技術政策の将来
技術政策の将来〜環境技術を中心に〜〜環境技術を中心に〜

2008.7.28
内閣府参事官（科学技術・基本政策担当）
電気通信大学客員教授
安藤晴彦

より根本に横たわる大問題（産業アーキテクチャの変化）
国際競争力世界ランキング２００２年（ＩＭＤ）
１位

アメリカ

２２位

フランス

２位

フィンランド

２３位

スペイン

３位

ルクセンブルグ

２４位

台湾

４位

オランダ

２５位

イスラエル

５位

シンガポール

２６位

マレーシア

６位

デンマーク

２７位

韓国

７位

スイス

２８位

ハンガリー

８位

カナダ

２９位

チェコ

９位

香港

３０位

日本

１０位

アイルランド

３１位

中国

１５位

ドイツ

３２位

イタリア

１６位

イギリス

３３位

ポルトガル

２１位

エストニア

３４位

タイ

第二の敗戦！

屈辱の３０位

２００８年は２２位

1旧官営富岡製糸場：日本の近代産業の曙
・粗製濫造の粗悪品を海外輸出し、国際市場の信用を喪失した日本の生糸を根本的に改良し、イメージアップを図るとともに、廃藩置県で地位を失った旧士族の授産対策のため、明治政府は模範的洋式製糸工場の国内建設を決定。
・伊藤博文、渋沢栄一が、フランス人ポール・ブリュナを雇い、計画書作成、適地選択、建設、製糸指導を任せる。
・明治５年創業開始、昭和６２年創業停止。

・「コピー・エクザクトリ」･･･窓枠、ガラスも・「富岡女工」
2

国際競争ルールの変化★６０・７０年代：低コスト・品質：プロダクト・アウト★８０年代（日本最強）：ＱＣＤ最適化、ジャストインタイム

戦う土俵が変化★９０年代：イノベーション、アジリティ、リアルタイム、知価産業

オープン・アーキテクチャ（対日包囲戦）「モジュール化」
3

モジュール・クラスターの形成
IBM’s blue days

1000

900

小モジュールが「独立」に「進化」する

800＝「最先端」を知るベンチャーが主役

700

価値創造が周辺で起こる
600

500

400

300

200

1000505560657075808590954

９０年代に起きたこと
モジュール分業

ｖｓ 統合型ものづくり（オープン・アーキテクチャ）ＰＣ

半導体←携帯電話ｶｰﾅﾋﾞ→←ﾃﾞｼﾞｶﾒ→TVｹﾞｰﾑ自動車

ﾓｼﾞｭｰﾙ･ｱｰｷﾃｸﾁｬ（組合せ）

統合ｱｰｷﾃｸﾁｬ（擦合せ）軽量級開発ﾘｰﾀﾞｰ
ﾕｰｻﾞｰﾆｰｽﾞ明快（性能）

重量級開発ﾘｰﾀﾞｰ
ﾕｰｻﾞｰﾆｰｽﾞ不透明（ﾃﾞｻﾞｲﾝ）・ハードの発展（制約なくなる）(25MHz 500kB →3.5GHz 100GB)・ソフトの重複可・スピード重視・超高速ディジタルＩＣＴ処理による分離可能性の増大（情報伝達処理コストの「大暴落」＆インターフェース記述の容易化）

モジュール分業・
カプセル分業が有利に

シリコンバレー現象：
シリコンバレー現象
小さなハイテク分業→多数の起業と激しい競争
リスク低減装置（入口・中間・出口）
大成功事例＝ミドルリスク・ハイリターン

5すり合せと組合せ
Integral vs. Modular architecture

じっくり煮込むには時間もかかる、人手もかかる

自動車が典型

何せスピーディＰＣが典型

6

鉄、白金、パラジウム、モリブデン、タングステン、コバルト
ニッケル、マンガン、リチウム、インジウム、ガリウム
銅、鉛、亜鉛、金、銀、錫

7

出典：物質・材料研究機構資料

資源価格の高騰
資源価格の高騰

国際的な資源制約の高まり（需要増大、価格高騰、資源ナショナリズム）。 特に、自動車、電気・電子機器などの「産業のビタミン」であるレアメタルの供給リスクが増大●各種資源の価格の推移●レアアース生産国の推移
2002年
3月

