テーマ別 深掘りコラム 1分で読める!発明塾 塾長の部屋
会社概要 発明塾とは? メンバー
実績 お客様の声
書籍画像

新規事業・起業・投資の羅針盤 イノベーション四季報™

【2023年夏・秋合併号】電動モビリティの最先端

執筆:畑田康司 監修:楠浦崇央

電子書籍 価格(税込):880円 販売 : Kindle
ペーパーバック
(紙の書籍)
価格(税込):2,640円 販売 : Amazon
発売日:2023/12/02 ページ数:99ページ (ペーパーバック換算)
Amazonから購入 

※KindleはPCやスマートフォンでも閲覧可能です。以下をご参照ください。
Windows用 Mac用 iPhone/iPad用 Android用

PDFの社内共有でチームの成功を支援!

社内共有プランについてはこちらをご覧ください

本誌の内容

電動モビリティの最先端 ~「陸・海・空」の電動化をリードする企業の戦略を徹底分析~

温室効果ガスの排出量削減(脱炭素化)が求められる中で、クリーンエネルギーを利用した「電動モビリティ」の市場が急速に拡大しています。電気自動車(EV)はもちろん、バイクなど小型のモビリティや、海上輸送・空輸の電動化も進んでいます。

本イノベーション四季報2023夏秋合併号では、「陸・海・空」それぞれの分野で電動モビリティ市場をリードする企業の戦略を分析し、「なぜ電動モビリティが進化したのか」と「これからどう進化するか」を解き明かします。

イノベーション四季報2022冬号の内容

- 豊富な図表でわかりやすく解説しています -

各章でわかること

◆第1章
・テスラの新型バッテリー「4680」は既存品とどう違うか?
・テスラはバッテリー関連のどんな特許を取っていて、トヨタとどう違うか?
・新興のテスラがEV市場をリードできた背景にある開発戦略とは?
・Maxwell Technologies買収の狙いは?
・テスラは充電インフラのSupercharger関連ではどんな特許を取っているか?

◆第2章
・全固体電池はなぜリチウムイオン電池より高い性能が期待できるか?
・全固体電池が実用化される予定時期は?
・トヨタはいつから全固体電池の開発に取り組んできたか?
・全固体電池の破損を防ぐトヨタの発明とは?
・全固体電池はEV以外でも使われるのか?
・テスラとトヨタの経営戦略はどう違うのか?両社がライバルではない理由は?

◆第3章
・超小型EVはなぜ日米よりも欧州で先に普及したか?
・中国で最も売れている超小型EVの仕様は?
・日本で超小型EV市場が拡大するために何がポイントになるか?
・ヤマハ発動機はどうやって日本のマイクロモビリティ市場を広げているか?

◆第4章
・ウルトラキャパシタにカーボン電極が使われる理由は?
・ウルトラキャパシタはEVとマイクロモビリティの進化にどう貢献するか?
・Skeleton Technologiesのウルトラキャパシタの最初の市場は?
・NAWA Technologiesの電動バイクはなぜ走行距離1.7倍を達成できたか?

◆第5章
・EVの普及で課題となる「急速充電インフラ」をどう解決するか?
・フライホイール蓄電の原理とメリットは?
・ZOOZ Power, Teraloopのフライホイール蓄電システムはどう違う?
・テスラの急速充電インフラの仕組みは?
・超小型EVとマイクロモビリティの市場はそれぞれどう発展しているか?
・「テスラのEVは普及しない」という専門家の予想はなぜ外れたのか?
・電動モビリティ市場とスマートフォン市場の共通点とは?

◆第6章
・eVTOLとヘリコプターの違いは?
・eVTOLはいつごろ実用化されるか?
・デンソーのeVTOL事業の本気度は?
・デンソーのeVTOLモーターの構造は?
・eVTOLの「自動運転」は誰が実用化するか?
・eVTOL市場の最重要プレーヤーがハネウェルである理由とは?

◆第7章
・シーグライダーは今までの水上飛行機とどう違うか?
・Regent Craftは何を発明したか?
・なぜシーグライダーは悪天候でも輸送できるのか?
・シーグライダーがeVTOLの2倍のエネルギー効率を達成できる原理は?
・空と海の電動航空機を組み合わせた輸送ネットワークとは?
・米国国防総省のリバティリフターの目標は?

