グローバリゼーションで生き抜く
日本自動車産業界
豊崎 禎久 ジェイスター
今日、世界の自動車業界は大きな潮流の中にある。2007年、トヨタ自動車が米General Motors(GM)社を抜き去り世界第1位となり、地球環境に配慮したハイブリッド車はもはや珍しいものではなくなった。今後も日本の自動車産業界は、「安全・安心・快適・便利・省エネ」を追及し、カーエレクトロニクスを核とした次世代ハイテク技術で、高いポジショニングを保ちながら成長を続けていく必要がある。そして、自動車産業界と半導体産業界は、お互いを密接なパートナーとして認識し、新たなサプライチェーンを構築し始めている。
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図1 グローバル市場で成長した自動車産業界(出典:日本政策銀行資料を基にジェイスター加筆) |
米国景気の減速と世界経済
まずは、自動車産業界と半導体産業界にも直接影響する世界マクロ経済を占う。サブプライムローン問題による国際金融市場の大きな影響を受けて、2008年米国経済の減速は免れないだろう。欧州や中国・インドなどの新興国経済も影響を受けて減速し、日本経済も2008年は1%台の成長となると予測される。
今後5年間の世界経済は、米国のサブプライムローン問題に左右される。米国の住宅市場が大きく落ち込めば、米国経済は景気後退(リセッション)となり、日本も景気後退に陥るだろう。米国がリセッションに入るのは、7年ぶりとなる。楽観的なシナリオとしては、米国の減速にもかかわらず中国やインドなど新興国が高成長を続け、世界経済の好調な拡大が続くことが考えられる。
米国の景気減速の影響がかつてよりも限定的になっており、新興国が強力なパワーを持ち始めている。新興国、特にインド、中国、ベトナム、中南米などでは人口の多くの部分を若い層が占めている。若者は、クレジットカードや消費者金融の利用率が低く、消費者金融などでの負債を抱えていない。 国が豊かになってきている、若者が多い、そして借り入れが少ないということは、今後消費が力強く伸びることの裏づけとなる。
中国政府が、レアメタルなど資源確保を理由に、ベネズエラやアフリカ諸国とのつながりを深めており、米国一極集中の時代は終わり、新しい発展段階に入ったことを証明している。
日本自動車産業界のリスク要因
2007年7〜9月期決算で、日米大手自動車メーカーが明暗を分けた。GM社4兆4000億円の赤字に対して、トヨタ自動車9424億円の黒字である。
この日本企業が圧倒的に優位な状況から思い出されるのが、1986年に締結された「日米半導体協定」である。この協定は、当時の日本半導体メーカーの躍進に危機感を募らせた米国が、数々の政治的な圧力を日本側にかけた結果として結ばれた。米国半導体工業会(SIA)は1985年6月に、日本半導体メーカーの半導体製品が、不当に安い価格で米国市場に輸入されているとし、通商法301条(スーパー301条)に基づき、アメリカ合衆国通商代表部(USTR)に提訴した。提訴を受けてUSTRは1986年5月に「クロ」の仮裁定を下す。これに慌てたのが通産省である。日本側は、貿易摩擦の激化を避けるべく、1986年7月に、日米半導体協定に調印した。
日本の自動車産業界(半導体産業界も含む)にとって、将来の最大のリスク要因は何か? それは2008年の米国大統領選である。1993年発足のクリントン政権の対日政策は厳しく、ついには、包括制裁通商法第7条に基づく対日制裁措置を発令すると警告された。当時の日本は、貿易摩擦を緩和するために、円高政策に協力し、さらに日本の経済システムをグローバル・スタンダードに近づける努力を始めた。これは、実質的には、アメリカン・スタンダードであって、米国の利益を優先する市場経済システムを作り上げることであった。
今から考えると驚くべきことだが、日本政府は、自由化によって銀行間の競争が激化して不良債権が増え、銀行の危機が続くと、信用が縮小してデフレ経済に落ち込むというリスクを検討せずに、金融のグローバル・スタンダード化を目指して自由化を進めてしまった。日本は、過去の経験を最大に生かすべきであろう。グローバル環境の潮目となる2008年以降の社会環境に対応した新たなハイテク自動車産業の仕組みを築き上げておかねばならない。
自動車でも成長著しいアジア
米調査会社CSM Worldwide社によると、世界の自動車生産台数(バスと中大型商用トラックを除く)は2001年から2005年まで年平均成長率3.8%で増加し、6000万台の大台にのった。そして、2007年は6400万台、2008年には6700万台強と拡大し、中期的に年率3.7%程度で成長、2010年までには7500万台を突破すると予測している。
