革新的デバイスの開発による効率的エネルギー利用 · fe 基ナノ...

2014年度

2015年度

2016年度

中間目標、アウトカム

（20

20年以降）

2013年度

主な取組

革新的デバイスの開発による効率的エネルギー利用

エネルギー(4)

次世代モーター部材の要素技術開発

パワーエレクトロニクス

（インバータ，モーター等）（２）

【社会実装に向けた取り組み】

・国際展開のための技術開発段階からの国際標準化、基準化、認証システムの推進

新規高性能磁石開発

低損失軟磁性体開発

現在の磁石よりも強い

高性能新規磁石の実

現とエネルギー効率の高

い省エネ型モーターの実

現

次世代モーター部材の構成技術の開発

【エ・経

30】

・磁石粉末に

Ndリッチ相を均一に膜

厚数

nmで付ける方法の検討

・HD

DR法による高異方性磁石粉末

製造の予備実験

【エ・経

30】

・低損失軟磁性材料の合成プロセ

スの開発

・固化プロセスの開発

・低損失軟磁性材料作製プロセスの

開発

・三次元固化プロセスの開発

【エ・経

30】

・既存高性能磁石材料を用いた高

効率モーターによる特性の評価

【エ・経

30】

・磁石粉末に

Ndリッチ相を均一に膜厚

数nmで付ける方法の開発

・HD

DR法による高異方性磁石粉末製造

の開発

・最適な磁性材料の特性の検討

・既存高性能磁石材料を用いた高効率

モーターの作製、試験

・低損失軟磁性材料作製プロセスの

高効率化

・三次元固化プロセスの開発

【エ・経

30】

・結晶粒肥大化を防止する焼結技術開発

・HD

DR法による高異方性磁石粉末に対

する粒界拡散法の最適化

・モーター特性、磁性特性を最適化させ

た高効率モーターの作製

・製造プロセス技術の開発

・低損失軟磁性材料大量合成プロセス検討

・複雑形状に適用できる三次元固化プロセ

スの開発

・磁気特性が「

Bs1.

6T以上」「

400H

z・1Tにお

ける損失

3W/k

g台」を両立する“F

e基ナノ

結晶軟磁性材料”の実用化

【エ・経

30】

・結晶粒肥大化を防止する焼結技術検討

・HD

DR法による高異方性磁石粉末製造法

の最適化

・現在の耐熱性ジスプロジウム含有ネオジ

ウム焼結磁石の

1.5倍の最大エネルギー

積「

180℃において

38M

GOe」を持つジスプ

ロジウムを使わないネオジム磁石の開発

【エ・経

37】

・Pt族：長時間・高温使用における耐久

性試験

・Bi：含有量を下げての提案軟化試験及

び延性向上による接合線の再径化

・La：電極の厚みの薄化及び表面積の

拡大

・Pt族：耐震動、加熱冷却サイクル試験

・Bi

：少含有量での漏れ性確認試験等

・La：電極単体での安定性試験等

・Y ：電解質の厚みの薄化等

・Ge：シリコン－ゲルマニウム系発電セル

材料の組成分析等

・Y：燃料電池の試作による電気的安定性

試験及び熱安定性試験

・Ge：シリコン－ゲルマニウム系太陽電池

の試作による電気的安定性試験及び

熱安定性試験

次世代モーター部材のシステム化・実用化

希少金属代替材料の技術開発

成果の応用

技術開発

技術開発

技術開発

技術開発

技術確立・実用化



成果の活用

・Dy

:高温における磁化率を保持するため、安定なナノ粒子の製造及びその焼結技術の開発

78

2014年度

2015年度

2016年度


（20

20年以降）

2013年度

主な取組

10倍程度の電力効率

のノーマリーオフコン

ピューティング技術を実

現デバイスの超低電力化

を実現

半導体チップの三次元

実装技術の実用化

エネルギー(4)

