【2027年】製造業が押さえるべき最新技術トレンド大全

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┃Introduction はじめに 世界では、数多くの先端技術が次々と注目を集めている。しかし、新規事業の創出を 担う事業企画・研究開発担当者にとって必要なのは、技術名を並べた「一覧」ではな い。 「なぜ今、その技術への注目が高まっているのか」という背景と、「自社の業界や事 業に、いつ、どのような変化や機会をもたらすのか」を見極めるための判断材料であ る。 本記事では、内閣府の成長戦略やJST・NEDO等の研究機関レポートをもとに、製造 業に影響し得る8つの技術トレンドを、実用化予測時期・市場規模・主要プレイヤ ー・技術成熟度の4軸で整理する。 ※本資料の情報は2026年9月時点で確認できた公開情報に基づいて作成しています。市場規模や政策動向などの数値は、調査会 社の改訂や制度の進捗により変化する場合があります。最新の状況については、各出典元の一次情報をご確認ください。 2

┃Introduction 目次 1. なぜ今、技術トレンドを俯瞰する必要があるのか 2. 【8選】2027年に向けて注目すべき技術トレンド - ①ペロブスカイト太陽電池 - ②全固体電池 - ③フィジカルAI・ヒューマノイドロボット - ④AI for Science・自律実験 - ⑤次世代半導体（2nm・チップレット） - ⑥量子コンピューティング - ⑦次世代エネルギー・脱炭素技術（核融合・CCUS） - ⑧バイオものづくり・精密発酵 3. コラム┃市場規模をどう推定するべきか？ 4. 紹介した8つのトレンドの定点観測チェックリスト 5. まとめ｜8つのトレンドから見える共通点と、事業機会の見極め方 3

1.なぜ今、技術トレンドを俯瞰する必要があるのか

なぜ今、技術トレンドを俯瞰する必要があるのか 2026〜2027年は、複数の先端技術において政策支援や実 証・量産化の動きが重なる時期である。 技術ごとに成熟度や実用化時期は異なるものの、研究開発 から社会実装に向けた投資が加速している点は共通してい る。 裏を返せば、この転換点を見逃すと、量産・実用化フェー ズに入ってからの参入では出遅れるリスクがあるというこ とでもある。 以下では、そうした転換点にある8つのトレンドを、実用 化時期の近い順ではなく、影響が及ぶ業界の広がりを意識 した順で紹介する。 5

2. 【8選】2027年に向けて注目すべき技術トレンド

【8選】2027年に向けて注目すべき技術トレンド No. トレンド 実用化予測時期 市場インパクト 技術成熟度 主要影響業界 2026〜2028年に商用化、 【国内】2040年に国内20GW 01 ペロブスカイト太陽電池 実証〜量産初期 建材・自動車・電機 本格普及は2030年以降 導入（経産省目標） 2027〜2028年に限定量産、 【世界】60億円（2022）→8 02 全固体電池 実証〜量産初期 自動車・電池材料・化学 本格実用化は2030年頃 兆7,065億円（2045） フィジカルAI・ 【世界】54.1億ドル（2026 03 2026年が量産元年 年）→502.7億ドル（2035 実証〜商用化初期 物流・製造業全般 ヒューマノイド 年） AI for Science・ 富岳NEXT稼働目標 【国内】政府投資：令和8年度 04 政策始動〜基盤整備期 材料・創薬・化学 自律実験 2030年頃 AI関連予算5,027億円の一部 次世代半導体 ラピダス2027年 【国内】政府支援10兆円以上 05 量産準備〜立ち上げ期 電機・自動車・防衛 （2nm・チップレット） 量産目標 （7年間、2030年度まで） 本格実用化は 【世界】35.2億ドル（2025） 06 量子コンピューティング 実証〜初期商用化 製造・物流（最適化） 2030年前後 →202億ドル（2030） 次世代エネルギー 核融合は2030年代の 【世界】核融合への民間投資 07 実証装置建設期 エネルギー・素材・重工業 （核融合・CCUS） 発電実証目標 が100億ドルを突破 【世界】2030年46.2兆円 バイオものづくり・ NEDO事業で →2040年114.8兆円 08 実証〜一部商用化 化学・素材・食品・繊維 精密発酵 実証進行中 （日本企業の獲得分はその一 部） 7

