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　トピックス　

水素発電技術動向
～気候変動対策の切り札として、政府は発電コストをLNG 並みに抑える「水素基本戦略」を掲げた！

水素発電とは
社会の基盤エネルギーとして水素を用いる、いわゆる「水素社会」実現に向けた取り組みが、着実に進展している。
水素を利用して発電する仕組みとしては、定置式や車載式の燃料電池（FC：Fuel Cell）が挙げられる。電池というネーミングとは異なり、FC はその場で発電して得た電気エネルギーを取り出して、定置式の場合には地上の設備に、車載式の場合には自動車のモーターに供給する仕組みである。二酸化炭素（CO2）フリーの完全クリーンエネルギーとして注目されている。
水素社会構築に向けて、最近注目を集めているのが、水素を火力発電の燃料として用いる事業用あるいは自家発電用水素発電である。
火力発電の燃料として水素を用いる水素発電には、以下のような特徴がある。
①CO2 を排出しない：水素は、燃焼時に水しか生成せず、CO2 を排出しないという、従来の化石燃料にはない特徴がある。ただし水素は、地下資源のような一次エネルギーではなく、他のエネルギーから製造される二次エネルギーであるので、水素製造時にCO2 を発生することがあり、注意が必要である。
②水素は多様なエネルギー源から製造可能：水素は、採掘地域が限定される化石燃料とは異なり、さまざまな地域で多様なエネルギー源から製造可能である。日本は化石燃料の多くを輸入に頼っているが、水素を燃料として利用することが出来れば、エネルギー・セキュリティーの向上に寄与する。
経済産業省により、2014 年6 月に発表され、その後、2016 年3 月に改訂された「水素・燃料電池戦略ロードマップ」では、水素社会実現に向けた取り組みの目標および計画が規定されており、水素発電に関しては、2030 年頃の発電事業本格導入が目標とされている。

　内容目次　

《産業用センサーシリーズ》
●産業用センサーの動向　外界用②：光学式センサー関連市場（3）　（3～28ページ）
～自動運転用3D-LiDARセンサーの開発が世界的に加熱する中で、
　様々な産業用2D/3D-LiDARの需要も急速に拡大しつつある～

1．はじめに
1-1．大型LiDARの登場と産業用と車載用の展開
(1)LiDARは大気汚染観測から始まった
【図1．国立環境研究所が開発した大気汚染観測用LiDARの事例】
(2)産業用LiDARの進展と車載用LiDAR
①産業用2DLiDAR
【図2．産業用2DLiDARの用途（事例）】
②測量機器用LiDAR
③産業用3DLiDAR
【図3．踏切障害物検知用3Dレーザーレーダシステムの機能（イメージ）】
④車載用LiDAR
1-2．産業用/車載用LiDARの注目方式
(1)LiDARはTOF方式の製品が多い
【図4．TOF方式の原理（直接TOF）】
(2)車載用では非走査型が注目されている
①機械的走査型
②MEMS型
【図5．MEMS型3DLiDARの走査原理（ECOSCANの事例）】
③フェーズドアレイ型
④フラッシュ型
2．産業用LiDARの最近の市場動向
2-1．LiDARのグローバル市場の推移・予測
【図・表1．産業用・車載用LiDARのWW市場規模推移・予測（金額：2017-2022年予測）】
【図・表2．産業用・車載用LiDARにおける2D型WW市場の比率（金額：2017年）】
【図・表3．産業用・車載用LiDARにおける産業用WW市場の比率（金額：2017年）】
2-2．国内のLiDAR市場の動向
【図・表4．産業用・車載用LiDARの国内市場の推位・予測（金額：2017-2022年予測）】
【図・表5．産業用・車載用LiDARにおける2D型国内市場の比率（金額：2017年）】
【図・表6．産業用・車載用LiDARにおける産業用国内市場の比率（金額：2017年）】
3．注目企業の最新動向
3-1．走査型LiDAR関連
(1)株式会社IHI
【図6．IHIの「三次元レーザレーダ」の主要製品】
(2)株式会社光響
【図7．レーザードローンとバックパック型LiDAR】
(3)日本信号株式会社
(4)北陽電機株式会社
【図8．北陽電機の測域センサ（製品事例）】
3-2．非走査型・SS型LiDAR関連
(1)コーンズテクノロジー株式会社
【図9．レダーテックのソリッドステート型LiDAR】
(2)株式会社清原光学
【図10．レーザー干渉計用ビームエキスパンダーの事例】
(3)株式会社東陽テクニカ
【図11．ゼノマティクス社の「XENOTRACK」】
(4)株式会社日立LGデータストレージ
【図12．日立LGデータストレージの3D LiDAR】

《次世代市場トレンド》
●水素発電技術動向　（29～66ページ）
～気候変動対策の切り札として、
　政府は発電コストをLNG並みに抑える「水素基本戦略」を掲げた！～