市場成長の原動力となるのは新興市場であり、2010年までに中国の自動車市場は年率11%で拡大し、900万台近くまで成長するとしている。日中韓を除くアジア市場では、インドやタイが牽引役となって年率10%で成長し、2010年までに600万台を超える。インドは現在の約160万台から約2倍の300万台へと急速に拡大する。
生産台数の占有率で見ても、アジアは2012年には全世界で40%以上のシェアを占め他地域を圧倒するとしている(図2)。
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図2 拡大するアジア自動車市場(出典:CSM Worldwide社) |
変化が必要な国内向け自動車開発
日本の若者はオタク化している。現代の若者の志向は、夢を追う高性能な自動車ではなく、バーチャルなコミュニケーション手段である携帯電話やデジタル・デバイスに興味を持っている。自動車の販売不振の要因は、社会格差(将来への不安)と生活様式の変化に由来すると見られる。
日本企業初の営業利益2兆円突破のトヨタ自動車にして、2006年の国内自動車販売実績(乗用車)は、前年比97%の約146万台だった。販売減少は2年連続だ。日産自動車は同87%の約65万台、ホンダが同97%の約64万台。日本は、「車が売れない現象」が社会に定着してしまった。日本の自動車産業は乗用車を国内と海外でそれぞれ1000万台生産しているのに、国内販売が500万台を大きく割り込む事態になったのである。好調な日本の自動車産業の足元が実は危うい状況にある。
また先進国の高齢化が、自動車産業の発展に影を落とす可能性がある。2005年世界人口の年齢構造は、15歳未満人口の割合が28.3%、15〜64歳人口が64.4%である。65歳以上人口の割合を国別にみると、日本が20.1%と最も高く、次いでイタリアが19.7%、ドイツが18.8%となっている。韓国は9.4%、中国は7.7%となっている。日本は高齢化社会であり、環境に配慮した自動車作りに加え、高齢化社会に適した自動車開発も同時に進める必要がある。トヨタ自動車の1人乗りコンセプトカー「i-REAL」は、よきモデルになるかもしれない。
成長率が低下する半導体市場
2008年の半導体市場は、低成長に終わった2007年に比べて大きく伸びるという予想は楽観的で、引き続き低い成長率にとどまるだろう。最大の理由は、サブプライムローン問題の悪化による米国経済のリセッション、原油高、そして従来の半導体市場が成熟期に入ったことにある。
2008年の市場成長率は4.2%、2009年3.9%、2010年4.6%で、今後の成長率は4〜7%の中程度で推移すると見られる。
2010年〜2015年は、世界経済は軟化する。グローバルな半導体メーカーは、エネルギーとセンシング分野に積極参入していく。今後、日本の半導体メーカーは、成熟期に入った市場の中で、再編を前提に、いかに生き残っていくかを真剣に考えなければならない。つまり新しい市場メカニズムに対応した新たな事業戦略の立案が不可欠になる。日本の半導体メーカーと海外グローバル半導体メーカーとの大きな違いは、地域市場に対する戦略マーケティングの有無である。日本の自動車メーカーが発展してきたのは、戦略マーケティングとロビー活動をきちんと行ってきたからである。半導体市場全体で見れば今後、高い成長率は期待できない。しかし市場をミクロにみれば、高い成長率を期待できる市場が存在する。そして、有望な成長分野は、「新エネルギーを連動させた自動車産業」である。
SiCを重点戦略デバイスに
日本の自動車産業界と半導体産業界は、環境テクノロジーを競合企業との差別化策として、積極的に取り組む必要がある。
しかし次世代自動車技術のポジショニングでも、単純に「環境に優しい」といううたい文句だけでは、技術/製品を普及させることは極めて難しい(図3)。多くの場合、ターゲットとする市場には、既存の技術/製品が、既に存在しているからだ。この既存技術/製品から市場を奪い去るには、価格対性能比(コスト・パフォーマンス)でも同等というハードルを超える必要がある。しかし、このハードルを超える作業は、かなり困難だ。なぜなら既存の技術/製品は、これまで市場を構築してきた長い歴史の中で、安価に性能が十分に高められていることが多いからだ。しかも、高い市場シェアを獲得しているため、生産規模が大きい。したがって製造コストは低い。こうした背景から、さまざまな環境対応技術/製品が登場しては、消えていった。
こうした中で太陽電池(太陽光発電システム)は、まれな存在といえるだろう。火力発電や水力発電、原子力発電などといった既存技術が大きなシェアを獲得しているにもかかわらず、電力市場で徐々にではあるが出荷金額/数量を伸ばしている。ただし太陽電池は、前述のハードルを自力では超えていない。つまり価格対性能比(発電コスト)は依然として、火力や水力、原子力などの発電技術を下回ったままである。それでも太陽電池が市場を獲得できた背景には、政府による補助金制度がある。太陽電池の設置時に導入費の一部を政府が補助することで、見掛け上の発電コストが引き下げられたわけだ。したがって、自力ではないが、ハードルを超えられたのである。
