企業の景況感が回復し、物価と賃金の上昇傾向が続く中、日本経済にデフレ脱却のチャンスが訪れている。ただ油断はできない。それを実現し持続的な成長軌道に乗るためには、生産性向上や脱炭素化の推進などが欠かせない。突破口となるのは技術革新だ。２０２４年の注目技術をまとめた。

生成AI基盤　日本語特化、国産モデルで差別化

国内通信大手は２４年に生成人工知能（ＡＩ）の基盤となる国産の大規模言語モデル（ＬＬＭ）の提供を始める。

ＮＴＴは軽量なシステムでありながら世界トップ級の日本語処理性能を持つＬＬＭ「ｔｓｕｚｕｍｉ（ツヅミ）」を３月に投入する。ＬＬＭの性能指標となるパラメーター数を米オープンＡＩの「ＧＰＴ―３」の１７５０億と比べて超小型版で約３００分の１、小型版で約２５分の１に抑えた。事前学習済み言語モデルの外部に必要なサブモジュールを追加することで、業界特有の言語表現や知識を効率的に学ばせる。「生成ＡＩが使う画像処理半導体（ＧＰＵ）の数を少なくできる」（島田明ＮＴＴ社長）のため従来の生成ＡＩより利用料金を抑えられる。

ソフトバンクは２４年中にパラメーター数が３５００億で日本語に特化した国産ＬＬＭの構築を目指す。ＬＬＭへの大規模投資はオープンＡＩなど海外企業が先行している。だが、宮川潤一ソフトバンク社長は「日本の文化やビジネスの慣習などに最適な国産ＬＬＭを開発することで、あらゆる産業への生成ＡＩソリューションの導入を支援する」と話す。日本語に特化することで海外の生成ＡＩと差別化できるかが普及のカギとなる。

ナノテラス　軟Ｘ線で物質機能解明

化学をはじめとした多くの分野での活用が期待される次世代放射光施設「ナノテラス」が２４年度に本格稼働する。低エネルギーで物質に吸収されやすい軟Ｘ線を利用したナノレベル（ナノは１０億分の１）の分析が可能となり、電子の動きを基に物質の機能を解明できる。日本の持つ軟Ｘ線の放射光施設の性能は世界に比べて低かったが、ナノテラスによって世界トップレベルになる。

ナノテラスは東北大学内に整備された。日本には放射光施設が点在しており１０カ所目。高エネルギーで物質に吸収されやすい硬Ｘ線に関しては、すでに高い性能を持つ大型放射光施設「スプリング８」がある。軟Ｘ線をカバーするナノテラスの運用開始により、硬Ｘ線と軟Ｘ線の双方の高性能放射光施設が国内にそろう。日本の研究力が強化されるだけでなく、海外への技術流出への対策にもつながる。

ナノテラスでは物質の機能を可視化し、材料の表面構造や反応などを観察できるようになる。同施設に隣接する形で企業や大学などの研究者が集まる研究開発拠点を設置予定で、最先端技術を使った新しい素材などの開発が進むと期待される。

ペロブスカイト太陽電池　原料日本産、普及弾み

低コストで軽量、かつ折り曲げられるペロブスカイト太陽電池は、従来のシリコン系にはない特徴を持つことから、次世代の太陽電池として実用化が期待されている。桐蔭横浜大学の宮坂力特任教授が開発した日本発の技術だ。

ただ、研究では日本がリードしていたが、中国企業の追い上げも早く、今夏にも市販化すると言われている。政府が２３年末にまとめたグリーン・トランスフォーメーション（ＧＸ）実現に向けた投資戦略の中では、再生可能エネルギーなどに今後１０年間で２０兆円の投資を実施するとしており、ペロブスカイト太陽電池の日本での普及も後押しする。

日本企業としては例えば東芝は世界最高水準の変換効率を持っており、２５年度以降の事業化目標を掲げる。積水化学も同年度以降に事業化する計画だ。

シート型で軽量のため、住宅の屋根やビルの壁面、自動車の屋根など、従来の太陽電池では難しかったさまざまな場所に設置が見込める。多様な場所で脱炭素の実現に貢献できる。しかも、使用原料の一つは日本が産地のヨウ素であることから、国産の太陽電池としての期待は大きい。

車載用全固体電池　EVの航続性能向上

電気自動車（ＥＶ）の普及に向けた「ゲームチェンジャー」と期待される全固体電池（ＡＳＳＢ）が助走期間に入る。ホンダが２４年春に電池製造実証ラインの稼働、日産自動車が２４年度までに横浜工場内のパイロットライン設置を計画する。トヨタ自動車は２７―２８年のＥＶ搭載を目指し、出光興産と電池の核となる固体電解質の量産技術開発や生産体制の確立、サプライチェーン（供給網）の構築で協業を進めている。

ＡＳＳＢは現在のリチウムイオン電池（ＬｉＢ）の電解質が液体なのに対し、固体の電解質を使用。エネルギー密度が高い、高温・高電圧に強く化学的に安定している、電気を伝えるイオンが早く移動できるなどの特徴により、ＥＶ航続距離の大幅な延伸、電池コストの低減、超急速充電、高い安全性といったメリットを実現する。

一方、実用化には、電解質と電極を密着させる加工法や材料の選択、性能と量産性の両立といった課題もある。トヨタと出光は開発した硫化物系固体電解質と正・負極技術を合わせて、ＡＳＳＢの性能と耐久性の両立にめどをつけている。出光が２７年度に稼働する電解質の大型量産実証装置を使い、ＡＳＳＢと搭載車両の市場導入を確実に進める計画だ。

GaN基板　電子機器の効率・小型化に貢献

２４年は半導体の窒化ガリウム（ＧａＮ）基板の普及に弾みが付きそうだ。三菱ケミカルグループと住友化学が４インチのＧａＮ基板の量産に向けた体制を整える構えだ。

ＧａＮ基板はシリコン系基板と比べて高速動作が可能で、抵抗が小さく電力損失が少ない点などが特徴だ。電子機器の効率化、小型化に貢献する。電気自動車（ＥＶ）、第５世代通信（５Ｇ）などでの活用が期待される。

三菱ケミカルグループは４インチのＧａＮ基板のサンプル提供に取り組んでおり、２４年中のパワー半導体向けでの実用化を目指す。これまで日本製鋼所と共同でＧａＮ基板の量産に向けた結晶成長の実証実験などに取り組んできた。

住友化学は日立金属（現プロテリアル）から化合物半導体材料事業を買収して設立したサイオクスを吸収合併した。次世代パワー半導体用の大口径ＧａＮ基板の事業強化を図ってきた。２４年度に４インチの量産体制を整える計画。６インチについては「２４年度前半にはサンプル提供まで持っていきたい」（住友化学の中西輝常務執行役員）と見据える。

ＧａＮ基板でも日本の素材メーカーが存在感を示せるかが注目される。