2007年
5月

％

レアアース生産国の推移
140,000

US$/t

73.9273.3370%

アルミ

US$/kg1.42.7196%

銅

US$/kg1.67.4459%

鉛US$/kg0.5

2.2441%

インジウム

US$/kg85.0

710.0835%

ニッケル

US$/kg6.5

52.2798%

タングステン（鉱石）

US$/MTU(*)

35.3

165.0467%

レアアース（ネオジム）

US$/kg7.3

44.0603%

レアアース（ディスプロシウム）

US$/kg

34.0

120.0

353%

プラチナ

US$/kg

16,517.7

41,465.5251%

120,000

中国ﾊﾞｲﾕﾝｵﾎﾞ鉱山；１９８０年代半ばから生産開始

R E O ( 酸 化 物 量 ,t )鉄スクラップ

100,000

米国マウンテンパス鉱山：１９９８年の生産休止
80,00060,000

中 国
40,000米国

20,000その他

0*：三酸化タングステン10kgを含む鉱石の価格

1979 1984 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 年

出典：Mineral Commodity Summaries 20078

大気の構造熱圏
Thermosphere80-800km

中間圏
Mesosphere50-80km

2000℃（熱量は少ない）
0→-92.5℃

成層圏
Stratosphere11-50km-70→0℃

対流圏
Troposphere0-11km15→-70℃▲0.65℃/100m
大気質量の８０％

地球半径＝約６４００ｋｍ
猛烈な台風、爆弾低気圧・・・は対流圏と表層海洋での話
地球温暖化は、巨大な「布団蒸し」実験！？

9地球の「薄皮」の内部で起きていること

広瀬立成早大教授「物理学者のゴミ談義」
出典：月刊廃棄物2008May

10

「ハリケーンが発達し、強い勢力を持つのに適した状況を、地球温暖化が作り出している」
米国大気研究センター(NCAR)
気候分析部門責任者
ケビン・トレンバース博士「リタ」（日本時間２４日午後４時３０分、米海洋大気局）

11

世界のｴﾈﾙｷﾞｰ埋蔵量
Uranium

Equivalent Stock ofEnergy Source

ｳﾗﾆｳﾑ

NaturalGas

Sun

天然ｶﾞｽ

太陽からの年間ｴﾈﾙｷﾞｰ量

OilAnnual Energy from the Sun

石油

UraniumNaturalGas

Oil

Coal
石炭

年間ｴﾈﾙｷﾞｰ需要
Annual Demand

Coal

AnnualDemand
年間需要12出典）Dr.Bjorsethのデータに基づき京セラ作成

13

第三世代太陽電池とplan 2020

低コスト化目標
50円/ W(2020年)
筑波大学 岡田至崇先生ご提供資料
14日本のベンチャー企業の球状ソーラー15大仏（阿弥陀如来）は、無限の光 (ख़िमताभ, amitaabha).
16画期的な量子ドット太陽電池
従来型

次世代型sunlightabsorption

sunlight(1) charge recombination
without emission(2) charge recombination
with emission

Source: Dr. Yoshitaka Okada

三次元量子ドット超格子

17The Championships for newer Photovoltaic cells,“Wimbledon” in Japan• 9 countries, 10 types, 26 different modules
severely compete in Hokuto (west of Tokyo)

18

Samurai: ancient noble warrior?
“Innovation Samurai” today is defined here forprepared, decided, devoted, high-minded scientist or
engineer who tackles difficult breakthrough targets
with bravery, deepest spirits, calm passion androbust personal commitment under empowerment.

19

Next-Generation Vehicle Fuel Initiative
2. Clean diesel

1. Biofuel

3. Next-generation batteries

4. Fuel cells/hydrogen Economy〜Plug-in Hybrid Vehicle〜

1. Biofuel

3. Next-generation batteries

・Bioethanol blended with gasoline, and・Ｂiodiesel blended with diesel oil

Cellulose-derived biofuel
Waste wood

Next-Generation Vehicle Battery
Development Project
Budget (07FY): $ 50 Million

・Conversion into sugar using enzymes
・Fermentation using yeast

Improved battery(2010)

EthanolCompact EV

Targetedbattery
performance
Targetedbattery cost

2. Clean dieselGasoline
engineElectricity for daily commuting(Huge cnt cut of oil consumption)
Gasoline for long drives

Compact EVPHV

1.5
1/7

1/2

Charging
circuitHome power supply

Advancedbattery (2015)

1ButteryInnovative
battery (2030)
Standard-sized EV

7
1/40

R&D of next-gen batteries (improvement in performance)

