アルミニウム技術戦略ロードマップ
２０１１
概 要 版

一般社団法人

日本アルミニウム協会

序文
アルミニウムは、日本の製造業の競争力を支える基盤材料としてこれまで重要な役割を担ってきた。
地球環境問題解決というグローバルかつ緊急の課題とともに、エネルギー資源に乏しく、また
少子高齢化等の課題を抱える我が国が、今後持続可能な経済発展を遂げるためには、省資源や省エネルギーをさらに強力に進めつつ、循環型社会、低炭素社会、安全安心の社会を構築する必要がある。
アルミニウムは、その軽量性やリサイクル性等に富む特質から、果たすべき役割はますます大きくなるものと思われる。また、本年３月の東日本大震災、および福島原発事故は、未曾有の被害を我が国にもたらしたが、これをきっかけに緊急時におけるアルミニウム製品の活用が見直されるとともに、急務である復旧・復興においても、アルミニウム材料の果たすべき役割は大きい。
中長期的なアルミニウム産業の日本経済への貢献を一層効率的に推進していくためには産学官の連携が不可欠であることは論を俟たない。この連携を円滑に効率的に進めるための共通認識としてロードマップを活用することは有用である。
このような見地から、日本アルミニウム協会では平成２１年度に「アルミニウム技術戦略ロー
ドマップ２００９」を策定・公表し各方面から大きな反響をいただいた。その内容の一部は政府の「産業構造ビジョン２０１０」の「アクションプラン」にも取り上げられている。
なお、これは当初より軽金属学会のロードマップと補完関係にあることを念頭に検討され、また、定期的な見直しを予定しており、本年についても昨年の見直しに引続き、当協会の「ロードマップ小委員会」にて検討を重ね、「アルミニウム技術戦略ロードマップ２０１１」を策定した。
各界からのご意見、ご鞭撻を賜れれば幸いである。
平成２３年１１月２５日
一般社団法人会長

日本アルミニウム協会
吉原正照

目

次

はじめに

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３

Ⅰ．アルミニウム産業を取り巻く環境・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・６

Ⅰ－１

社会産業の潮流・底流・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・７

Ⅰ－２

科学技術の潮流・底流・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・８

Ⅱ．導入シナリオ

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・９

Ⅱ－１

市場の動向・マーケティング

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・９

Ⅱ－２

ユーザーヒアリング

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１３

Ⅱ－３

アルミニウム需要統計

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１５

Ⅱ－４

アルミニウム産業の課題

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１７

Ⅱ－５

未来のアルミニウム産業に向けて

Ⅱ－６

人材育成・社会への仕掛け・・・・・・・・・・・・・・・・・１８
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２０

Ⅲ．アルミニウム技術戦略ロードマップ

・・・・・・・・・・・・・・・・・・２１

Ⅲ－１

ロードマップ作成のコンセプト・・・・・・・・・・・・・・・・・・２１

Ⅲ－２

アルミニウム技術戦略マップ

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２３

Ⅲ－３

アルミニウムビジネスロードマップ

Ⅲ－４

アルミニウム要素技術マップ

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２４

Ⅲ－５

アルミニウム技術ロードマップ

・・・・・・・・・・・・・・・・・・２４

別表１

アルミニウム技術戦略マップ（技術開発戦略の俯瞰図）・・・・・・・・・・・・・・・・２４

・・・・・・・・２５

別表２ アルミニウムビジネスロードマップ（製品開発、ﾌﾟﾛｾｽ開発のｽｹｼﾞｭｰﾙ一覧表）・２６
別表３

アルミニウム要素技術マップ（要素技術と製品分野の関連一覧表）

・・・２８

別表４ アルミニウム技術ロードマップ１（技術開発ｽｹｼﾞｭｰﾙの一覧表）

・・・２９

別表５ アルミニウム技術ロードマップ２（技術開発ｽｹｼﾞｭｰﾙの一覧表）

・・・３０

別表６

・・・３１

アルミニウム技術ロードマップ３（技術開発ｽｹｼﾞｭｰﾙの一覧表）

ロードマップ作成小委員会委員名簿

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３２

（別資料）
●

開発目標値の設定

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３３●

技術キーワード個別ロードマップ

・・・・・ ・・・・・・・・・・・・・・３６（補足資料）●

２０１１年度アルミニウム研究助成テーマ一覧

・・・・・・・・・・・・・・５２

はじめに
今後のアルミニウム産業の研究開発の方向性を示すため、一昨年、社団法人日本アルミニウム
協会としてロードマップを作成・公表し、大きな反響があった。本ロードマップは軽金属学会の
ロ－ドマップと補完関係にあり、また、定期的な見直しを行うこととしており、今回第２回目の見直しを実施した。ビジネスロードマップの大幅な見直し、航空・宇宙の未来の追加、東日本大震災によるアルミニウム産業を取り巻く環境の変化、関連テーマの進捗等最新の状況を折り込み、「アルミニウム技術戦略ロードマップ２０１１」としてまとめた。関係各界からのご意見を賜れれば幸甚である。
日本の産業界はリーマンショックによる不況から、立ち直りの基調にあったが、本年３月東日
本を襲った未曾有の大震災により、停滞を余儀なくされた。さらに足下ではタイでの洪水による影響が懸念されるところである。大震災は直接的な被害に加え、社会的、経済的にも深刻な影響を及ぼしており、一日も早い復興と再生が望まれている。今回の大震災により、日本が素材や部品の供給という点において、グローバルなサプライチェーンのなかで、重要な役割を果たしているということが再認識された。アルミニウムという素材の有用性は震災によっても決して揺らぐものではなく、むしろ復興に役立つ素材として期待されるものである。