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図3 二酸化炭素排出量と次世代自動車技術の位置づけ(出典:大和総研) |
電気自動車は、リチウムイオン電池の採用が本命となりつつあるが、乗り越えなければならない課題は多い。そして今日、自動車産業界は、脱シリコン(Si)を求める声が高まってきている。自動車の場合、車内のあちこちで発熱し、電磁雑音が発生する。半導体は耐熱性能が求められ、電磁干渉の低減も必要である。また、悪路を走行してもシステム(半導体含む)が壊れないだけの耐振動性も要求される。自動車産業に必要であるとともに、太陽電池のような普及のための施策を講じなければならない電子デバイスがある。それは、シリコン・カーバイド(SiC)パワー素子である。
SiCパワー素子は、Si材料を使うパワーMOSFETやIGBT、ショットキー・バリア・ダイオードなどの置き換えを目指している。Siパワー素子と比べた場合のSiCパワー素子のメリットは主に、オン抵抗が小さい、スイッチング時間が短い、高温動作に適しているという3点だ。したがって、AC-DCコンバータやDC-DCコンバータ、インバータなどの電力変換装置に適用すれば、変換効率を高められる。すなわち電力損失を低減できる。電気自動車、ハイブリッド車には、適した化合物半導体である。
こうした電力変換装置にSiCパワー素子を適用した場合、どの程度の省エネ効果が得られるのだろうか。エンジニアリング振興協会の試算によると、例えば、汎用インバータ市場の30%に相当する4100万台にSiCパワー素子が採用されると見込まれる2020年には、省エネ効果は9.96TWh/年に達するという(図4)。CO2排出削減量に換算すると366万トン/年、原油に換算すれば231万kリットル/年となる。
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図4 SiCパワーデバイスの想定活用分野別市場規模と省エネ効果 |
SiCパワー素子もほかの環境対応技術と同様に、製造コストが高いという課題を抱えているため、競合製品となるSiパワー素子に比べると価格対性能比が低い。SiCパワー素子の製造コストが高い理由は、SiCエピタキシャル基板にある。最近になって価格が下がってきたとはいえ、Si基板に比べて2ケタ程度高価である。しかも、量産されている基板の寸法は、3インチと小さい。4インチ型や6インチ型といった大型SiC基板の開発も進んでいるが、現時点では本格的な量産開始には至っていない。基板の価格が高ければ、SiCパワー素子の価格も高くなる。したがって、省エネ効果が得られると分かっていても、自動車メーカーは採用しづらい。
この悪循環を断ち切り、Siパワー素子と同等の価格対性能比というハードルを超えない限り普及は難しいだろう。そこで、太陽電池の普及に大きな役割を果たした、政府による補助金制度をSiCパワー素子にも導入すべきだ。例えば、SiCパワー素子を搭載した電子機器の導入で削減できた電力消費量に応じて、税金(自動車税含む)を控除するといった制度が考えられるだろう。現在、日本の半導体業界は、海外半導体メーカーの攻勢に苦戦している。そこで従来の「機能」や「性能」という戦いの場に加えて、「環境対応」という新たな戦いの場を作り出し、そこで先手を打つべきではないか。SiCパワー素子に対する補助金制度は、そうした新しい戦いの場で優位に立つためのけん引力となる。
MEMSセンサーの普及
ブリジストンのコンタクト・エリア・インフォメーション・センシング(CAIS)は、タイヤ設置面裏側の加速度センサーで面を分析し、ひずみセンサーで車の挙動を検知する新技術である。計測データは無線で演算部に送って処理する。加速度センサーは、一見ただのぬれた路面のようでも表面に氷の膜が張っているブラック・アイスバーンなどを検知し、危険な路面を運転者に警告音で知らせることもできる。ひずみセンサーはタイヤの動きを直接計測するため、車の挙動変化をいち早く検知でき、エンジンやハンドル、ブレーキなどを制御して車両のすべりを防ぐ横滑り防止装置(ESC)と連動すれば安全性能向上にもつながる。このCAIS内の加速度センサーとひずみセンサーは、微小電子機械システム(MEMS)技術を応用したデバイスである。自動車用MEMSデバイスは、現在Si系と非Si系が半々の比率であるが、3〜5年先には、Si系MEMSが約60%に達する(図5)。
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図5 MEMSデバイスの世界市場規模(出典:ジェイスター) |