4. Fuel cells/hydrogen Economy
Share of dieselvehicles
欧州
Europe
日本
Japan

1990
年
1992
年
1994
年
1996
年
1998
年
2000
年
2002
年
2004
年

50%
45%
40%
35%
30%
25%
20%
15%
10%
5%
0%

Common railsystem
High-pressurepump

Hydrogen Economy: transition from “carbon cycle” to “water cycle”

Common rail

Hydrogen supply

Injector
Electroniccontrol
system Open/closesignal

Hydrogen station

Fuel cell vehicle
Hydrogen vehicles

Fuel tank- Powered by way of the combustion of hydrogen
instead of fossil fuel (e.g. gasoline)- Producing very clean exhaust that contains
almost nothing but water出典：電力中央研究所、電中研ニュース４３３21

ジュール・ヴェルヌ『神秘の島』（１８７４年）• 「アメリカの石炭が掘りつくされたら商工業はどうなるか」「かわりに何を燃やすのか」• 「水だよ」L’eau, répondit Cyrus Smithと主人公が言い放つ。「水といっても原子に分解された水だ。きっと電気で行われるだろう。諸君、水が燃料になる日は必ずくる。水素と酸素を利用すれば、熱や光を無尽蔵に生みだしてくれる。石炭など比べものにならぬほど大量にね。水は未来の石炭なんだ。」
22

定置用燃料電池のリアルマーケット創造に向けて政策的サポートを受けた市場の創設

大規模実証事業

2005

自立的市場の発展・拡大

201?

2008

市場規模

800万円／台
120万円／台

50万円／台 以下

１台あたりコスト
大規模実証

導入拡大期

本格普及期

数百台〜数千台／年

数千台〜数万台

数十万台／年

23求むチャレンジャー！
共通化の可能性のある家庭用燃料電池システム補機類
家庭用燃料電池システムの共通仕様リストを公表 ： http://www.meti.go.jp/press/20051227004/20051227004.html

弁類

ポンプ

ブロワ

圧力計

流量計

補機プロジェクト 推進体制
推進会議
推進会議

ＮＥＤＯ
ＮＥＤＯ

ＭＥＴＩ
ＭＥＴＩ

システムメーカー

調査研究会
調査研究会

松下電器
松下電器
産業
産業
（担当：燃料昇圧（担当：燃料昇圧
ブロワ、選択酸化ブロワ、選択酸化空気ブロワ）
空気ブロワ）（担当：水系、ガス（担当：水系、ガス系流量計、圧力セ系流量計、圧力センサ）
ンサ）

三洋電機
三洋電機
（担当：水ポン（担当：水ポンプ）プ）

東芝燃料電池東芝燃料電池 富士電機ｱﾄﾞﾊﾞﾝ
富士電機ｱﾄﾞﾊﾞﾝ
システム
システム ｽﾄﾃｸﾉﾛｼﾞｰ
ｽﾄﾃｸﾉﾛｼﾞｰ（担当：弁、バルブ）（担当：弁、バルブ）（担当：カソード空気ブロ（担当：カソード空気ブロ
ワ、バーナ空気ブロワ）
ワ、バーナ空気ブロワ）

荏原
原電
電産
産
荏東芝
芝ホ
ホーーム
ムテ
テク
クノノ東
安永
永エエ
アポ
ポンンプ
プ
安ア
日本
本電
電産
産コ
コ
パル
ル電電子
子
日パ

鷺宮
宮製
製作
作所
所
鷺
タイ
イム
ム技技研
研
タ
ミク
クニニミ
ＳＭ
ＭＣ
Ｃ
Ｓ
アイ
イビ
ビーーエエスジジャャパ
パンンアス

荏原
原製製作
作所
所
荏ニ
クニ
ニ
ニ
ク
荻原
原製
製作
作所
所
荻松下
下電
電工
工
松
イワ
ワキ
キイ
ミク
クニ
ニ
ミ

日本
本電
電産
産コ
コ
パル
ル電電子
子
日パ
愛知
知時
時計
計電電機
機
愛オー
ーバ
バル
ル
オ
山武
武
山

補機メーカー

太産
産工
工業
業
太テク
クノノ高
高槻
槻テ
アルルバ
バッ
ッ
ク機
機工
工
ア
ク
イワ
ワキ
キイ

再委託

荏原
荏原バラードバラード

家庭用燃料電池 補機類プロジェクト の成果
家庭用燃料電池（１ｋＷ級）の想定コスト（定置用燃料電池市場化戦略検討会,2005年4月）

161

103

150

50

36

40
72343
416

51
現状
1,224万円

16

24

24
35
11

98

1,000台／年404万円

燃料電池本体インバータ
その他補機類22185燃料改質装置

10,000台／年
208万円

組立費
排熱回収
【単位：万円】○その他補機類(98万円/ｋＷ)のうち「共有化の可能性ある補機類(41万円/ｋＷ)」を対象にシステムメーカー間で共通仕様リストを取りまとめ。
○共通仕様リストに基づき、重点的な技術開発を実施（コスト低減目標:８万円/ｋＷ）。
家庭用燃料電池システムの補機（周辺機器）の技術開発