１． 日本のアルミニウム産業の課題
日本のアルミニウム産業は、２度のオイルショックで、製錬業が壊滅し、ほぼ全量輸入に依存する地金をプロセス処理する業態が主となっている。また、ユーザーのきめ細かい品質の要求に応えるべく、多品種少量ロットによる生産形態をとっているため、原料調達コストの高さも相俟って、国際競争力維持に課題があると言われている。
日本のアルミニウム総需要は、２００６年に約４５０万トンを記録したがその後低下している。特に、圧延品については、１９９６年に約２５０万トンを記録してから、減少が続いている。我が国は、今後少子高齢化が進み、人口も減少していくことから、今のままの需要構造では増加を期待することは難しく、新規の需要開拓は喫緊の課題である。
また、現在、添加元素に用いられている銅、亜鉛、マンガン、マグネシウムといった、今後地金価格が高騰する可能性のある枯渇金属や、ある特定国への依存度が高い金属があり、生活に欠かせない基礎材料としての供給安定性や信頼性が損なわれる懸念がある。

- 3 -２．未来のアルミニウム産業の発展に向けて（１） 弱みを強みに変える技術開発
新地金を全面的に海外に依存していることによる原料コスト面の劣勢を軽減するためには、
今後ますますリサイクル率を向上させる必要がある（総需要４５０万トンに対して７５万ト
ン回収量を増加、現行３００万トン（合金を含む）の輸入量の内７５万トンを削減）。このためには、リサイクルの技術革新を図り、かつスクラップを上流工程に円滑に戻す社会システ
ムを構築し、リサイクルコスト低減を実現しなければならない。これにより、原料費のコス
トダウンが図られるとともに、海外製錬への依存量を減らすことによる二酸化炭素（ＣＯ２）の抑制で地球温暖化問題の解決にも貢献できる。
添加元素の枯渇や特定国への依存度の高さといった問題については、ナノテクの活用で添
加元素量低減（少ない添加元素量で性能維持）を図り、また、さらには添加元素を豊富に賦存する鉄、シリコン等のユビキタス元素に代替し、かつ性能優位性が獲得できるような合金組成に仕上げるための研究開発を推進し、国際競争力を高める必要がある。
（２） アルミニウムの需要拡大を目指した研究開発
アルミニウムを使った製品としては、熱交換器、リチウムイオン電池（ＬＩＢ）のケース
及び正極、ハードディスク（ＨＤ）基板など、世界市場で NO.1 を誇るものが種々ある。しかし、アルミニウムというリサイクル性に優れた素材の利用を拡大し、循環型経済社会の構築にさらに貢献するためには、その利用拡大のための技術開発を強力に推進する必要がある。
一例として、電気自動車（ＥＶ）の普及への対応については、ＥＶ車は車体の軽量化が走行距離の延長という点で極めて重要な意義を持つため、アルミニウム材料の採用に向けた技術開発を強力に推進する。ＥＶのほか自動車関連では、燃料電池自動車（ＦＣＶ）、ＬＩＢ、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）などがある。
自動車関連以外の新しい用途領域への進展については、クラウド・コンピューティングなどの情報通信技術（ＩＣＴ）、ＩＣＴと電力ネットワーク（スマートグリッド、環境共生スマートシティー、次世代エネルギー社会システムの実証プロジェクト）と新産業としての植物工場・次世代農業等が展開されており、この領域へのアルミニウム材料の用途開発を推進する。
ライフサイクルアセスメント（ＬＣＡ）の見地からは、日本アルミニウム協会の環境自主行動計画報告書に記載されているように、アルミニウム材料の製造段階でのＣＯ２排出量に比較して、アルミニウム材料を使用した車体の軽量化による走行時のＣＯ２削減量の方が数倍大
きく、アルミニウム材料の需要拡大は社会全体のＣＯ２排出抑制に大きく貢献できる。

- 4 -（３） 人材育成の強化
アルミニウムは日常生活に欠かせない金属材料であるが、大学教育の変化、学問の多様化に伴い、ものづくりの基本である製造プロセス研究が衰退し、金属分野の専門知識を持たない学生が増加している。また、これまで産業を支えてきたベテランの団塊世代の人材が定年を迎えたこともあり、蓄積された経験やノウハウの伝達は重要な課題である。このような背景に鑑み、日本アルミニウム協会では金属系材料研究開発センター（ＪＲＣＭ）と共同で経済産業省の委託事業として３年間（平成１９～２１年度）に亘り、アルミニウム産業の研究・技術を担う人材の育成を目指す「中核人材育成プログラム」を開発してきた。そして、その完成したプログラムを用いて、平成２２度より日本アルミニウム協会で「中核人材育成講座」を開講した。このプログラムは、大学の学問とアルミニウム産業の製造技術の融合、材料系
学問と機械系学問の融合、そしてアルミニウム企業間の技術の融合という３つの融合により完成したものであり、中堅研究者・技術者の系統的な教育の推進が期待される。
また、学生を対象とした人材育成として、インターンシップ制度はこれまでにも一定の成果を上げてきたが、本年度から「アルミニウム・夏の学校」を開催し、材料系の学生に限らず、電気、機械、化学等の学生も対象に加え、アルミニウム産業における活躍の場を紹介する取組みを始めた。