【8選】2027年に向けて注目すべき技術トレンド ①ペロブスカイト太陽電池 ペロブスカイト太陽電池とは、ヨウ素などを含むペロブスカイト結晶構造の材料を用い、印刷技術 などで製造できる次世代の薄膜太陽電池である。軽量・柔軟でシリコン系太陽電池にない設置場所 （ビル壁面、車載ルーフ等）を開拓できる点が注目理由だ。太陽光発電の適用場所を大きく広げら れれば、限られた国土でも再生可能エネルギーの導入量を積み増せるため、日本発の技術として国 も普及を後押ししている。従来のシリコン系パネルでは設置が難しかった曲面や耐荷重の低い屋根 にも施工できるため、設置面積を大きく広げられ、建材・自動車・電機業界への影響が大きい。 積水化学は2027年に生産ライン稼働を予定し、パナソニック、カネカ、東芝も開発を進める。一方、 普及に向けた課題は耐久性とコストだ。耐久性については、加速試験（85℃・85%RH・1,000時 間）で95%の性能維持率を確認した段階であり、今後は屋外での20年耐久を目指しているが、実環 境における長期実績はこれからの検証課題である。もう一つの課題であるコストは、変換効率との トレードオフをどう抑えて量産価格を下げられるかが焦点になる。 市場インパクト … 【国内】2040年に国内20GW導入（経産省目標） 影響度が高い業種 … 建材（壁面・屋根材の仕様変更）、自動車（車載ルーフ）、電機（軽量パネル部材） POINT 注意点・リスク …耐久性は加速試験で95%維持を確認した段階で、屋外20年耐久は今後の目標 量産化も積水化学の2027年に対し他社は2028〜2030年度目標にとどまる 推奨アクション … 自社製品に「曲面・軽量設置面」が絡む場合は、量産化の進捗に応じて適用可能性を検証する 出典：積水化学工業「グリーンイノベーション基金（NEDO事業）開発進捗状況」資料 8

【8選】2027年に向けて注目すべき技術トレンド ②全固体電池 全固体電池とは、電解質に液体ではなく固体を用いることで、液漏れや発火のリスクを抑えつつ充 電時間の短縮とエネルギー密度の向上を両立できる次世代蓄電池である。EVの安全性・航続距離を 左右する基盤技術として注目されており、液系電池からの置き換えが進めば、電池パックの小型・ 軽量化を通じて自動車の設計自由度も大きく広がる。 トヨタ×出光興産が2027〜2028年の実用化を目指すほか、日産、ホンダ、海外はSamsung SDI・ CATL・BYDも量産に向けて開発を競っている。普及に向けた最大の課題は量産技術とコストだ。固 体電解質の安定した量産プロセスの確立と、液系電池と競える水準までのコスト低減が実用化のボ トルネックとなっており、現時点の量産規模はまだ小さい。そのため、自動車・電池材料・化学業 界に直結するインパクトの大きいトレンドである。 市場インパクト … 【世界】全固体電池の世界市場は2022年60億円から、2045年に8兆7,065億円に達する見通し 影響度が高い業種 … 自動車、電池材料・化学（固体電解質の原料サプライチェーン） POINT 注意点・リスク …現在稼働しているのは小型実証設備のみで、年間数百トン規模の大型パイロット装置は2027年完工予定の計画値 実用化目標（2027〜28年）は2023年の協業発表以来変わっていないが、量産技術とコストの課題は未解決 推奨アクション … 電池部材・電池パック設計に関わる場合、2027年の出光千葉プラント完工と量産実証の進捗を定点観測する 出典：出光興産ニュースリリース「固体電解質（全固体電池材料）大型パイロット装置の最終投資決定および建設開始について」（2026年1月29日） Car Watch「出光興産、トヨタBEV向けで2030年に1000t/年規模の生産を目指す『硫化リチウム大型製造装置』記者説明会」（2025年2月27日） 富士経済「全固体電池、ナトリウムイオン二次電池の世界市場を調査」（2025年発表） 9