コスト（万円）

50

その他
弁センサー
回転機

41万円/ｋW40
30
2012万円/kW

108万円/ｋW

0
当初見込み

H18年度末（有望）

H19年度末（目標）○平成17〜18年度の取組により、耐久性目標（40,000時間）の達成と、顕著なコストダウン効果が見えてきた。
※平成18年度末（有望）：41万円/ｋＷ→12万円/ｋＷ○引き続き重点的な研究開発に取り組むことにより、コスト低減目標(８万円/ｋＷ)の達成を目指す。
26

大規模実証試験
Provide feedback on various demonstration data, for research and development
Step up to mass production and inspection of learning curve
Price target: 1.2 million yen/system (in 2008)
Application for installation

Application
Subsidy
METI·NEDO

NEF

Energy suppliers
Subsidy

Residences

Installation decision

3,352units
subsidy<¥2.2 Million
subsidy<¥3.5 Million
2,232
subsidy<¥4.5 Million
1,302
subsidy<¥6 Million
525
124345

Number of installation27
Web site: http://happyfc.nef.or.jp

固体酸化物形燃料電池実証研究
事業期間：平成１９年度〜平成２２年度
２０年度予算案額：８．０億円（１９年度予算額：７．７億円）

固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）の実証データ取得と課題抽出

家庭用コージェネシステムの特徴
熱需要の多い住宅

ガスエンジン給湯器固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）（ＳＯＦＣの特長）○ 高い発電効率○ 高価な白金触媒が不要○ 日本が蓄積してきたセラミック技術を活用可能○ 大型化が可能（ＳＯＦＣの課題）● 作動温度が高温 → 材料劣化の問題 etc
PEFC:80℃前後，SOFC:1000℃前後● 実証データ（耐久性データ等）の蓄積が不十分
固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）システム

固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）

電力需要の多い住宅
28

２００５年４月、首相新公邸に世界初の市販燃料電池を導入

荏原バラードPM is turning a key to open
“Hydrogen Economy”

松下電器産業29

燃料電池専門のベンチャーキャピタル

Targets

Targets
投資先

OutlineMicrostructured fuel cells
Vancouver; established in2001

EXIT

Polymer electrolyte membrane
for high-temperature operation
A spin-off from Hoechst AG

Fuel cells for emergency
power supply
A spin-off from Vodafone

Module-type polymer
electrolyte membrane
Compact and low-costhydrogen production device

EXIT

Hydrogen sensor withadvanced technology of theSandia National Laboratories

EXIT

Fuel cells for compact
mobiles

Test equipment for fuel cells

EXIT

DMFC (a spin-off from SRI)

EXIT

New-type membrane for
DMFC

Micro-SOFC and microreformers on silicon chips
developed with the technologyof MIT and Lawrence Livermore
National Laboratory

ＥＸＩＴ

Outline

DMFC (a spin-off from SRI)

Fuel cells for fork lifts

Japanese university
venture (Micropump)

Ballard, BASF, BOC, Boeing,
Shell Hydrogen, Mitsubishi Corp., 30
Mitsubishi Corporation, Shell Hydrogen Johnson Matthey, Danfoss, Solvay

米エネルギー省のSBIRのトピック集• 毎年、公表されるDOEの提案公募書では、DOEの部局単位で、資金支援の対象となる研究開発トピック（トピック）を記載している。
• 2006年版は下記参照
http://www.science.doe.gov/sbir/solicitations/fy%202006/table_of_conten
ts_sub.htm
提案公募書（Solicitations）の表紙

31（出所）http://www.science.doe.gov/sbir/Solicitations/FY%202003/contents.htm

バイオ製薬企業２０００年売上高全米トップ１０のＳＢＩＲ利用実績

32

二階経済産業大臣のロスアラモス研究所訪問 (2006.8)

