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スマホやEVに電力供給する「ワイヤレス給電市場」 2025年には673億円規模に

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富士経済は、機器に非接触で電力を供給する「ワイヤレス給電モジュール」と環境中に存在するエネルギーを電気エネルギーに変換する「エネルギーハーベストモジュール」に関連する国内市場の調査結果を報告書「ワイヤレス・エネルギー伝送関連技術の現状と応用展開 2013」としてまとめて発表した。同報告書で、2025年の「ワイヤレス給電モジュール市場」は2012年比96.1倍の673億円、「エネルギーハーベストモジュール市場」は34億円に拡大すると予測している。

■ワイヤレス給電モジュール市場

同市場のキーデバイスは、「電磁誘導式」「磁界共鳴式」「電界結合式」「マイクロ波式」。応用製品は、ワイヤレス給電が採用されている、スマートフォン、EVPHV、タブレット、サーフェイス給電システム、AGV(無尽搬送車)、埋め込み型ペースメーカーなど。

2013年の市場は前年比14.3%増の8億円。市場が顕在化しているのは「電磁誘導給電モジュール」。2014年頃から「磁界共鳴給電モジュール」、2016年頃から「マイクロ波給電モジュール」が立ち上がる。

「電磁誘導方式」は、2010年頃から小型AGVに搭載され始め、本格的な市場の立ち上がりは、2011年にNTTドコモがWPC規格のスマホを市場投入してから。その後、ソフトバンクモバイルやKDDIが追随し、スマホ向けを中心に拡大中。今後注目されるのはEV・PHV向けで、市場は2015年以降立ち上がると予想。また、2025年頃からペースメーカーなどへの応用が始まるとみられる。

「磁界共鳴方式」は2014年からスマホ、2015年からは電波法改正に伴いEV・PHVに搭載されるとみられる。EV・PHV向けを中心に市場形成され、2020年頃から本格的な普及期に突入するほか、ペースメーカーなどへの応用も期待される。「電界結合式」は、2011年からタブレットやノートパソコンなどに搭載されているが、搭載機種が少ないため、市場は低迷。今後は、様々なポータブル機器への搭載が検討されており、市場は2015年以降本格化すると予想される。「マイクロ波方式」は、2015年の電波法改正がターニングポイントとなり、2016年頃からサーフェイス給電システム、2018年以降からEVへの搭載が予想される。これらの需要拡大に伴い、市場は2020年頃から拡大する見込み。一方、EVへの普及期は、2025年~2030年頃になるとみられる。

ワイヤレス給電システムを搭載した応用製品は、2011年にWPC規格「Qi(チー)」に対応したスマートフォンの登場を皮切りに市場投入が加速。現状ではスマホを中心にAGV、タブレットに搭載されている。搭載されているワイヤレス給電システムは「電磁誘導式(一部、電界結合式)」だが、2014年頃から次世代技術である「磁界共鳴式」の搭載も始まるとみられる。2015年には電波法改正により50ワット超のワイヤレス給電システムの商用化が可能となり、EVやPHVへの搭載が実現に向かう。2016年には「マイクロ波式」も加わり、2020年以降、応用製品は本格的な普及期に突入すると予想される。

■エネルギーハーベストモジュール市場

同市場のキーデバイスは、「圧電振動発電モジュール」「熱電発電モジュール」。応用製品は、エネルギーハーベストの採用が有望視される、自己発電スイッチ、無電源センサネットワーク、産業用廃熱利用システム。

2013年の市場は僅少にとどまる見込みで、本格的な市場の立ち上がりは2014年になるとみられる。今後は主に圧電振動発電モジュールが成長を続ける。

エネルギーハーベストの普及にはコストが課題となっており、「圧電振動式」はサンプル出荷レベル。電源回路技術やMCU(制御IC)、無線技術などの低消費電力化・高効率化の進展とともに、エネルギーハーベストの適用可能な領域が広がり、2020年以降から普及が始まると予想される。「熱電式」はサンプル出荷が2013年から始まったばかりで、実用化は2014年~2015年頃と予測。主な用途は、ビルオートメーションや工場のヘルスモニタリングのほか、空調や暖房の配管、工場の配管やモータの熱をエネルギー源。量産効果によってコスト削減が実現すれば、普及は加速する。2020年前後から市場は成長期に入り、それ以降に本格的な普及期を迎える。しかし、用途が限定されることなどから大幅な成長は期待し難く、2025年時点でも6億円にとどまるとみられる。

エネルギーハーベストは、2008年頃から欧米で注目され始めている。時計や計算機には以前から搭載されていたが、国内ではエネルギーハーベストとしての概念での搭載が進展しておらず、用途先を模索している段階。今後は微小電力の領域では、2014年~2015年にかけてワイヤレススイッチや無電源センサネットワーク、産業用廃熱利用システムなどで実用化される見通しで、低消費電力のMCUや、無線技術の進展及びコストダウンにより2018年以降に橋梁や高速道路、工場の廃熱利用などでの実用化が予想される。

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