超低消費電力デバイスの開発

革新的電子デバイス

（情報機器，照明，ディスプレイ等）（１）

極端紫外光(EUV)による微細化・低消費電力技術開発、革新的な次世代低電圧デバイス開発

不揮発性素子とその利用技術の開発

半導体チップの三次元実装技術の開発


【エ・経

13】

・回路線幅

16nm用対応の

EUVマスク

検査・レジスト材料技術の確立

・回路線幅

11nm用以細対応の

EUV

マスク検査・レジスト材料要素技術

の検討開始

・各デバイスの集積化技術、信頼性

向上技術の開発

・各デバイスの周辺回路を含む

LSIの

動作実証、信頼性確認

・回路線幅

11nm用以細対応のＥＵＶマ

スク検査・レジスト材料技術の開発

・各デバイスのマクロ（L

SI）レベル集積に

よる動作実証、信頼性確認

・親和性の高いデバイス同士を集積させ

た融合技術による超低電圧動作

LSIの

動作実証

・回路線幅

11nm以細対応のＥＵＶマスク

検査・レジスト材料技術の確立

【エ・文

07】

・強相関系物質のモデル物質につい

ての理論的検証

・電界による磁化反転の実証等により、

最適物質パラメータ、電磁場分布、デ

バイス構造を解明

・新材料の開発、物性評価

・デバイスの構築に必要な原子レベルで

平坦な界面を実現する技術を確立

・高速電界磁化反転の実現

・試作デバイスの性能評価

・論理集積回路への活用に向けた実用化

研究の実施

・常温でのスピン方向の安定保持技術を

高度化

・論理集積回路技術を開発

・ノーマリーオフコンピューティング技術の

電力消費性能検証

【エ・文

12】

・素子寸法が

20nm以下のスピントロニク

ス材料・素子技術を開発

・スピン方向を安定的に保持するための

技術の高度化

・ノーマリーオフコンピューティング技術

動作検証

・想定アプリケーションの間

隙動作による

動作検証

【エ・経

01】

・ノーマリーオフコンピューティングの

評価基盤構築

・想定アプリケーションの個別動作検

証

【エ・経

03】

・車載用障害物センシングデバイス、

障害物検知・危険認識プロセッサ、

プローブデータ処理プロセッサ、それ

ぞれの開発における重要技術課題

及びその解決法の明確化

・車載用障害物センシングデバイスの

仕様設計及び製造技術開発

・障害物検知・危険認識プロセッサの

アルゴリズムの設計・検証及び試作

品の設計・評価

・プローブデータ処理プロセッサの設計

環境開発及びチップ試作


チップ試作


ソフトの設計・評価

・プローブデータ処理プロセッサの

チップ試作


車載実地評価


車載実地評価

・プローブデータ処理プロセッサの

サーバシステムへの搭載評価

システム化・実装化技術の開発

技術開発

要素技術開発

技術開発

要素技術確立

情報交換

情報交換

成果の普及展開

※各デバイス：磁性変化デバイス、相変化デバイス、原子移動型スイッチ、ナノトランジスタ構造デバイス、ナノカーボン配線

15

成果の展開

EUVによる微細化・低消費電力技術開発

革新的な次世代低電圧デバイス開発

不揮発性素子を利用したデバイスの開発

【エ・文

07】【エ・文

12】【エ・経

01】

79

2014年度

2015年度

2016年度


（20

20年以降）

2013年度

主な取組

エネルギー(4)