- 5 -Ⅰ．アルミニウム産業を取り巻く環境
日本のアルミニウム産業を取り巻く環境は、経済のグローバル化の進展により、大きく変化してきている。日本経済は、国民総生産（ＧＤＰ）世界第二位の規模にまで成長を遂げたものの、様々な課題に直面しており、昨年ついに中国にその座を譲り渡した。
量的な尺度としてのＧＤＰは国民の幸福とどれほど関連するかという指摘もあるが、これまで「ものづくり」で経済成長を遂げてきた日本がグローバルな競争が激化する中で、引き続き世界の先進国として生き残っていくためには、これまでとは違った新たな視点による戦略の遂行が必要となっている。
特に、近年その問題の解決が急務となっている地球温暖化対策のためには、省エネルギー・省
資源で世界をリードしてきた日本への期待は高まっている。また、少子・高齢化問題にしてもその課題解決をだれよりも先に迫られているという意味でも、日本は先進国であり、これら課題解決のためにリーダーとして果たすべき日本の役割は大きい。
本年３月、東日本は未曽有の大震災に見舞われたが、アルミニウム産業への直接的な被害は比較的小さく、被災した一部の工場も迅速な復旧対応により、ほぼ震災前の生産水準近くまで回復した。
原子力発電所の事故に起因した電力不足の影響により、ＬＥＤ照明など省エネ商品の需要が大きく伸びることが期待されている。また、太陽光発電も住宅への設置やメガソーラーの建設により増加することが予測される。電気自動車は環境対応車としてだけでなく、家庭用蓄電池としての役割もあり、今後需要の急増が見込まれる。これらの分野での需要拡大が見込まれる一方で、中国や東南アジアでの需要拡大と、今後も予想される電力不足や電力料金の値上がりが相俟って、業種を問わず、生産拠点の海外流出による、国内空洞化の懸念が一層高まっている。
一方、中国をはじめとする新興国の成長は引き続き堅調であり、今や世界の経済を牽引する勢いである。２０１０年６月、日本アルミニウム協会が発表した世界の新地金の需要見通しでは、
現状の３，８００万トンが２０２０年には７，４００万トンと試算されている。この約６割弱を中国が占めるとの推定である。また、２０２０年に世界で約１，０００万トンの供給不足が懸念されている。この他にも以下のような潮流や底流の変化があり、このような変化に適切に対応した取り組みが必要とされている。

- 6 -

Ⅰ－１

社会・産業の潮流・底流（１） 低炭素社会への貢献：
地球温暖化問題の解決は待ったなしの対応を迫られており、また化石燃料はいずれ枯渇するとも言われていることから、より一層の省エネルギーの推進及びＣＯ２を排出しない
再生可能エネルギーや原子力エネルギー等の利用推進が求められてきた。しかし大震災に伴う原発事故の発生により、原子力発電の安全性に対する国民の信頼が揺らいでおり、再生可能エネルギーへの依存がより一層高まることが予想される。一方で当面のエネルギー供給において、再生可能エネルギーの占める割合は僅かであることから、高効率化された、石炭や天然ガス火力に頼らざるを得ない現状である。
日本アルミニウム協会の低炭素社会実現に向けての決意表明“温暖化防止はアルミニウムが決め手”
アルミニウムはこの世に一旦デビューすると、その軽量性やリサイクル性などの特徴
により、ＣＯ２排出抑制に大きく貢献し、地球温暖化防止のエースとなる素材である。
製造段階やリサイクルによるＣＯ２削減はもとより、製品使用段階において、大きな削減効果が期待される。エネルギー政策の見直し作業も踏まえ、「低炭素社会実行計画」
において中長期的な目標を立て、地球温暖化防止のための絶え間ない努力を続ける。
（２） 循環型社会への貢献：
資源・エネルギーに乏しい日本は、その殆どを輸入に依存しており、資源・エネルギーの安定供給確保の観点からも一刻も早い循環型社会システムの構築が課題となっている。
そのためにも、都市鉱山とも言われる廃棄家電製品や情報化製品に含まれる有用金属の回収技術や高度なリサイクル技術の確立が必要とされている。
（３） 安全・安心社会への貢献：
２０１１年４月１日現在の日本の人口１億２７９７万人の中で２３．２％が６５歳以上であり、これが２０５０年には人口は１億人で６５歳以上の人が４０％に達すると予測されている。このような状況の下では、医療、介護、福祉等の負荷が相当高まるものと予測され、遠隔医療システムや介護福祉ロボットの開発など社会システムもそれに対応して整備されていく必要がある。

- 7 -

Ⅰ－２

科学・技術の潮流・底流（１）

2005～2010 年：第３期科学技術基本計画の実態と反省
日本における材料開発は世界最高水準のレベルに達していると言える。またナノテク
でのシーズや元素戦略・希少金属代替ではそれなりの成果が出ているものと考えられる。
しかし材料分野の成果は見え難く、金属・無機・有機の融合等が課題として指摘されて
いる。