調査対象企業・組織

テスラ、トヨタ、ヤマハ発動機、デンソー、ハネウェル、Regent Craft、DARPA、パナソニック、CATL、Maxwell Technologies(マクスウェル・テクノロジーズ)、シグマ・リチウム(Sigma Lithium Resources)、出光興産、村田製作所、富士フィルム、プライム プラネット エナジー&ソリューションズ、Joby Aviation、朝日航洋、日産自動車、フォード、ゼネラルモーターズ、リビアン、ボルボ、シトロエン、ルノー、Evercross、ステランティス(Stellantis)、上海汽車、五菱(ウーリン)、NAWA Technologies、Skeleton Technologies、ZOOZ Power(旧Chakratec)、Blink Charging、Teraloop、安川電機、Lime、Spin、ソニー、Lilium、Archer Aviation、Beta Technologies、EVE Urban Air Mobility、Vertical Aerospace、SkyDrive、EHang、アマゾン、UPS、丸紅、大豊産業、ホンダ、Canadair、JAL、ヤマトHD、ロッキード・マーティン、General Atomics、ボーイング、Aurora Flight Sciences、インテル、クアルコム

目次

0. 本資料のサマリー

1.バッテリー設計から見えるテスラの経営戦略

  1. テスラの新型EVバッテリーセル「4680」の仕様と増産計画
  2. バッテリーの特許から読み解くテスラの経営戦略
  3. テスラのバッテリー技術強化に向けた買収
  4. 補足情報:テスラの充電ケーブル関連特許

2.EVの性能を最大化するトヨタの全固体電池

  1. 全固体電池の基本と、トヨタの開発計画
  2. トヨタ全固体電池の開発動向を特許情報から分析
  3. 全固体電池を航空機にも活用する構想

中間考察1:テスラとトヨタの戦略の比較

  1. ① 経営戦略の違い ~クリーンエネルギーの市場をつくるテスラと車のNo.1を目指すトヨタ
  2. ② 開発戦略の違い ~既存技術を使い倒すテスラと最先端技術をつくるトヨタ
  3. ③ 時価総額の推移 ~時代の分岐点でテスラが躍進
  4. テスラ・トヨタの戦略比較のまとめ

3.超小型EVという新たな市場

  1. 超小型EVとは?
  2. 超小型EV市場が欧州で先に普及した理由
  3. 中国における超小型EVの普及
  4. 日本で超小型EVの市場を拡大するためのポイント
  5. 補足情報: 多様なマイクロモビリティの市場を拡大するヤマハ発動機

4.電動モビリティの要素技術①「ウルトラキャパシタ」

  1. ウルトラキャパシタの仕組みとメリット・デメリット
  2. ウルトラキャパシタを実用化するスタートアップ

5.電動モビリティの要素技術②「フライホイール蓄電」

  1. フライホイール蓄電の仕組み
  2. フライホイール蓄電を実用化する海外スタートアップ
  3. 補足情報:テスラの充電インフラの仕組み

中間考察2:「陸」の電動モビリティ市場拡大の全体像

  1. ① 電動モビリティ市場拡大の流れ
  2. ② 新たな要素技術が普及して市場を成長させる
  3. ③ 電動モビリティの技術進化の流れはスマートフォンと同様

6.空飛ぶクルマ「eVTOL」によるモビリティ革命

  1. 空飛ぶクルマ「eVTOL」とは?
  2. eVTOLのモーター開発をリードするデンソー
  3. eVTOLの運航システムを進化させるハネウェル

7.シーグライダーによる「海」のモビリティ革命

  1. Regent Craftのシーグライダーとは?
  2. 3つの飛行モードを使い分けるシーグライダーの飛行技術
  3. シーグライダーはeVTOLのエコシステムに組み込まれる
  4. 補足情報:DARPAの水上飛行機「リバティ・リフター」