閣僚初33

The World’s Largest FCEXPOFebruary 25 [Wed] - 27 [Fri], 2009http://www.fcexpo.jp/34

中国首脳のリサイクル観•

２００８年５月：日本訪問中の胡錦涛国家主席
は、９日、川崎市にある大手鉄鋼グループのJFEのリサイクル工場を見学。工場の状況について説明を受け、ペットボトルのリサイクル作業の現場を見学した（中国人民網）。「日本の進んだ環境技術をぜひ中国に紹介したい。技術のやりとりを通じてビジネスにつなげたい」と述べ、日中間の協力を重視する姿勢を鮮明にした。（時事通信）•２００７年１１月：胡錦涛国家主席は、１７〜１９日、内蒙古自治区を訪れ、生態環境保護、エネルギー開発、省エネなどの状況を視察した
ほか、貧困家庭を尋ねた。「中国共産党の第17回全国代表大会が打ち出した生態環境建設の要求にしたがって、リサイクル経済を大いに発展させ、省エネと汚染物排出削減を厳格に実施し、持続可能な発展を実現しなければならない」と述べ、「国民の生活を保障し、改善すべきだ。すべての国民が改革発展の成果や社会主義制度の優位性を感じるように努力していかなければならない」と語った。（中国国際放送局）

35

廃紙女王
• ２００６年の中国最富家（中国一の大金持ち）• １９８５年に香港で古紙回収業を開始。９５年NineDragons Paperを設立。５１歳。
• 日本の製紙企業全体に匹敵する量の段ボールを生産。
• アジアレベルの資源循環はこうした強力磁力の元で動いている。
36

「中国最富家」の海亀学者• 施 正栄氏（４４歳）• 無錫尚徳太陽能電力ＣＥＯ• ０５年ＮＹＳＥ上場（中国初）。
• 個人資産推定３０００億円。
「今の中国は金のない人が突然豊かになれる。」• ６３年江蘇省農村生まれ。７９年１６歳で吉林大入学。
２０歳で卒業。８９年渡豪し、９１年博士取得。００年帰国・創業。０２年操業開始。
Market Cap: 7.3Ｂ
• ０４年シェア１０位、０５年５位。
時価総額7000億円• ０７年シェア３位に躍進。
• 中国企業による日本企業（ＭＳＫ）買収の最大案件、３億ドルを実施。（「独自で同じことをする無駄を省きｗｉｎ-ｗｉｎになる。」）
37

ガラス再資源化例
グッド・デザイン賞／エコロジーデザイン賞

左 鹿島ＣＭ
下 上野駅
中 ひたち野うしく駅
右 恵比寿ＧＰ

４物件は約１．３万㎡。約６３万本のガラス瓶で、約９倍の１２万㎡（東京ドーム２．５個分）の「森林」の１年のＣＯ２吸収効果と同等。
緑を切って都市開発しても、少なくとも「１０年分の森」を都会に戻したと言える！？
38

更にエコタイルを展開中

左：浦和駅、上：武蔵小金井駅

その他、越谷レイクタウン、東北福祉大前駅、東小金井駅、品川駅、武蔵境駅、上野駅構内フィッ
トネス施設などに導入

39

西の風 Zephyr

八ヶ岳（赤岳）スペイン・タリファ

・９７年 伊藤瞭介氏（山水元社長）が創業
・０５年 「エアドルフィン」グッドデザイン賞受賞
・０６年 「エアドルフィンMark Zero」受注開始
第三者割当増資（約3.4億円に増資）
40

参考図書
『遠距離交際と近所づきあい 成功する組織ネットワーク戦略』（西口敏宏著、 NTT出版、２００７年)『デザイン・ルール モジュール化パワー』（ボールドウィン他著、東洋経済新報社、２００４年）『モジュール化―新しい産業アーキテクチャの本質』（青木昌彦、安藤晴彦編著、東洋経済新報社、２００２年）『日本経済 競争力の構想―スピード時代に挑むモジュール化戦略』（安藤晴彦、元橋一之著、日本経済新聞社、２００２年）『過剰と破壊の経済学 「ムーアの法則」で何が変わるのか？』（池田信夫著、アスキー新書、２００７年）『物理学者、ゴミと闘う』 （広瀬立成著、講談社現代新書、２００７年）『ハチドリのひとしずく いま、私にできること』 （辻 信一監修、光文社、２００５年）
ご質問・ご意見は安藤宛にお願いいたします。ando-haruhiko@meti.go.jp 41