（２）

2011～2016 年：第４期科学技術基本計画
科学・技術・イノベーション政策を、他の重要政策と密接な連携を図りつつ、官民の総力を挙げて推進することを基本方針に、第４期科学技術基本計画が策定された。グリーン・イノベーションとライフ・イノベーションを大きな柱とし、科学・技術が成長を支えるプラットフォームと位置付けられる。
“材料”という言葉は姿を消したが、材料はグリーン・イノベーションやライフ・イノ
ベーションに貢献する無くてはならない分野である。アルミニウムは科学・技術を支えるベース材料の一つであり、蓄電池、次世代自動車、医療機器、介護機器など出口を見据えた新たな材料、利用技術の提案が求められる。

（３）

経済産業省産業構造ビジョンとアルミニウム技術戦略
２００７年及び２００８年の経済産業省技術戦略マップに、アルミニウム関連研
究開発テーマが掲載されず、その展開での国家プロジェクトが、アルミニウム関連
では 5 年間皆無に等しかった。この様な状況を反省して策定された、「アルミニウ
ム技術戦略ロードマップ２００９」は、平成２２年６月に公表された経済産業省「産業構造ビジョン２０１０」のアルミニウム産業のアクションプランで取り上げられた。
そこでは取り組む具体的施策として、ⅰ) アルミニウムの特性を活かした成長分野の需要開拓、ⅱ) 新興国需要の取り込み、ⅲ) 高度なリサイクルシステムの実現、ⅳ)
アルミニウム資源の安定調達、ⅴ) 企業基盤の強化が挙げられ、実現に向けて革新的な技術開発の取組が求められている。

- 8 -

Ⅱ．導入シナリオ
数多く存在する物質の中で、実際に利用されるものが材料であり、「使われてこそ材料」が本質である。そこでマーケットイン志向から、未来の想定とユーザー業界ヒアリングを継続的に実行することにより、市場の潜在的なニーズ動向を把握しアルミニウム新用途・新技術探索に反映することとした。
Ⅱ－１

市場の動向・マーケティング（１）

自動車の未来地球環境問題の解決に向けて、自動車に関するＣＯ2 排出規制を強化する動きがあり、燃費の向上に向けた車体の軽量化とともに、ＥＶやハイブリッド車（ＨＶ）の本格的普及が期待されている。特にＥＶには最も大きな期待が寄せられているが、蓄電池の効率をあげるためには、車体の軽量化は喫緊の課題であり、ガソリン車やディーゼル車も含めアルミ
ニウム合金の自動車への利用は今後ますます増えていくものと期待されている。
ＥＶについては、２００９年にＥＶ／ＰＨＥＶタウン構想により、８地域での実証事業と３地域での調査事業が実施されている。それを受けて、経済産業省が発表した「次世代自動車戦略２０１０」においては、乗用車の新車販売台数に占める次世代自動車の割合を
２０２０年に２０％～５０％、２０３０年には５０％～７０％にするという目標がたてられている。また、インフラとしての充電器インフラ実証プロジェクトも進んでおり、２０２０年には普通充電器２００万基、急速充電器５０００基の設置が予測されている。
燃料電池自動車（ＦＣＶ）については、２０１５年国内で量産車を販売することが、自動車メーカーと水素供給メーカーの共同声明として出されている。
さらに、バスやトラックを含む自動車以外にも、鉄道、バイク、自転車等において電化と軽量化という観点からアルミニウムの利用が期待されている。
（２）

住宅の未来
未来の住宅は、省エネルギー及びゼロエミッションを徹底して目指すことが求められており機能材、高強度構造部材としてのアルミニウムの地位の確立が期待される。
スマートメーターを含め、スマートハウスでの系統電力とＥＶや再生可能エネルギーとの連携および発光ダイオード（ＬＥＤ）普及も踏まえ、直流化の動きが進展している。
新しいエコ住宅の試みとして「ＥＶ付き住宅」の販売も開始されている。

- 9 -

（３）

灯りの未来
電球や蛍光灯に変わる２１世紀の灯りとして期待されるＬＥＤ照明への切替えが、省エネルギーの観点から進んでいる。アルミニウムの優れた加工性と熱伝導性を活かして放熱素材として利用されている。またＬＥＤの基盤自体をサファイアからアルミニウムとセラミックスの複合体とする技術開発も進められている。アルミニウムはＬＥＤに欠かせない素材として、今後の展開が期待される。
（４）

家電の未来
テレビ、冷蔵庫、エアコン等の一般家電に加え、安全・安心、快適生活に必要な電気製品の普及が予測される。これら家電製品についても、地球温暖化対策の推進といった観点から、省資源、省エネルギーに資する更なる小型化、高性能化、及び高効率化が求められており、より高機能なアルミニウム材料の開発が望まれる。
また、電力の直流化についてはＬＥＤ照明が急展開しており、それに相まって、太陽光発電（ＰＶ）、ＬＩＢ、定置型燃料電池（ＦＣＢ）などのエネルギーの供給サイドの直流化も進みつつある。ＰＶは、ＦＩＴ政策（Feed-In-Tariff、固定価格買取政策）による普及が需要を支えている。
（５）エネルギーの未来
エネルギー政策の基本理念として、安定供給、経済性、環境適合性に加え安全確保が大前提である。化石燃料を有効利用するためのシステムの高効率化、太陽電池、風力発
電、未利用熱等の再生可能エネルギーの導入の促進、より一層の省エネルギー化が求められている。エネルギー源の多様化、分散化に伴い重要となるのがスマートグリッド技
術との融合であり、次世代エネルギー社会システム実証プロジェクトが、国で採択された４地域（横浜、豊田、京阪奈、北九州）以外にも１５箇所で推進されている。
太陽光発電用構造部材や電極インキ、スマートグリッドに欠かせない蓄電池の電極材
料、ネット・ゼロエネルギー・ビル（ＺＥＢ）やネット・ゼロエネルギー・住宅（ＺＥＨ）
での高性能ヒートポンプ空調や高効率ヒートポンプ給湯器に必要な熱交換器など、エネル
ギー分野でアルミニウムの新たな需要が期待される。
（６）