（情報機器，照明，ディスプレイ等）（２）


光電子ハイブリッドシス

テムの実用化

超高速・低消費電力

光通信の実用化

【エ・総

01】

・光信号のまま情報伝送できるネット

ワークのための光周波数利用効率

向上技術、光ノードアーキテクチャ

技術等の開発

・効率的な光パケットスイッチング技

術、高速バースト信号の収容技術

等の開発

・40

0Gbp

s伝送を低消費電力で実現

するための要素機能を開発、それ

らを統合した伝送用デジタル信号

処理回路を設計

・40

0Gbp

s伝送用デジタル信号処理回路

の試作・動作検証

・40

0Gbp

s 伝送用デジタル信号処理回路

を搭載した通信装置の製品開発

・40

0Gbp

s対応通信装置の製品開発し、

国内外の通信ネットワークへの導入を

開始

・光パケットと光パスを統合的に扱い、省

エネルギー化、可用性を向上するネット

ワーク実現のための研究開発

・1端子あたりのスイッチング機能を

5Tbp

sクラス実現のための基盤技術を

実証

・1端子

10Tb

ps伝送を低消費電力で実現

するために必要な要素技術を開発

・光パケットと光パスを統合的に扱うこと

のできる光ネットワークのアーキテク

チャを確立、研究開発のテストベッドに

よる実証

超高速・低消費電力無線通信技術の開発

【エ・総

02】

・半導体トランジスタにて最大発振周波

数80

0GHzを実現し、

300G

Hz帯で最大

出力

10m

Wのパワーアンプを作製

・Ga

2O3デバイスの耐圧

1kVを実現

・テラヘルツ波帯で動作する半導体デバ

イスを用いた

300G

Hｚ無線通信実験を実

施

・H2

7年度に比べ更に高周波数（

500G

Hｚ程度）で動作可能な半導体デバイスを

実現

【エ・経

05】

・小型光電子変換チップ試作、動作

確認とシステム化技術に係る基本

設計

・小型光電子変換チップの量産技術

開発と信頼性向上、低消費電力を指

向した技術開発

・小型光電子変換チップを搭載したアク

ティブオプティカルケーブルの開発

・小型光電子変換チップを実装した光

I/O付

LSI基盤の基本設計・試作に着手

超低消費電力通信技術の開発

光電子ハイブリッド回路集積技術開発

技術開発

技術開発

技術確立・製品化

技術開発

超高速・低消費電力光通信技術の開発

80

2014年度

2015年度

2016年度


（20

20年以降）

2013年度

主な取組

エネルギー(4)


（情報機器，照明，

ディスプレイ等）（３）【社会実装に向けた取り組み】


軽い、薄い、割れない、

フルHD、超低消費電

力のシートディスプレイの

実用化

超低消費電力型シートディスプレイの開発

省エネ有機ELディスプレイの開発

高効率次世代照明の開発

次世代照明技術の開発（省電力LED、有機EL照明等）

次世代照明の普及拡

大


プラスチック基盤ディスプレイ要素技術の確立

81

輸送機器（自動車・

航空機等）の構造部

材に適用し軽量化に貢

献

2014年度

2015年度

2016年度


（20

20年以降）

2013年度

主な取組

革新的構造材料の開発による効率的エネルギー利用

エネルギー(5)