中間考察3:「電動航空機」の技術的特徴と企業の動向

  1. ① 電動航空機の「機体」のコア技術は「モーター」
  2. ② 電動航空機が普及するための仕組みをつくるハネウェル

本資料のまとめ・振り返り

図表目次 (全57図表)
図表1 テスラのバッテリーパックの構造(テスラのプレゼン資料の図に追記して作成)
図表2 テスラのバッテリー仕様比較(※写真はWikipediaより。容量データはecolithiumbattery.comの記事より。バッテリーパック中のセル数のデータは2022年9月のDRIVE記事より)
図表3 テスラのCPCトップ10(LENS.ORGで分析)
図表4 テスラのバッテリーパックの冷却機構(JP6490088B2 の図に追記して作成)
図表5 Maxwell TechnologiesのCPCトップ5(LENS.ORGで分析)
図表6 テスラの充電ケーブルの構造(US9321362B2の図に追記して作成)
図表7 リチウムイオン電池と全固体電池の構造の比較
図表8 トヨタのバッテリー開発計画の概要(同社の2023年6月のリリースを元に作成。他にも何種類かのバッテリー開発が計画されているが、代表的なものを抜粋)
図表9 IPC分類「H01M10/0562」の特許出願件数のバブルチャート(特許分析ツールTokkyo.Aiを用いて日本の特許出願上位5社を分析。バブルの大きさが特許出願件数の多さを示す)
図表10 トヨタの特許 JP6856042B2 に記載された全固体電池の構造(特許の図に説明を追記して作成)
図表11 トヨタの出願に記載されたeVTOLを使ったサービス(JP2022060856Aの図に追記して作成)
図表12 トヨタのeVTOL関連の特許出願(GooglePatentsの検索結果に追記して作成)
図表13 テスラとトヨタの共通特許分類(CPC分類)のトップ5の比較(LENS.ORGの分析結果を元に作成)
図表14 テスラとトヨタのバッテリー開発戦略の違い(テスラの図は同社特許 JP6490088B2、トヨタの図は同社特許 JP6856042B2より)
図表15 テスラとトヨタの時価総額の推移(2015/01/01〜2022/12/31の期間。Seeking Alphaのデータをもとに作成)
図表16 テスラの充電ステーションの外観(Wikipediaの写真に追記して作成)
図表17 一般的なEVと超小型EV、マイクロモビリティの比較(写真はそれぞれの車種のWikipediaより)
図表18 テスラ「モデル3」(RWD)とシトロエン「AMI」の仕様比較※モデル3のHP、Autoevolution.comのデータを元に作成(価格は2023年6月2日時点のレートを元に試算)
図表19 各国の人口、面積、人口密度(Wikipediaのデータをもとに作成)
図表20 AMIを含む超小型EVに乗車できる条件の比較(日本の法規制についてはWikipediaのEuropean Driving Licenceの項を参照)
図表21 2014~2018年の欧米と中国のEV販売台数の推移(IEAのデータを元に作成)
図表22 ウーリンの宏光MINI EVの外観(Wikipediaより)
図表23 超小型モビリティの市場規模推定(国土交通省の2017年の資料に追記して作成)
図表24 ヤマハの電動バイクの構造(同社の特許 JP5636439B2 の図に追記して作成)
図表25 物品搬送に使われる電動モビリティのイメージ(ヤマハの特許JP7260714B2の図に追記して作成。左側の電動モビリティが右側の車を引っ張って搬送する)
図表26 カーボン電極を使ったウルトラキャパシタ(電気二重層コンデンサ)の仕組み
図表27 グラフェンとカーボンナノチューブの構造(それぞれGrapheneのWikipedia、Carbon nanotubeのWikipediaより)
図表28 ウルトラキャパシタのメリットとデメリット(リチウムイオンバッテリーとの比較)
図表29 Skeleton Technologiesのウルトラキャパシタ(同社の自動車関連の資料の図に追記して作成)
図表30 カーボンナノチューブを用いた電極の外観(NAWA Technologiesの特許出願JP2021535075A の図に追記して作成)
図表31 NAWA Technologiesのウルトラキャパシタを搭載したバイク「Nawa Racer」(同社のYouTube動画の画像に追記して作成)
図表32 フライホイールの構造の概要(Pullen, 2019 の図に追記して作成)
図表33 リチウムイオンバッテリーとフライホイール蓄電の比較
図表34 ZOOZ Powerのフライホイール蓄電システムの概要(同社の投資家向けプレゼン資料の図に追記して作成)
図表35 Teraloopのフライホイール蓄電システムの概要(同社プレゼン資料の図に追記して作成)
図表36 テスラの充電インフラの概要(スーパーチャージャーのトラブル対応ガイドの図に和文を追記して作成)
図表37 世界のEVの販売台数と関連ニュース(国際エネルギー機関のレポート「Global EV Outlook 2023」のグラフに追記して作成。完全電動の自動車であるBEVの台数を集計)
図表38 米国におけるマイクロモビリティのシェアリングサービスの利用回数の推移(NATCOの2022年のレポートのグラフに追記して作成)
図表39 ウルトラキャパシタによるEV, 電動バイクの高度化(EVの写真はWikipediaより、電動バイクの写真はNAWA TechnologiesのYouTube動画より)
図表40 ZOOZ Powerの充電インフラ拡張の構想(同社の投資家向けプレゼン資料の図に追記して作成)
図表41 従来のヘリコプターとeVTOLの違い(ヘリコプターの写真はWikipediaより、eVTOLの写真はLilium社の投資家向けプレゼン資料より)
図表42 主なeVTOL機体メーカーの一覧
図表43 電動モーターの内部構造の例(デンソーの特許出願 WO2023048269A1 の図に追記して作成)
図表44 ハネウェルのAnthemを使った操作のイメージ(同社の投資家向けプレゼン資料の図に追記して作成)
図表45 ハネウェルの自動運転のイメージ(同社の投資家向けプレゼン資料の図に追記して作成)
図表46 水上飛行機CL-415の外観(Wikipediaの写真に赤字部を追記して作成)
図表47 電動シーグライダーの構造(Regent Craftの特許 US11420738B1 の図に追記して作成)
図表48 Regent Craftのシーグライダーの飛行モード(同社の特許出願 US20220382300A1 の図に赤字部を追記して作成)
図表49 eVTOLとシーグライダー連携のイメージ(eVTOLの写真はLilium社の投資家向けプレゼン資料より、シーグライダーの図はRegent Craft の特許 US11420738B1 より)
図表50 DARPAのリバティ・リフターのイメージ(出典:DARPAホームページ)
図表51 eVTOLとシーグライダーの機体の共通点(eVTOLの写真はLilium社の投資家向けプレゼン資料より、シーグライダーの図はRegent Craft の特許 US11420738B1 より)
図表52 eVTOL用モーターに関するデンソーの特許出願件数(特許分析ツールTokkyo.Aiを用いて分析。キーワードに「eVTOL」を含み、モーター関連のIPC分類「H02K」の出願を抽出)
図表53 デンソーの特許出願 JP2023048087A(Google Patentsの画面に追記して作成)
図表54 eVTOLとシーグライダーのコックピットの外観(eVTOLはハネウェルの2023年6月のプレゼン資料、シーグライダーはRegent CraftのHPより)
図表55 ハネウェルがつくる電動航空機のエコシステムのイメージ
図表56 テスラとトヨタのバッテリー開発戦略の違い(再掲)
図表57 ハネウェルがつくる電動航空機のエコシステムのイメージ(再掲)
書籍画像