ロボットの未来
少子高齢化の問題が深刻な事態になっていくことが予想される中で、介護ロボット

や福祉ロボットへのニーズが非常に高まってきている。ロボット構体のベース材料としては、薄肉(軽量)・高強度・高成形アルミニウム材料の提案が望まれる。

- 10 -

（７）

食の未来
食文化は経済のグローバル化に伴いますます多様化していくことは明らかである。

新しい食品の製造や容器包装の分野で新たな需要が出ることが予想される。また、食料の自給率向上の観点から、植物工場の建設や運転も増加していくことが予想され、意外な需要が出てくることも考えられる。さらに、地震等の緊急時保存用としての米や水を保存する容器に遮光性の観点からアルミニウムの利用が増えることも期待される。
（８）

半導体の未来電化社会、高度情報化社会だけでなく、現代生活のあらゆる面で欠くことのできな

い電子テクノロジーを支える半導体分野はさらに成長することが予想される。半導体を進歩させるためには、それを作る半導体製造装置の技術革新が必要不可欠となる。
半導体製造装置と共通点の多い製造装置として、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）
製造装置やソーラーパネル製造装置があり、これら製造装置部門への大型、高精度厚板の提案が望まれる。
（９）

情報通信の未来
安全安心、快適な社会の実現に向けて、防災や防犯・セキュリティ、食品・農業、医療・福祉、物流など広範な分野において、ユビキタスセンサーネットワーク構想が取り上げられており、市場規模の拡大が見込まれている。

更に、クラウド・コンピューティング

が大きな潮流になりつつある。この場合は、ＩＤＣ（Internet data center）～無線・有線～端末（携帯、ＩＰＡＤ、ＰＣ等）の構造のなかで、アルミ二ウムの新用途が期待される。
（１０）医療・介護・バイオ・健康の未来
第４期科学技術基本計画での注力領域がライフ・イノベーションであるが、医療・介護・
バイオ・健康領域で、アルミニウムの機能性を活かした検査・分析機器が開発されている。
また医療用器具、介護用器具等の軽量化による負荷軽減を目的にアルミニウムの需要が期待される。
（１１）航空の未来
航空機用素材としては比強度において複合材が優勢であり、エアバスＡ３８０やボーイ
ング７８７等大型機で複合材の採用が進み、Ｂ７８７では複合材５０％、アルミニウムは２０％となった。一方、日本にとって４０年ぶりとなる国産旅客機ＭＲＪ（Mitsubishi
Regional Jet）は２０１３年の就航を目指して開発が進められているが、アルミニウム材料が主体である。これはＭＲＪのような中、小型機では機体構造部材の曲率半径が小さく、複合材での加工が困難であることによる。長期間にわたる技術の蓄積によるアルミニウムの信頼性は揺るぎないものであり、ト－タルコスト的には優る面がある。設計、製造と一体化した共同開発による、Ａｌ－Ｌｉ合金やナノテクを活用した軽量高強度なアルミニウ
ム新合金の開発が待たれる。

- 11 -

（１２）宇宙の未来
宇宙の利用は宇宙新興国にも広がり、需要は世界的に拡大傾向である。現在では我が国も参加する国際宇宙ステーション（ISS）の運用が開始され，宇宙での有人活動が恒常的に行われている。一方で，本年は ISS への主要な輸送機であった米国スペースシャトルが引退し，現在，ISS への有人輸送機は、ロシアのソユーズ宇宙船だけであり，無人の輸送機として，ロシアのプログレス，欧州のＡＴＶ及び我が国が開発し運用しているＨＴＶ（宇宙ステーション補給機

こうのとり）がある。このような背景から，宇宙空間への物資輸送における我が国のプレゼンスが高まっており，今後，さらに打上げ需要が高まると期待できる。宇宙産業は，アルミニウム業界における市場規模として現時点では大きなものではないが，潜在的には大きな需要が期待できる。
また、宇宙空間で発電しマイクロ波で地上に送電する、宇宙太陽光発電の研究開発が２０３０年ころの実用化を目指して進められている。大きな課題の一つは、多くの物資を如何に宇宙空間に輸送し、発電設備を組み立てるかである。軽量、高剛性なアルミニウム
材料の活用が期待される。原子力発電に対する信頼が揺らいでいる今、宇宙太陽光発電に対する期待が、より一層高まることが予想される。

- 12 -

Ⅱ－２

ユーザーヒアリング

ロードマップ作成にあたって、アルミニウムを使用するユーザーの業界団体もしくは代表企業に各業界の現状、課題、今後の動向についてヒアリングを行い、目標設定の参考とした。現在時点で完了した分野及びその概要は次表の通りであり、今後もヒアリングを継続し追加していく予定である。
製品分野／ユーザー