構造材料（１）

新部素材開発（金属系・炭素系・有機系等）

【エ・文

14】

・電子論、解析評価、材料創製の

3グループからなる拠点機関の設置

・全連携機関が横断的に連携する共同

研究組織により電子欠陥の理論研究

を推進

・格子欠陥の解析を実施

・格子欠陥理論により希少元素の役割を

解明、革新材料の創製

【エ・経

14】

・CN

T分散法・分散液評価法・リスク

評価などの共通基盤技術まとめ

・高品質グラフェン作製技術の開発

と透明導電フィルム、放熱材への

応用検討

（小サイズのサンプル作成と評価の

実施）

・スーパーグロース法

CNTの商業化

・高品質グラフェン作製技術の確立と透

明導電フィルム、放熱材の試作

【フレキシブルタッチパネル用グラフェン

透明電導フィルムの目標性能・コスト】

－透過率

88%（基材込）

－シート抵抗

150Ω

/sq

－曲げ耐久性（マンドレル径

12m

m）と

導電性の長期安定性

【グラフェン放熱材の目標性能・コスト】

－熱伝導度

2000

W/m・

K－厚さ

3μm以下

・世界初の単層

CNTの工業的量産

（医療・介護用センサーシート等の開発

（導電性

30S/

cm））

・高品質グラフェンの大面積生産技術の

確立（大面積の透明電導フィルムの作

製、ユーザーへのサンプル提供・評価

の実施）

・単層

CNTを用いた極限環境・高耐久性ゴ

ムなどの高機能部材の商業化

（スーパーグロース単層

CNT商業プラントの

立ち上げ（生産量

10t/年））

・グラフェン透明導電フィルムの量産化技

術の確立

（フレキシブルタッチパネル用透明電導フィ

ルムの量産技術の確立）

・アルミ：新合金開発

・チタン：製造プロセス装置の試作

・マグネシウム：新合金開発

・鉄鋼：革新鋼板の開発に向けた各種検

討

・炭素繊維複合材料：モデル部材向け材

料開発

・炭素繊維：新規製造プロセス開発

【エ・経

16】

・アルミ：新合金設計

・チタン：製造プロセスの設計

・マグネシウム：新合金設計・合金評

価方法の検討

・鉄鋼：革新鋼板の開発に向けた各

種検討

・炭素繊維複合材料：モデル部材

の選定、材料設計等


・アルミ：新合金開発

・チタン：高強度チタン材開発


・鉄鋼：革新鋼板の開発

・炭素繊維複合材料：構造設計・成形要求

の取り込み


・アルミ：新合金強化

・チタン：高強度チタン材開発


・鉄鋼：革新鋼板の開発

・炭素繊維複合材料：材料設計技術の

体系化

・炭素繊維：新規製造技術の確立

技術開発

技術開発

技術開発

技術確立・商業化

【エ・文

10】（再掲）

・複合材適用による航空機エンジ

ンの高効率化、機体の低抵抗

化・軽量化に関する研究

・複合材適用による航空機エンジンの高

効率化、機体の低抵抗化・軽量化に向

けた検証試験、予備解析により、技術

実証の見通しを得る

・複合材適用による航空機エンジンの高効

率化、機体の低抵抗化・軽量化に向けた

性能解析を実施し、技術実証に着手

・複合材適用による航空機エンジンの高

効率化、機体の低抵抗化・軽量化の技

術実証

技術実証

情報交換・成果の受け渡し


構造部材への適用技術の開発（輸送機器（自動車・航空機等）の軽量化等）

新部素材等の要素技術開発

革新的構造材料の開発

【エ・文

10】【エ・文

14】【エ・経

16】

82

輸送機器（自動車・

航空機等）の構造部

材に適用し軽量化に貢

献

技術確立・製品化

2014年度

2015年度

2016年度


（20

20年以降）

2013年度

主な取組

革新的構造材料の開発による効率的エネルギー利用

エネルギー(5)

構造材料（２）



・トップランナー基準の推進

新材料特性等評価技

術の確立・標準化

新材料特性等評価技術の開発・標準化

異種材料接合等技術の開発・標準化

【エ・経

16】

・各種材料の適した接合技術の

検証

・母材強度に対する継手強度

50％の達成・母材強度に対する継手強度

70％の達成・母材強度の

90％の継手強度へ向けた

開発方針検討

新部素材等レーザー加工技術の開発

【エ・経

33】

・テスト用加工機システムを用いて

の炭素繊維樹脂（

CFRP）の切断処

理後の加工品位評価、開発レー

ザーの評価、加工条件の基礎

データを取得

・開発したレーザーと光学システム

を組み合わせた表面処理装置の

加工システム化の推進、性能評

価の実施

・レーザー粉末成形装置の成形精

度：±

0.1

mm、成形時間：1

6 時間

以内（高さ

50 m

mサイズ基準パー

ツ）を達成しプロトタイプ完成

・切断加工速度

6 m

/min以上、切断面に

おける反応層の厚み

100 μm以下（基材

厚み

3 m

m以上）を達成する加工技術

の確立、

CFRPレーザー切断加工装置

のプロトタイプを完成

・ビーム幅

500m

m以上の表面処理技術

の確立し、大面積レーザー表面処理装

置のプロトタイプ完成

・切断加工に係る評価技術の構築及び、

上記加工条件や品位が可能な

CFRP

加工システムのグランドデザインを作成

・表面処理に係るレーザー結晶化性能の

検証及び、大面積表面処理性能を評価

し、加工システムの実証評価を実施

・CF

RP レーザー切断加工システムの製品

化

・大面積レーザー表面処理システムの製品

化

技術開発

技術開発

革新的構造材料の開発

【エ・文

10】【エ・文

14】【エ・経

16】

83

2014年度

2015年度

2016年度


（20

20年以降）

2013年度

主な取組

需要側におけるエネルギー利用技術の高度化

住宅・ビル：

標準的な新築住宅を

ZEHとする

新築公共建築物等で

ZEBを実現する

エネルギー(6)

エネルギーマネジメント

システム技術（ x E M S ）（１）



・エネルギーマネジメント国際規格、環境国際規格等の適用拡大・推進

住宅・ビルの省エネ技術の開発（断熱技術等）

住宅・ビルの分散型エネルギー技術の開発

省エネ機器及びその制御手法の開発

高効率機器・スマート機器の開発

ZEH・ZEB関連技術の開発

【エ・経

21】

・低温室効果冷媒用空調機器の実

用化の見通しを得る

・高効率かつ低温室効果の新冷媒

の候補選定

・微燃性冷媒の性能安全性評価に

ついて項目・指針の見通しを得る

技術開発

技術確立

成果の展開

・選定された新冷媒について、安全性評価

を完了

・微燃性冷媒の実用条件におけるデータ

の収集を完了

・現状と同等以上の性能を実現する低温

室効果冷媒利用基盤技術を確立

・選定された新冷媒について、実機によ

る評価を実施

・実規模に近い実験施設において微燃

性冷媒の特性評価等を実施

84

2014年度

2015年度

2016年度


（20

20年以降）

2013年度

主な取組


エネルギー(6)

