現金での支払を要求するなど厳しい取引条件に設定することもあり。
• 基本的に大量物件につなげていきたい。サンプルばかり受注していては、ビジネスとしての魅力がない。
• 新規性のあるものを受託するメリットとしては、製造技術のノウハウの獲得。製造方法を自社で考えた場合は、委託先には伝えない。

その他
10%
権利等の切り分けに関する折り合いがつかない可能性がある
14%
連携にかかるコストや労力に見合ったリターンが得られる見込みがない
38%

技術シーズの将来性（事業性）の見極めができない
28%
ライセンシング等、他にもっと適当な技術の取り込み形態がある
10%

技術シーズを保有する大学・ベンチャー企業と連携する上での課題

出典：経済産業省素材産業課 平成２８年度製造基盤技術実態等調査（素材産業のオープンイノベーション環境整備のための外部リソース活用のあり方に関する調査）

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スケールアップに課題をもつ素材企業への支援策
 素材企業と製造受託企業が連携した研究開発において、来年度の予算事業で補助が可能。
地域中核企業･中小企業等連携支援事業（戦略的基盤技術高度化･連携支援事業）
地域中核企業（中小企業･中堅企業）と、中小企業、大学公設試等と連携して行う研究開発、試作品開発及び販路開拓等への取組を支援。（素材企業と製造受託企業との研究開発を含む。）• 補助金額（上限）：4,500万円以下（初年度）、補助率：2/3以内• 補助事業期間：２年度又は３年度• 窓口：各経済産業局
戦略的省エネルギー技術革新プログラム「省エネルギー技術戦略」で掲げる重要技術（製造プロセス省エネ化技術、省エネプロダクト加速化技術）の技術開発を支援。 （素材企業と製造受託企業との研究開発を含む。）• 補助金額（上限）：2,000万円～5億円/年、補助率：2/3• 補助事業期間：2～5年以内• 窓口：NEDO
企業間連携スタートアップ（SCA）に対する事業化支援
具体的な技術シーズを活用した事業構想を持ち、事業会社と共同研究等を行う研究開発型ベンチャーに対して、事業化のための助成。
• 補助金額（上限）：7,000万円/年、補助率：2/3以下• 補助事業期間：１年• 窓口：NEDO※平成２９年度の要件を記載

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まとめ
 イノベーションや市場ニーズの変化のスピードに対応するためには、調達先や顧客との連携強化・効率化が不可欠。
臨機応変な多品種製造に対応したデータ共有、バッチ生産方式の革新が必要。
 Connected Industriesの取組は、生産性向上に留まらず、新たなビジネスモデルの創出のチャンスに。データ利活用による開発力・提案力の強化が競争力のカギに。
 第4次産業革命による世界的な破壊的イノベーションに対応した素材イノベーションエコシステムの確立が急務。
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