ヒアリング項目

課題・要望等・（一社）日本自動車工業会

・ＨＥＶ、ＥＶ、ＦＣＶの今後

・ＦＣＶのコスト低減、(FCCJ 水素構成材料 WG)・高圧水素用アルミ材料の課題

輸送（２００９）

・日野自動車㈱信頼性・耐久性の改善、・高強度アルミ材

・トラック、バスの今後

・大型車の軽量化
・アルミは切欠き感受性が課題（２００９）

・材料+構造変更、加工法提案
鋳物、ﾀﾞｲｶｽﾄに期待
・電気自動車の普及とインフラ整備

・東京電力㈱・ＥＶのコストダウンと高性能電池の開発（２００９）

・軽量化（ｶﾞｿﾘﾝ車に比べ効果大）・アルミ車両委員会

・鉄道車輛の未来

・疲労強度、検査方法(日本ｱﾙﾐﾆｳﾑ協会)

接合部の信頼性が課題。

（２００９）

・大断面の押出材開発
・高剛性、高減衰性材料開発
・形材の形状、ｻｲｽﾞの規格化（モジュールの統一）
・ﾘﾆｱﾓｰﾀｰｶｰの軽量化
・リサイクル推進・アルミ材の船舶への適用の可能性

・三井造船㈱（２０１０）
・日産自動車

疲労強度向上、耐食性向上
・電動車両用モーターの概要と巻線について（２０１０）

・宇宙航空研究開発機構（ＪＡＸＡ）

・溶接部の強度低下対策

・導電性の確保－モーター巻線のアルミ化を目指して－

・航空宇宙機の機体構造における課題と材料技術（２０１１）- 13 -

・軽量、高剛性機体材料

建築・土木・清水建設㈱・ＴＲＹ2025 未来都市構想（２００９）

・佐々木設計事務所（２０１０）

・構造材はＭｇ合金として、海水からの製錬を前提

・アルミ構造住宅による未来のライフスタイ

・内装材、構造部材として提案

ル

電気・機械
・電力中央研究所

・電化社会、グリーン化社会

・電気利用技術開発と普及

・ロボットの現状と未来・軽量化（構体、部品）（２００９）
・未来ﾛﾎﾞｯﾄ技術研究ｾﾝﾀｰ(千葉工業大学)

・安全性確立（２００９）
エネルギー
・京都大学生存圏研究所

・宇宙太陽光発電所と無線送電（２０１１）

・軽量、高強度、高剛性材料
発電モジュール、アンテナ等- 14 -

Ⅱ－３

アルミニウム需要統計

（１）

現状整理

①

２００９年日本のアルミニウム総需要は過去にない落ち込みとなった。
その後回復基調にあったが、東日本大震災の影響等で厳しい状況に直面している。

②

全世界のアルミニウムの消費量は今後も増加が予想される。

②

特に２０００年以降の中国での伸びが大きく、欧州全体でも増加している。

③

一方、日米は２０００年以降停滞状態である。

④

人口 1 人当たりのアルミニウム消費量で見ても、中国と欧州は増加している。

⑤

人口 1 人当たりのアルミニウム消費量で見たとき、１９８０年までは米国での消費量が多かったが、１９９０年以降では日米がほぼ同等であり、我が国は人口１人当たりでみると世界最大のアルミニウム消費国である。

⑥

用途別日米比較（上位４用途）
日本：輸送、建設、金属製品（箔、ＰＳ版）、食料品
米国：輸送、容器包装、建設、輸出(輸送関係が共通してトップ、日本は高品質の金属製品が、また米国では容器包装分野
でのアルミニウムの大量使用とコスト競争力を生かしての輸出が特徴的。）☆日本の開発製品☆
これまでにも多くの世界ＮＯ．１製品やオンリーワン製品を生み出してきたが、そのいくつかを紹介する。
≪ＪＡＡ世界Ｎ０．１、オンリーワン製品≫＊ＪＡＡ：日本アルミニウム協会

アルミ熱交換器、アルミ新幹線車両、ＰＶ電極、バックシート、ＬＩＢケース・正極、
アルミ缶、ＨＤ基板、アンテナ、電波方式個体認識（ＲＦＩＤ）、感光ドラム

等≪開発中の製品≫①JAA：燃料電池車（ＦＣＶ）水素タンク用アルミライナー：NEDO プロジェクト
２００３～２００９年
水素用アルミニウム材料評価・開発：NEDO プロジェクト

２０１０～２０１１年②物質・材料研究機構：アルミ陽極酸化不揮発メモリー：文科省元素戦略
２０１１年

２００７～

レアメタルを用いない、オールアルミ系抵抗変化型メモリ素子の集積化プロセスの開発に成功、次世代半導体デバイスとして期待される。
（２）

今後への期待日本のアルミニウム産業は、これまで欧米からの技術導入により発展してきたが、人口１人当たりで見ると、すでに米国と並び世界最大のアルミニウム消費国である。今後は世界をリードする独自の材料開発、用途開発が望まれる。また、コスト競争力を向上させる工夫が必要である。

- 15 -

日本の総需要（千トン）

世界の新地金生産（千トン）

世界の新地金生産
日本の総需要年
図１(千ﾄﾝ)

世界のアルミ新地金生産と日本のアルミ総需要a)日米欧中のアルミ消費推移（1950-2009）(Kg)b)日米欧中の 1 人当たりのアルミ消費量推移（1950-2009）

年

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図２

アルミ消費量の日米欧中の比較

出典：Metal Statistics 1997-2009 World population prospects、世界人口白書、総務省統計（千ﾄﾝ）a)日本のアルミ需要用途別推移（千ﾄﾝ）b)米国のアルミ需要用途別推移

