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水素エネルギー社会への対応の要素技術と研究開発具体例|特許・論文・学会データを元にした世界の動向

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本記事は、水素エネルギー社会への対応について、アスタミューゼ社作成の『R&D/知財戦略構築向け分析』レポートから一部抜粋した内容となっている。

はじめに

アスタミューゼ社のご紹介

弊社は世界の無形資産・イノベーションを可視化し 社会課題解決と未来創造を実現する、データ・アルゴリズム企業であり、
イノベーション投資の流入に加え、イノベーターの流れを機械的に分析し、データに基づいた成⻑領域を定義している。

本スライド: slideshare
アスタミューゼ株式会社: https://www.astamuse.co.jp/

R&D/知財戦略構築分析レポートのご紹介

アスタミューゼでは今芽吹きつつある黎明期の技術シーズや今後 10 年から 20 年 のスパンで大きく開花すると期待される初動段階の技術市場に重点を置きつつ、生活文化の中に根 付く技術にも光を当て、総じて未来を創る技術分類の網羅に取り組んできた。
このために、国内第一線の知を結集して全世界の論文・特許、国内外の国際会議やシンポジウム、展示会等の情報並びに独自ネットワークによる口コミ情報を活用し、136 の有望成長市場と、40 の 未来技術を選んだ。主にビジネス視点で策定された有望成長 136 市場を対象にしており、本レポートは、『水素エネルギー社会への対応』のR&D/知財戦略構築に特化した内容となっている。

水素エネルギー社会への対応 R&D/知財戦略構築分析レポート タイトル 水素エネルギー社会への対応
R&D/知財戦略構築分析レポート
レポート
体裁
PDF 日本語
発行元 アスタミューゼ株式会社

事業会社に向けては、イノベーションに関わる経営課題を中心に戦略構築支援/実行支援を実施しており、
・自社の既存事業の優位性がいつまで続くかわからない
・既存事業の成長が踊り場にきているので、使っている技術 を別で活かせる可能性を探りたい
・既に着手している研究開発を続けるべきどうか、もしくは 自社開発ではない方法があるかを含めて検討したい
といった企業のよくあるお悩みを解決している。

研究開発のための概要および現状把握

水素エネルギーを活用する社会のために必要な技術としては、水素の製造・輸送・貯蔵・供給が挙げられる。そして、各々の技術が確率されるだけでなく、製造から供給までのインフラを整備し、水素を安全かつ効率的に消費するための仕組みを整備する必要がある。
現在のところ、水素の製造は製鉄や化学工業における副生物の回収、化石燃料の改質が主な手段となっているが、太陽光をエネルギー源として水を水素と酸素に分解する人工光合成の研究も進められており、将来は二酸化炭素を排出することのないカーボンニュートラルなエネルギーを得られる可能性がある。

課題・問題点とその解決事例

水素は着火性が高く爆発の危険がある。また鋼材中に水素が吸収されることにより強度が低下する水素脆化現象を引き起こすため、輸送や貯蔵を安全に行う技術開発も求められている。トヨタから上市されている燃料電池自動車「MIRAI」は、トヨタ自動車と宇部興産が共同開発したナイロン樹脂 製の高圧水素タンクを備える。さらに大量の輸送の際には、水素を冷却して液化し、液化水素タンクを備えた専用のタンクローリー車やコンテナが用いられる。一方、水素吸蔵材料による貯蔵が次世代の技術として期待されているが、水素の吸蔵量と水素吸蔵・放出速度を両立させる吸蔵材料と技術は開発途上である。
供給面では、2020 年 12 月末現在、137 箇所の水素ステーションが稼働している。これはガソリン等の給油所(SS)の数の 0.5%に満たない。水素ステーションの普及を妨げる要因としては、3 億円を超えるとされる高コストの問題がある。福永(2019)の試算によると、圧縮機能力や蓄圧器の能力在の標準仕様よりも小さくした場合も、利便性は大きく低下しない。また、安全性を担保しつつ圧 力の許容範囲を見直すことで、コストダウンを図ることができるとしている。

要素技術の定義とそのランドスケープ

水素エネルギー社会への対応の要素技術としては、下記のようなものが例としてあげられる。

  • 人工光合成
  • 地中貯留(Carbon Capture and Storage:CCS)
  • 水素吸蔵合金
  • 高圧水素貯蔵タンク
  • ハイブリッド貯蔵タンク(高圧+MH)
  • 水素ステーション
  • 圧縮機
  • 蓄圧器

アスタミューゼ社の『R&D/知財戦略構築向け分析』レポートでは、水素エネルギー社会への対応の基礎となる技術を川上とし、応用技術を川下とした要素技術のランドスケープと、用途・目的ごとに一覧化した詳細技術分類を提供している。

特許・論文・レポートとベンチャー・研究投資の世界動向

アスタミューゼ社では、世界中の無形資産/非財務・イノベーションを可視化するために 機械と人力で様々な情報を収集・統合し、世界最大級のデータベースを構築している。そのデータベースにおける水素エネルギー社会への対応の2010 年から 2019 年の 10 年間における世界のグラントの資金流入額は総額 $1,300M である。

本レポートでは、
・主な技術・製品・サービスと2030年の市場規模予測
・特許出願件数推移/特許出願国別構成
・世界のスタートアップ設立社数と被投資額の累計/推移
・研究投資の国別動向: グラント採択数と総配分額ランキング
・研究投資の国別動向: 世界/日本のグラント配分額上位25テーマ
を提供している。

最新の技術開発具体例

本レポートでは、水素エネルギー社会への対応において、押さえておくべき最新の技術開発事例を多数紹介している。

技術で収益化/事業貢献するために参考にすべきビジネスモデル

ベンチャービジネスの例としては、 再生可能エネルギーを100%使用して、排出物なしで経済的に持続可能な水素を製造している Monolith Materials や、 水素燃料車に燃料を補給するための高圧水素を現場で製造する革新的プロセスを開発している Ergosup があげられる。
本レポートでは、水素エネルギー社会への対応分野において、技術で収益化/事業貢献するために参考にすべきビジネスモデルを
・世界のベンチャー/スタートアップの設立社数と合計被投資額
・資金調達額上位30社の企業名/企業概要/資金調達額
とともに詳細に記載している。

共同研究/開発パートナーとなる企業・大学

アスタミューゼ社では、アメリカ・中国などの海外を含めた世界中のメーカー/ベンチャー/大学の情報を収集・統合しており、水素エネルギー社会への対応においては、
・Hyundai Motor Company
・KIA Corporation
・Korea Institute of Science & Technology Information
・China Petroleum & Chemical Corp.(中国石油化工股份有限公司)
・Saudi Arabian Oil Company (SAUDI ARAMCO)
・The French Alternative Energies and Atomic Energy Commission (CEA)
・トヨタ自動車株式会社
・Dalian Polytechnic University(大連工業大学)
・本田技研工業株式会社
・パナソニック株式会社
などが例としてあげられる。
本レポートでは、水素エネルギー社会への対応分野において、現時点で保有する技術が総合的に優位な企業を各種特許指標から評価し、ランキング形式でリスト化して提供している。

おわりに

本レポートの目次

タイトル 水素エネルギー社会への対応
R&D/知財戦略構築分析レポート
レポート
体裁
PDF 日本語
発行元 アスタミューゼ株式会社

会社概要

アスタミューゼ株式会社: https://www.astamuse.co.jp/
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