エネルギーマネジメント

システム技術（ x E M S ）（２）




コミュニティ：

地域単位でのデマンドレ

スポンス運用手法の確

立

住宅・ビル単位でのデマンドレスポンスのシステム・運用技術開発

デマンドレスポンスの開発・実証

地域単位でのエネルギー情報通信ネットワーク技術及びエネルギー機器の統合的制御技術の開発

地域単位でのデマンドレスポンスシステムの実現に向けた技術開発・実証

地域エネルギーマネジメントシステムの技術開発・実証

地域単位での防災性・自立分散性向上に向けた技術開発

地域エネルギーマネジメントシステムの普及

デマンドレスポンスの普及

【エ・経

40】

・地域単位での

EMS（

CEM

S）の

技術開発


EMS（

CEM

S）の構築

技術開発

技術確立

【エ・総

03】

・10

0世帯規模のシミュレーション

の実施

・H2

4にIT

U-Tに提案したアーキテ

クチャの標準化活動

・10

00世帯規模のシミュレーションを実施し

20％以上の電力消費削減を実現

・H2

4にIT

U-Tに提案したアーキテクチャの

標準化活動

技術開発

技術確立

情報交換・標準化推進



スマートグリッド技術の開発

【エ・総

03】【エ・経

40】

85

革新的省エネプロセス

技術の確立

2014年度

2015年度

2016年度


（20

20年以降）

2013年度

主な取組

エネルギー(6)




工場・プラント等における革新的省エネプロセスの技術開発

化学品製造プロセスの省エネ化技術の開発

環境調和型製鉄プロセス技術の開発

エレクトロニクス製造プロセスの省エネ化技術の開発

省エネプロセス技術

セメント製造プロセスの省エネ化技術の開発


【エ・経

22】

・要素技術の統合による連続製造

試作ラインの立ち上げ

・短タクト化印刷技術の開発及び

乾燥・焼成工程の低温プロセス

化の開発

・大面積均質化印刷技術の開発

・印刷

TFTアレイの高動作速度化技

術の開発

・個別要素技術の整合化による標準製

造試作ラインの高度化

・デバイス試作評価による実用化課題の

抽出

・個別要素技術の集積による連続印刷プロ

セスの開発

・高性能フレキシブルデバイスの製造実証

その他生産プロセスの省エネ化技術の開発

【エ・経

27】

・省エネ型クリンカ焼成技術、クリンカ

焼成プロセスのシミュレーション解

析技術、クリンカ焼成プロセスの温

度計測技術をミニプラントに適用し、

省エネ効果を確認

・セメント製造プロセス全体の設計提案

を実施

・実験的検証による実用化に向けた技術

課題の抽出

【エ・経

29】

・高炉からの

CO2削減技術検証に

係る試験高炉（

10m

3 規模）を設計

・高炉からの

CO2分離回収技術の

開発

・高炉からの

CO2削減技術検証に係る試

験高炉（

10m

3 規模）の建設開始

・高炉からの

CO2分離回収技術の開発

・試験高炉（

10m

3 規模）の建設完了

・実証炉（

100m

3 規模）の基本仕様提案に

向けた検証試験を開始

・高炉からの


・試験高炉（

10m

3 規模）創業による各種検

証を実施

・高炉からの


技術開発

技術確立

技術開発

技術開発

・個別要素技術の集積による連続印刷プロ

セスの開発

・高性能フレキシブルデバイスの製造実証


86

2014年度

2015年度

2016年度


（20

20年以降）

2013年度

主な取組

多様なエネルギー利用を促進するネットワークシステムの構築

エネルギー情報通信ネッ

トワーク技術の確立

大型蓄電池のコスト低

減エネルギー(7)