新規事業・起業・投資の羅針盤 イノベーション四季報™

【2023年夏・秋合併号】電動モビリティの最先端

執筆:畑田康司 監修:楠浦崇央

電子書籍 価格(税込):880円 販売 : Kindle
ペーパーバック
(紙の書籍)
価格(税込):2,640円 販売 : Amazon
発売日:2023/12/02 ページ数:99ページ (ペーパーバック換算)
Amazonから購入 

※KindleはPCやスマートフォンでも閲覧可能です。以下をご参照ください。
Windows用 Mac用 iPhone/iPad用 Android用

PDFの社内共有でチームの成功を支援!

社内共有プランについてはこちらをご覧ください

イノベーション四季報™とは-

最新情報を専門家の深さで、その日のうちに理解でき、調査レポートより経済的な新メディアです

企業の最新動向を「特許」や「論文」から分析し、整理してお伝えするので、情報を「集める時間」と「理解する時間」を一気に削減できます。

IR情報から収益構造などの情報を読み解き、技術情報との関連を分析するので「技術情報とビジネス情報がどうつながるか」を理解できます。

以下に当てはまる方に、イノベーション四季報はおすすめです
✓ 業界の動向を知っておくために情報収集をしている
✓ 転職・異動後で業界の最新情報にキャッチアップしたい
✓ 新規事業創出や新製品のアイデアを探している
✓ 優れたイノベーションの可能性がある企業に投資したい
✓ 起業をしてイノベーションを起こしたい
コンテンツイメージ画像