年

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出典：日本アルミニウム協会統計年表、米国アルミニウム協会統計年表

図３

日米のアルミ需要用途別推移- 16 -

Ⅱ－４

アルミニウム産業の課題

今後の低炭素社会、資源循環型社会、安全・安心社会への貢献と適応分野を考える。
（１）材料技術開発①日本のアルミニウム産業は、製錬事業からは遠くなったが、低コスト製錬技術の確立は長期的課題であり、新技術・極限的技術の開発に手掛かりを見つける。
②元素戦略および資源高騰・枯渇への状況から、アルミニウム合金の添加元素の低減を先取りした形で、超軽量・高強度部材開発を、世界に先駆けて実行することが必要である。また枯渇金属であるＣｕ代替、ＳＵＳ代替、Ｚｎ代替の商品へのアルミニウムの展開も図る。
③展伸材から展伸材（サッシからサッシ、自動車から自動車）へのリサイクルを推進する。
（２）製品・用途開発
自動車産業の電化の構造変化を睨んで、車体、ボディーの超軽量・高強度部材の要求はさらに強くなるとともに、新たな部品への提案が求められる。バルク材の新用途開発として、
アルミニウム建築構造材、土木構造材、海洋構造材等、アルミニウムの特徴が活かされた社
会インフラへの展開を積極的に推進する。電気電子・半導体・情報通信・光学領域等において、機能性部材としては世界一のアルミニウム部材が多い。更なる付加価値の高い機能性部材で世界初、世界一の展開を図る。省エネ効果の大きいＬＥＤ照明の基盤材料としての地位を確立する。
以下にアルミニウムの適用が期待される分野、用途を挙げる。
①自動車
・電気自動車：モーター、ＩＧＢＴ、電池、車体、ワイヤーハーネス等②住宅・土木・建築
・オールアルミ住宅：200 年住宅、ＣＯ２ゼロ住宅とゼロエミション住宅、ＰＶ・建築・土木等の社会インフラ：超高層ビル、耐震ブレード、橋梁、未来都市③灯り
・ＬＥＤ照明：放熱部材、ＬＥＤ基盤④家電
・オールシーズン空調システム
・超大型映像機器、ネットワーク化（高速通信網）
・ホームセキュリティシステム
⑤エネルギー・再生可能エネルギー：太陽光・太陽熱、水力、波力、潮力、風力等
・燃料電池：固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ）、固体酸化物型燃料電池（ＳＯＦＣ）
・蓄電池：ＬＩＢ、ＮＡＳ電池、レドックスフロー電池等
・超伝導
⑥ロボット
・構体
・電池（動力源）- 17 -

⑦食・植物工場
・緊急時保存用食糧容器⑧半導体
・半導体製造装置、高純アルミターゲット⑨情報通信・センサーネットワーク、ユビキタスアンテナ、ＲＦＩＤ⑩医療・介護・バイオ・健康
・コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、核磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）、医療・介護用ベッド、
介護・福祉ロボット⑪航空宇宙
・機体構造部材

Ⅱ－５

未来のアルミニウム産業に向けて（１）

アルミニウム業界共通の基盤技術開発（１）－１

添加元素（Ｍｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｕ）低減合金の開発

ナノ組織制御による引張り強度と伸びをバランスさせた超軽量、高強度部材の開発を目指す。またユビキタス元素（Ｓｉ、Ｆｅ等）ベースの部材開発を行い、用途モノアロイ化（６０００系合金）への布石（Ｍｇ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ低減）とする。
目標

２０２５年：従来の限界を越えた５００ＭＰａ～３０％の軽量・高強度部材の開発
２０３５年：８００ＭＰａ～４０％の軽量・高強度部材の開発①

ナノ組織制御でのブレークスルー
・Ｄ-ＳＳＦ（Deformation -Semi Solid Forming）プロセス （里：東工大）
科学技術振興機構「産学共創基礎基盤研究」プログラム２０１１～２０１５「鉄を活用した新規ナノヘテロ構造アルミニウム合金の創製と３Ｄ構造解析」
・微細粒強化、転位強化と時効析出強化の並立（廣澤：横国大、寺田：京大、堀田：九大、松田：富山大）
科学技術振興機構「産学共創基礎基盤研究」プログラム２０１１～２０１５「超微細粒強化と時効析出強化を並立させる新規アルミニウム合金展伸材の開発とその合金設計指導原理の導出」
・水素化脱水素化による微細組織化（文科省元素戦略 ２００７～２０１１年：東北大）②

強歪加工プロセス開発によるブレークスルー（堀田：九大、向井：神戸大学）
・溶解／ダイキャストプロセス- 18 -

・押出プロセス～捻り押出・圧延プロセス～溝圧延
・超高圧せん断～ＥＣＡＰ（Equal Channel Angular Pressing）、ＨＰＴ（High Pressure
Torsion）など③

外部力による組織微細化
・急速冷却
・電磁力
・超音波

（１）－２

新溶解鋳造法の開発

省エネと溶解ロスの低減を目指した、新たな溶解法と非金属介在物ゼロを目指した新たな耐火コーティング技術を探索する。
①

炉の省エネ：１／５～１／２０にする。

②

ドロス低減溶解：１／５～１／１０にする。

③

耐火コーティング技術：非金属介在物ゼロ（１）－３

他の材料との融合

他材料との融合により高機能、新機能の発現を目指すとともに、低コスト化を探索する。
①

復合材料
アルミ粉末とカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）：強度３倍・高熱伝導性
バイエルとアルキャン：１０００ＭＰａ②摩擦攪拌接合（ＦＳＷ）での異種材料接合（１）－４