エネルギーネットワークシステム技術【社会実装に向けた取り組み】

・自治体等を含めた広域展開の枠組みの創設・拡充

・システム構成要素及びシステム技術の国際標準化推進

・システム統合化・事業化の隘路となる規制・制度の整備

再生可能エネルギー・コ

ジェネレーション等の普

及促進

系統連系・制御技術の開発

エネルギー情報通信ネットワークの開発

大型蓄電池利用技術の開発

系統需給計画・制御システムの開発

分散型エネルギー技術の開発

再生可能エネルギー技術の開発（再掲）

分散型エネルギーの協調技術の開発

熱利用技術の高度化

【エ・総

03】（再掲）

・10

0世帯規模のシミュレーションの

実施

・H2

4にIT

U-Tに提案したアーキテク

チャの標準化活動

・10

00世帯規模のシミュレーションを実施し

20％以上の電力消費削減を実現

・H2

4にIT

U-Tに提案したアーキテクチャの

標準化活動

【エ・経

40】（再掲）


EMS（

CEM

S）の

技術開発

【エ・経

42】

・前年度抽出した課題を踏まえた

蓄電システムの設計

・低コスト、長寿命、安全性の高い蓄電

システムの確立、フィールドテスト等で

の実証

技術開発


EMS（

CEM

S）の構築

技術確立

・低コスト、長寿命、安全性の高い蓄電

システムの確立

技術開発

技術開発

技術の確立

技術確立

情報交換・標準化推進


成果の普及展開スマートグリッド技術の開発（再掲）

【エ・総

03】【エ・経

40】

87

新規エネルギーキャリア

の基盤技術確立

水素インフラの整備

水素ステーションの低コ

スト化安全性評価技術の確

立

2014年度

2015年度

2016年度


（20

20年以降）

2013年度

主な取組

革新的エネルギー変換・貯蔵・輸送技術の高度化

エネルギー(8)

エネルギーキャリア開発

エネルギーキャリア（水素キャリア等）利用技術【社会実装に向けた取り組み】

・事業化の隘路となる規制の緩和、保安基準の検証・見直し


新規エネルギーキャリアの技術開発（アンモニア、MCH等）

安全性評価技術の開発

【エ・文

04】

・ガバニングボードの設置など

研究体制の整備

・実用化に向けた材料探索やプロセス

技術などの要素技術の基礎検討

・実用化に向けた材料探索やプロセス

技術などの要素技術の最適化

・材料の最適化やプロセスの効率化など

の成果から有用性の確認

【エ・経

18】



・電解電流の高密度化の検討

・水素製造システム設計

・電解電流の高密度化の確認

・水素製造システム改良

・メンテナンスコストダウンの検討

【エ・経

18】



・高効率液化システムの設計

・液化水素貯蔵システムの設計

・高効率液化システムや液化水素貯蔵

システムの大型化の検討

整備に向けたトータルシステムシナリオの検討

【エ・経

18】

・再生可能エネルギーキャリアシステム

のポテンシャル調査、コスト評価及び

トータルシステムの検討

・再生可能エネルギー導入に係るトータル

システムシナリオの作成

・トータルシステムシナリオを微細化し、

技術目標の妥当性を最新技術に基づ

いて策定

体制構築

体制構築

体制構築

シナリオ検討・作成

シナリオ策定

技術開発

技術開発

技術開発

水素貯蔵・輸送技術の開発

水素供給技術の開発


水素インフラ整備

水素製造技術の開発

水素ステーションの整備（4大都市圏を中心に先行整備）

エネルギーキャリア利用技術

【エ・文

04】【エ・経

18】

88

世界の蓄電池市場

規模（20兆円）の

5割を国内関連企業

が獲得

2014年度

2015年度

2016年度


（20

20年以降）

2013年度

主な取組

エネルギー(8)