- 豊富な図解でわかりやすく解説 -

執筆者プロフィール
畑田康司の顔写真

畑田 康司 (弊社シニアリサーチャー)
九州大学大学院:生物資源環境科学修士、東京大学大学院:農学生命科学修士。東京大学大学院所属時に「発明塾」に参加し、2件の発明が賞金獲得。
卒業後、生産設備メーカーで機械設計・開発を行う。「発明塾」での特許調査、特許分析や発明創出の経験を生かし、社内の知財教育セミナー主催、発明提案を行う。台湾に2年間駐在と米国・マレーシア等への長期出張を経験し、海外顧客の生産現場に入り込んでの装置改善に取り組む。
2019年よりTechnoProducer株式会社 シニアリサーチャーに就任。

監修者プロフィール
楠浦崇央の顔写真

楠浦 崇央 (弊社代表・発明塾 塾長)
新規事業創出の支援と発明・知財教育の二つのサービスを通じて、「100年続く事業」の創出と、それを達成する人材の育成を行う、TechnoProducer株式会社の代表取締役CEO兼「発明塾」塾長。
TechnoProducerはこれまでに一流企業を中心に300社以上の新規事業や知財戦略を支えてきています。また、楠浦自身、アメリカの発明投資ファンドからアジアのトップ発明家8人に選ばれた、発明家でもあります。

読者の声

読者の方からいただいたレビューです

弁理士法人IPX 代表弁理士CEO 押谷 昌宗 様

2023.11.01

◆「イノベーション四季報」のご感想

マイクロソフトの経営戦略(イノベーション四季報・特別編)

時代の「先読み力」を鍛えてそれを実行するとともに、オープンなコミュニティを形成できた要因の一つに知財戦略の大胆な転換があったことが興味深いです。
このような戦略転換は「目的」を持って行わないと成功しないところ、全社レベルで「目的」を共有できていることに驚きました。
AIの普及による脱炭素の予見など、「先読み力」について興味がある方にお勧めの一冊です。

日本橋知的財産総合事務所 代表弁理士 加島先生

2023.10.25

◆「イノベーション四季報」のご感想

マイクロソフトの経営戦略(イノベーション四季報・特別編)

一番の驚きは、やはりマイクロソフトが生成AIに深く関わっていることが明瞭に分析されていたことでした。 AIと独占契約を結べたのも、世界ダントツトップのデータセンター網を構築してハード面の整備を図ったこと、そして脱炭素化やSDGs達成もデータセンター網の構築につながっていることを初めて知り、マイクロソフトの次世代に向けての布石が着々と打たれていることに感銘しました。
マイクロソフトの次の一手を丸裸にするような本書を読んで次世代のビジネスを狙うスタートアップへの支援に参考になるような知見を数多く得ることができました。
本書を多くの人に勧めていきたいと思います。

ベンチャーキャピタル勤務の方

2023.08.25

◆「イノベーション四季報」のご感想

マイクロソフトの経営戦略(イノベーション四季報・特別編)

他社(Meta、Netflix)との具体的な提携事例が示されており、マイクロソフトが近年行ってきたオープンイノベーションのための特許戦略がより理解できました。
また、マイクロソフトは日本ではITの文脈で語られることが多い企業ではありますが、本書にあるように「脱炭素化」にとても注目している企業です。マイクロソフトの脱炭素戦略について、短いながらも良くまとまっており、脱炭素技術への事業投資に興味を持っている企業には一読をお勧めします。

「イノベーション四季報」へのお声をすべて見る 
書籍画像

新規事業・起業・投資の羅針盤 イノベーション四季報™

【2023年夏・秋合併号】電動モビリティの最先端

執筆:畑田康司 監修:楠浦崇央

電子書籍 価格(税込):880円 販売 : Kindle
ペーパーバック
(紙の書籍)
価格(税込):2,640円 販売 : Amazon
発売日:2023/12/02 ページ数:99ページ (ペーパーバック換算)
Amazonから購入 

※KindleはPCやスマートフォンでも閲覧可能です。以下をご参照ください。
Windows用 Mac用 iPhone/iPad用 Android用

PDFの社内共有でチームの成功を支援!

社内共有プランについてはこちらをご覧ください

バックナンバー

イノベーション四季報 トップページはこちら 
patent information for victory 特設ページへ

5秒で登録完了!無料メール講座

ここでしか読めない発明塾のノウハウの一部や最新情報を、無料で週2〜3回配信しております。

・あの会社はどうして不況にも強いのか?
・今、注目すべき狙い目の技術情報
・アイデア・発明を、「スジの良い」企画に仕上げる方法
・急成長企業のビジネスモデルと知財戦略

無料購読へ
TechnoProducer株式会社
© TechnoProducer Corporation All right reserved