これまで車載用ミリ波レーダのモノリシックマイクロ波集積回路(MMIC)化が進んだものの、ベースの化合物半導体であるGaAsデバイスが高価なため、一部高級車への搭載にとどまっていた。しかし、自動車メーカー各社が環境・安全・快適をテーマに開発を進めており、ミリ波レーダの本格搭載が始まっている。低価格化が必須であることから、海外半導体メーカーを中心に、安価な製造プロセスで済むSiGeデバイスの製品化が2008年にも実現する。自動車メーカーは、ミリ波レーダを用いたアクティブセーフティのアプリケーション開発に積極的で、まだコストの壁はあるものの、パッシブセーフティ系のエアバッグ並に普及させ、自動車の付加価値を向上させたいと考えている。欧州の高級車向けに需要が旺盛だが、日本では徐々にミドル、SUVクラスへ設定車種が増加する傾向にある。
欧州の新しい動きとしては、2010年ごろにリアの駐車ブレーキを電動化する計画がある。リアの通常ブレーキ(駐車ブレーキを含む)を2011〜2012年ごろに実用化する予定。フロントブレーキは、大きな制動力が必要なことから42V電源が必要になる。現行の12V電源でも昇圧回路を用いるなどして実用化の可能性を探っている段階である。 前輪と後輪の両方のブレーキを電動化するメリットとしては、4輪のブレーキを個別に作動させることができ安全性が高まる。現在のESCは車両を安定化させる目的で、瞬間的に4輪個別に制動力を作動させる機構を備えるが、通常のブレーキ力のように常時使えるまでの性能はない。現状ではドライバーがブレーキペダルを踏むと4輪すべて同等の制動力がかかっているが、電動ブレーキでは個々に変えることが可能になる。
次世代自動車テクノロジーへの期待
地球環境への影響を低減化するための次世代自動車技術として、ハイブリッド車に注目が集まっているが、基本的にはハイブリッド、電気自動車、燃料電池車、バイオエタノールなど新技術発は同時並行で進められている。
短期的には、ハイブリッド車の普及が今後も世界的な規模で進むだろう。またクリーンディーゼルについては、欧州域外でも中型・大型車を中心に普及が進む可能性がある。バイオエタノールについては、農産物生産国を中心に拡大し、石油代替としての補充的な貢献が期待されているが、食料問題に発展する可能性が高い。中期的には、ハイブリッド車もさらなる改良と低価格化が進むと同時に、リチウムイオン電池や高性能キャパシタ技術の急速な発展に伴い、2008〜2010年に電気自動車への移行が進む可能性がある。リチウムイオン電池の安全性と低価格化が実現すれば、ガソリンエンジンが不要となるためハイブリッド車よりも普及する可能性がある。
日本は、自動車用半導体やメカトロニクス技術など、すり合わせ技術が非常に優れている。デジタル家電のように、単純にデジタル・デバイス化すると競合企業の参入を容易し、短期間の内に利益が取れない産業構造となってしまう。単純に、電気モーターや電装部品をモジュール化すると新興の海外企業が、参入してくることが予測される。SiCパワー素子、3次元実装したシステムMEMS、画像処理技術を完全ブラック・ボックス化し、単純にモジュール構成化しない日本の自動車産業を持続的に発展させるための技術戦略が重要である。自動車の電子化は、今まで以上に加速し、半導体技術は、自動車のコアテクノロジーとなる。日本の自動車産業界は、「安全・安心」と「省エネルギー技術」で世界に貢献し、世界に尊敬される形で、新産業創出型ビジネス・モデル化を実現しなければならない。
著者:豊崎 禎久(トヨサキ ヨシヒサ)
米Fairchild社、オランダPhilips社などでの高速ロジックやメモリ製品の開発を経て、米LSI Logic社で最先端ASICプロセス・パッケージ技術を駆使したEDAとIP戦略を併用してのLSI戦略マーケティングを担当。Play Station 1のCPU開発にも携わった。その後、米Gartner社主席アナリスト、米iSuppli社主席アナリスト/コンサルタントを歴任する。
アイサプライ・ジャパンを設立し、その代表取締役社長及び米iSuppli社副社長を経て、2006年4月にエレクトロニクス・半導体分野における調査・研究・戦略コンサルティング事業を行うシンクタンク&ドゥタンク「ジェイスター株式会社」(http://jsgi.jp)を設立し、代表取締役に就任。現在に至る。
ほかに、新エネルギー・産業技術総合開発機構技術委員、神奈川県松沢知事のプライベート・アドバイザ、自民党岸参議員を中心とする「これからの日本産業を考える会」の座長を務める。
グローバル半導体市場・ロジック・マイクロコンポーネント・IP市場及びマルチメディア機器の技術経験を知る、産業アナリストの第一人者として知られる。
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