次世代蓄電池技術





【エ・文

03】

・研究の実施体制の構築、活動の着

手ガバニングボード等の体制の整備

・蓄電池の作動原理の探索及び新し

い電池用ナノ材料の解析等の実施

蓄電池材料の開発

・実用化に向けた活物質や電解質材料

の探索を実施

・蓄電池の作動原理の探索及び新しい

電池用ナノ材料の解析等の実施

・実用化に向けた活物質や電解質材料

の最適化・絞り込みを開始

・新しい電池用ナノ材料の最適構造と制

御方法の開発等の実施

・電池技術における要素技術の有効性の

確認を実施

・新しい電池用ナノ材料の最適構造と制

御方法の開発等の実施

【エ・経

24】

・先進リチウムイオン電池材料の標

準的評価手法を確立

・新材料について、共通的な評価手法

（材料物性評価法、最適な製造工程、

充放電様式等）を確立




・全固体電池材料の基礎検討の実施




・全固体電池材料の評価技術の開発

【エ・経

42】（再掲）

・大型蓄電池

前年度抽出した課題を踏まえた蓄電シ

ステムの設計

・車載用蓄電池

高性能材料の改良及び要素技術開発

一部材料を用いた試作セルを作製

・革新型蓄電池

現行蓄電池の反応解析及び革新型蓄

電池の実現に向けた課題抽出

・大型蓄電池

低コスト、長寿命、安全性の高い蓄電

システムの確立、フィールドテスト等で

の実証


エネルギー密度（

250W

h/kg）や出力密

度（

2,50

0W/k

g）を満たす蓄電池開発


電池内部の反応メカニズムの解明と革

新型蓄電池の基盤技術の確立

・大型蓄電池

低コスト、長寿命、安全性の高い蓄電シス

テムの確立


エネルギー密度（

250W

h/kg）や出力密度

（2,

500W

/kg）を満たす蓄電池の開発


電池内部の反応メカニズムの解明と革新

型蓄電池の基盤技術の確立

技術開発

技術の確立

技術開発

体制構築

技術開発



蓄電池材料評価手法開発

システム化・実用化技術開発

モジュール化技術の開発

制御技術の開発（蓄電池システムの開発）

要素技術開発

次世代蓄電池技術

【エ・文

03】【エ・経

24】【エ・経

42】

89

高性能断熱材・蓄熱

材や熱マネジメント技

術の実用化

2014年度

2015年度

2016年度


（20

20年以降）

2013年度

主な取組

エネルギー(8)


要素技術開発

高性能蓄熱・断熱材の開発

高性能熱電変換材料の開発




蓄熱・断熱等技術

熱回収・輸送・利用技術の開発


【エ・文

05】

・革新的材料開発に係る体制整備

【エ・文

05】

・新規原理の熱電変換物質開発に

係る理論による物質設計

・新規熱電物質の合成と評価

・革新的な材料探索等による要素技術

の基礎的検討

・実用化に向けた要素技術の基礎的検討

及び最適化

・新規熱電変換の構造シミュレーション等

による性能の最適化

・実用化に向けた要素技術の有効性の確

認

・新規原理の実証と性能向上

・高温ヒートポンプの試作

（80℃

→16

0℃におけるＣＯＰ

3.0の

達成）

【エ・経

20】

・高性能蓄熱材料の探索・検証

（蓄熱密度

1MJ/

kgの調査研究等）

・高温用断熱材料の開発

（高強度及び高断熱性を実現可

能な原料の探索等）

・高性能蓄熱材料の探索・開発と選別

（表面修飾による化学蓄熱材料の低温

化検討等）


（高融点・高強度原料の最終スクリー

ニング等）

・高性能蓄熱材料の試作

（高充填密度

/高熱伝達蓄熱ユニットの設

計）


（均質な細孔径や細孔形状を付与できる

製造プロセス技術の確立等）

・高性能蓄熱材料の用途別ニーズの把握

（蓄熱密度：

0.3M

J/kgの達成）

・高温用断熱材料の要素技術再検討、最適化

（圧縮強度：

5MPa、熱伝導度：

0.30

W/m・

K）

【エ・経

20】

・高性能熱電材料開発に係る廃熱用モ

ジュールの試作、材料の探索・開発

（熱電用有機材料の設計合成等）

・高性能熱電材料開発に係る車載用モ

ジュールの試作、材料の探索・開発

（熱電材料要素技術開発等）

・高性能熱電材料開発に係るモバイル用

モジュールの試作、材料の探索・開発

（熱電用有機材料の設計合成等）

・高性能熱電材料開発に係るモジュール

材に適した材料の選別

（性能指数：ＺＴ＝

1.5の達成）

【エ・経

20】

・高温ヒートポンプ開発に係る要素

技術の確立

（システムの基本設計等）

・高温ヒートポンプ開発に係る要素技術

の確立

（システムの詳細設計等）

・高温ヒートポンプ開発に係る要素技術の

確立

（ヒートポンプの最適設計シミュレーション

技術の確立等）

技術開発

技術開発

体制構築

技術開発

未利用熱エネルギー活用技術

【エ・文

05】【エ・経

20】


成果の活用


技術開発

90

2014年度

2015年度

2016年度


（20

20年以降）

2013年度

主な取組

エネルギー(8)