1．水素発電とは
2．どうやって水素を得るか
2-1．副生水素
2-2．石炭ガス化法
2-3．水の電気分解
2-4．水素を含む化合物
2-5．人工光合成
3．水素を燃料とした発電
3-1．水素ガスタービン発電
【図1．ガスタービンの外観および内部構造】
3-2．水素燃料電池発電
4．水素発電インフラが整備されればEVとFCVの本質的差異はなくなる！
5．水素発電の市場規模予測
【図・表1．水素発電の国内およびWW市場規模予測（金額：2025-2050年予測）】
【図・表2．水素発電の分野別WW市場規模予測（数量：2025-2050年予測）】
【図・表3．水素発電の分野別WW市場規模予測（数量：2025-2050年予測）】
【図・表4．水素発電の分野別WW市場規模予測（金額：2025-2050年予測）】
6．水素発電のワールドワイド動向
6-1．米国
6-2．欧州
6-3．中国
6-4．日本
【図2．「水素基本戦略」のシナリオとロードマップ】
7．水素発電に係わる企業・研究機関の取組動向
7-1．川崎重工業株式会社（川崎重工）
【図3．商用液化水素運搬船イメージ図】
【図4．水素専焼DLEガスタービンの構造】
7-2．国立大学法人岐阜大学
7-3．国立大学法人九州大学
7-4．公立大学法人首都大学東京
【図5．首都大学東京ReHESの学際的研究のイメージ】
（1）水素エネルギー利用システムグループ：高効率FCシステム
【図6．中温作動の熱回収型高効率FCの模式図】
（2）水素製造・輸送・貯蔵グループ：水素の供給システム
【図7．水素の輸送・貯蔵イメージ】
（3）水素大気環境グループ：大気環境に及ぼす水素の影響
【図8．大気環境に及ぼす水素の影響についてのイメージ】
(4)エネルギー材料グループ：高効率蓄電システム
【図9．高効率蓄電システムのイメージ】
(5)CO2分離・回収グループ：CCS
【図10．CCSのための分離膜開発のイメージ】
(6)エネルギーシステムグループ：省エネ・インフラ
【図11．東京都長寿命環境配慮型住宅モデル事業「ソーラータウン府中」】
7-5．千代田化工建設株式会社
7-6．学校法人東京理科大学
【図12．NaBH4からの水素生成メカニズム】
【図13．東京理科大学が開発した「STEPS-FCV」の外観】
【図14．「STEPS」部分の構成】
【図15．NaBH4の特長：エネルギー密度の比較】
【図16．NaBH4を水素キャリアとする水素循環型社会】
7-7．三菱日立パワーシステムズ株式会社
【図17．ガスタービンの基本構造】
【図18．三菱日立パワーシステムズの火力発電製品における水素燃料の適用分野】
【図19．水素サプライチェーンの概念を示した模式図】
【図20．水素燃焼ガスタービンのドライ低NOx燃焼器】
8．水素発電の課題と見通し

●ダイヤモンド単結晶市場　（67～75ページ）
～ポテンシャルは無限大
　2インチ化の胎動みられる究極の材料は机上の空論で終わらない～

1．ダイヤモンド単結晶市場概況
2．ダイヤモンド単結晶市場の企業動向
3．ダイヤモンド単結晶市場規模推移と予測
【図1．ダイヤモンド単結晶市場規模推移と予測（金額、数量：2013～2023年予測）】
【図2．サイズ群別出荷枚数シェア推移と予測（枚数、2013～2023年）】

●海洋温度差・濃度差発電事業の現状と将来展望　（76～89ページ）
～ベースロード電源を見据えた日本の研究は世界トップクラス
　発展が進み実用化に大きな期待～

1．海洋温度差・濃度差発電とは
2．海洋温度差・濃度差発電の利点と課題
3．海洋温度差発電の種類
3-1．クローズドサイクル
3-2．オープンサイクル
3-3．陸上式・洋上浮体式
4．波力発電の出力規模予測
【図・表1．海洋温度差発電事業の国内およびWW市場規模予測（定格出力：2018-2038年予測）】
【図・表2．海洋濃度差発電事業の国内およびWW市場規模予測（定格出力：2018-2038年予測）】
5．海洋濃度差・温度差発電市場のワールドワイド研究開発動向
5-1．欧州
5-2．北米
5-3．その他
6．海洋濃度差・温度差発電に係わる企業・団体の取組動向
6-1．株式会社ゼネシス
【図1．海洋温度差発電用蒸発器】
6-2．ジャパンマリンユナイテッド株式会社
【図2．海洋温度差発電イメージ図】
6-3．協和機電工業株式会社
【図3．浸透圧発電試験設備】
6-4．株式会社正興電機製作所
7．海洋濃度差・温度差発電の課題と展望

《注目市場フォーカス》
●車載音声認識市場の動向(2)　（90～98ページ）
～2018年から車載AIアシスタントが躍進、HMIの柱となる可能性～

1．クラウドとAIを利用した車載音声認識システム
1-1．レガシーな音声認識エンジン
（1）地域ごとのカーナビゲーションシステム
1-2．AIアシスタント
【図1．様々な呼び名があるAIアシスタント】
【図2．既存の音声認識のフロー：2013年のMercedes-Benzの場合）】
【図3．AIアシスタントのフロー模式図】
2．音声認識技術から派生する技術・サービス
2-1．マイク・スピーカー技術
2-2．その他の技術
3．車載音声認識技術・サービス市場規模
【図・表1．国内の音声認識機器・システム市場推移（金額：2015-2030年予測）】

《あとがき》
読者アンケート「興味を持ったレポート」トップ3 予想　（99ページ）