半溶融技術の活用

半溶融技術の活用による高性能材料開発の可能性を探索する。
①

チクソ・ランナーレス射出押出技術（三輪：産総研）②

チクソ展伸材Ｄ－ＳＳＦ（里：東工大）Ｆｅ１％含有高強度材（１）－５

連続プロセス化

双ロールキャスター（熊井：東工大）によるＦｅ、Ｍｎ含有率増加合金の実用化を目指す。
（Ｆｅ無害化、高強度化）（１）－６

アルミニウムの安定ソース確保

低コスト原料の安定確保を目指して、新製錬法開発に向けた探索を行う。
①

極低酸素雰囲気によるアルミニウム直接還元（池田：産総研）ＪＡＡ２００８年～（１）－７ リサイクル合金分別技術
展伸材から展伸材へのリサイクル技術開発に取り組む。

- 19 -

① アルミニウム新リサイクル技術開発事業 ＪＡＡ２００９年 ＮＥＤＯ事前研究。
２０１０～２０１２年（２）

ＮＥＤＯ実用化開発研究実施中。

アルミニウム業界進化のための技術探索性能向上や新規機能を付加しアルミニウム材料の進化を目指した技術探索を行う。

①

機能材：熱伝導性、電気伝導性、非磁性、光反射性、化学的腐食性、
ガスバリヤー性（水蒸気、水素、・・・）など②

機能性発現：ナノ、生体融合、光物性など③

材料融合：ナノ材料、セラミックス、プラスチック、異種金属など☆調査テーマ☆
現在調査中または助成中の技術テーマを以下に示す。
≪２０１１年調査テーマ≫①アルミ陽極酸化被膜を用いた次世代不揮発性メモリーの開発
元素戦略プロジェクト（２００７～２０１１ＮＩＭＳ）②水素熱処理によるＡｌ、Ｃｕ基等合金のナノ結晶粒化と特性の向上
元素戦略プロジェクト（２００７～２０１１≪２０１１年東北大学）

アルミニウム研究助成テーマ≫①２０１０年からの継続テーマ：１３件②２０１１年新規テーマ：１２件（巻末の補足資料参照）

Ⅱ－６

人材育成・社会への仕掛け

アルミニウム材料立国を支える、新教育システムの構築と実施。
○ 経済産業省委託事業 ＪＲＣＭ＆ＪＡＡ：２００７～２００９年
製造中核人材育成プログラム作成と実証○ 日本アルミニウム協会 ：２０１０年 アルミニウム産業中核人材育成講座開講
定員（１２名）を上回る応募があり、増員して実施した。
①溶解鋳造（安田：大阪大学、９月９日～９月１１日）１４名参加②熱処理（里：東京工業大学、９月１６日～９月１８日）１４名参加③力学の基礎（渋谷：大阪大学、１０月１５日～１０月１６日）１２名参加④加工（圧延・押出）（仲町：同志社大学、１１月２５日～１１月２７日）１４名参加- 20 -

Ⅲ．アルミニウム技術戦略ロードマップ
Ⅲ－１

ロードマップ作成のコンセプト

日本はこれから低炭素社会、循環型社会、安全・安心の社会の実現を目指す。アルミニウムを、その一翼を担う材料に位置づけるべく技術戦略マップの実現の道筋（ロードマップ）を作成した。
２００９年版を初版として、アルミニウム協会を中心に定期的に見直しを実施する。
アルミニウムは、環境負荷の小さい、軽量化構造を実現する高強度素材の提供、製品開発／製
造／リサイクル（ＰＰＲサイクル）の完全循環型素材として確立し、様々な顧客製品に対して、信頼性の高い、構造素材であることが必要である。この未来のアルミニウムの姿を実現するために、次の３つの大きな柱を中心にロードマップに展開した。
①

材料技術・組織制御技術の確立
使われる目的に最適な金属組織を、事前にその組織を設計し、その設計どおりに製造できるプロセスを確立する。出来上がる材料は、添加元素を枯渇元素からユビキタス元素（Ｆｅ、Ｓｉ）に代替する合金設計でかつ高強度、高靭性／高成形性（高伸び）を有する。

②

リサイクル、リユース技術の確立
回収と再生の技術の確立により、アルミニウムの完全循環型社会を実現するため、現状の総需要４５０万トンに対して当面７５万トン回収を増加させることを目指す。

③

利用拡大技術の確立（アルミニウムの性能改革による新たな可能性の開拓）
これまでの統計データでも分かるように、国内でのアルミニウム需要の拡大には、新しい需要分野の開拓が不可欠である。その需要拡大には、新しい性能の改革が必要である。
アルミニウムを構造材料のファーストチョイス素材とするために、品質や付加価値の向上とコストバランスを併せ持つ、革新的なものづくり技術を確立する。その結果として、２
０３５年で２００万トン／年の需要増を設定する。

このアルミニウムの将来像を実現するために、大分類を更に要素技術まで分類しそれを確立するロードマップを検討した。
図４、図５に全体のコンセプト図を示す。

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図４

アルミニウム産業のエコロージーモデル構築

図５

アルミニウムが作る低炭素社会- 22 -