超電導送電技術【社会実装に向けた取り組み】



要素技術開発

超電導送電の実用

化


超電導送電の運用技術開発


超電導線材料の開発

超電導ケーブル冷却技術の開発

91

2014年度

2015年度

2016年度


（20

20年以降）

主な取組

2013年度

効果的かつ効率的なインフラ維持管理・更新の実現

次世代インフラ（1）

インフラ維持管理・更新・マネジメント技術

維持管理ロボット技術

非破壊検査技術、モニタリング技術

インフラ点検技術等の開発

【次・国

02】

・社会インフラ用ロボット技術に係

るニーズ及びシーズの把握

・社会インフラ用ロボット技術に係

る研究開発の公募・評価・現場で

の検証

・研究開発成果の継続評価・最終

評価・現場での検証

・直轄事業での試行的導入結果

を踏まえた研究開発成果の改良

【次・文

06】

・府省横断委員会を踏まえた、解決

すべきロボット技術テーマ等の抽出

及び開発課題の公募

・技術テーマに沿った要素技術開

発の実施

・技術テーマに沿った要素技術開発、

及び新たに解決すべきロボット技術

テーマの抽出

【次・国

01】

・ポンプ設備等の土木機械設備

の点検時計測データの蓄積・共

有化・活用手法の開発

【次・経

02】

・小型移動ロボットプラットフォー

ムの開発、ロボットの防爆・防水・

防塵化技術の開発

・実証事業へ投入し、実用化に向

けた検証及び改良

【次・経

02】

・センシング技術、イメージング技術、センサの自己電源、無線通信技術、

プラントでの配管の腐食状況の把握等の非破壊検査技術の開発

・実証事業へ投入し、実用化に向

けた検証及び改良

【次・文

05】

・量子ビームの発生装置や計測

システムの開発

・量子ビームの出力強化、計測技

術の高度化、データベース構築

・解析ソフトの構築によるインフラ

の欠陥サイズを明確化

【復・総

02】

・電磁波（高周波）センシング非破

壊検査プロトタイプ開発

・電磁波（高周波）センシングによ

る計測実験


る診断システムプロトタイプ開発


る診断システムの実証

2030年までに自

動点検技術・無

人点検技術等の

高度化・コスト低

減

現場への導入

現場への導入

情報収集

技術開発

技術開発

技術開発

・ポンプ設備等の土木機械設備

の点検時計測データの蓄積・共

有化・活用手法の現場導入

【次・農

01】

・トライボロジーを活用した農業用

揚排水機の機能診断技術の開発

現場検証・評価の

フィードバック

【次・国

03】

・点検・診断技術等の開発推進・

活用・評価

技術開発・評価・普及

IT等を活用した社会資本の維持管理

【次・総

01】【次・文

02】【次・文

03】【次・文

05】【次・文

06】

【次・経

02】【次・国

01】【次・国

02】【次・国

03】【次・国

09】

【次・国

14】【次・国

16】【復・総

02】【次・農

01】

92

2014年度

2015年度

2016年度


（20

20年以降）

主な取組

2013年度

効果的かつ効率的なインフラ維持管理・更新の実現

次世代インフラ（1）

インフラ維持管理・更新・マネジメント技術

2020年までに国

内重要インフラ等

の20%はセン

サー等の活用によ

る点検・補修を実

現

ヘルスモニタリングシステムの開発

【次・経

02】

・多種多様な大量データ処理技術

開発

・多種多様な大量データ処理技術

開発

・センサー等の情報をリアルタイ

ムで解析するソフトの導入

【次・文

02】

・多種多様で大量なデータからノ

イズを除去し補正する技術、最適

解をフィードバックし利活用する技

術開発




術開発




術の確立及び実施

・プラットフォームの運用を通した

課題整理と機能の順次強化、本

格運用へ移行

現場への導入

【次・国

03】

・インフラに係る情報の統一的取

扱いのためのルールの検討と、

プラットフォームの構築

現場への導入

現場への導入

技術開発

プラットフォーム構築

技術開発

【次・国

16】

・港湾構造物の構造形式毎の点

検方法の整理

・港湾施設の重要度評価手法の

整理

・港湾構造物の点検計画策定手

法の確立と手引きの作成

【次・農

01】

・農業水利施設の定量的な劣化

予測技術の開発

・農業水利施設の定量的な劣化

予測技術の開発

【次・総

01】

・リチウム電池程度の電源で５年

以上通信を可能とする（従来と比

較して消費電力を

1/1,

000以下に

低減）通信技術等の確立・国際標

準化

技術開発・実証・随時現場導入

【次・国

03】

・モニタリング技術の現場での実

証・検証

・プラットフォームの一部運用開

始

インフラデータプラットフォームの構築・運用、大規模データ解析技術

各種監視・観測デバイス等の開発

インフラ診断・評価・将来予測技術等の開発

IT等を活用した社会資本の維持管理

【次・総

01】【次・文

02】【次・文

03】【次・文

05】【次・文

06】

【次・経

02】【次・国

01】【次・国

02】【次・国

03】【次・国

09】

【次・国

14】【次・国

16】【復・総

02】【次・農

01】

93

革新的デバイスの開発による効率的エネルギー利用 · fe 基ナノ...

Documents