【8選】2027年に向けて注目すべき技術トレンド ③フィジカルAI・ヒューマノイドロボット フィジカルAIとは、AIが現実世界を認識し、判断・計画して機械を動かす技術の総称である。ヒュ ーマノイドロボットはその応用の一つで、人に近い身体構造を持つロボットを指す。物流・製造業 における人手不足への対応策として、世界的に投資や技術開発が加速している。AIの進化によって、 ロボットが非定型な作業や環境変化に対応できるようになれば、多品種少量生産や検品、搬送など、 これまで自動化が難しかった工程にも適用範囲が広がる可能性がある。 ヒューマノイド開発では、Tesla、Figure AI、Unitree、川崎重工業などが取り組みを進めているほ か、NVIDIAはロボット向けのAI基盤やシミュレーション環境を提供している。また、国内の産業用 ロボットメーカーでも、AIを活用してロボットの自律性を高める動きが広がっている。2026年は、 こうした企業による量産体制の構築や商用化に向けた取り組みが加速する一方、実環境での作業精 度や安全性、投資回収期間などには不確実性が残る。まずは適用する作業を限定し、ラインの一部 工程から段階的に導入することが現実的だ。 市場インパクト …フィジカルAIは対象範囲が広く、市場推計に大きな幅があり一概に推定できない 【世界】ヒューマノイドロボット市場は54.1億ドル（2026年）から502.7億ドル（2035年）へ拡大予測 影響度が高い業種 … 物流、製造業全般（特に単純繰り返し作業を含む工程） POINT 注意点・リスク … 市場調査各社の推計値の幅が非常に大きく（2030年予測だけで数倍の開き）、 実環境での作業精度や安全性、導入・運用コストを踏まえた投資回収の見極めが必要 推奨アクション …自社工程での導入候補を洗い出すとともに、センサー、駆動部品、材料、制御・安全技術など 自社の技術をロボット本体や周辺システムに応用できる領域を整理する 出典：MarketsandMarkets「Humanoid Robot Market」プレスリリース 10

【8選】2027年に向けて注目すべき技術トレンド ④AI for Science・自律実験 AI for Science・自律実験とは、AIが仮説立案から実験計画、実行、解析までを担い、研究開発のサ イクルそのものを自動化・高速化する技術である。研究者の勘や経験に頼っていた試行錯誤の工程 をAIとロボティクスが代替できれば、材料・創薬・化学業界の研究開発プロセスそのものを変える 可能性を秘めている。 国内でも2025年12月に「人工知能基本計画」が閣議決定され、令和8年度の 政府全体のAI関連予算は5,027億円（前年度比約2.5倍）に拡大した。AI for Scienceについても、文 部科学省を中心に、計算・データ基盤や研究設備の自動化を含む関連施策が進められている。 材料・創薬・化学の分野では、ロボットが自律的に実験条件を選びながら数百回規模の実験を数日 で実行して新材料を発見した例、微生物の培養条件をAIが自動で最適化した例、AIによるタンパク 質構造予測が創薬研究のスピードを大きく引き上げた例など、分野ごとにさまざまな成果が報告さ れている。ただし、まだ研究開発全体が一律に短縮されるわけではない。市場定義には幅があるも のの、世界市場は45.4億ドル（2025年）から262.3億ドル（2032年）への拡大が予測されている。 一方、普及にはAIとロボティクスを一体運用する基盤整備や、実験データの再現性・品質担保が課 題となる。 市場インパクト … 【国内】政府投資：令和8年度AI関連予算5,027億円の一部 世界のAI for Science関連市場は45.4億ドル（2025年）→262.3億ドル（2032年予測）※QYResearch推計 市場定義には幅がある 影響度が高い業種 … 材料・創薬・化学（研究開発部門の実験プロセス） POINT 注意点・リスク …「AI for Science」という区分は公的・業界標準として確立されておらず、調査会社によって対象範囲が異なるため この数字を市場規模の確定値として社内説明に使うと、実際の参入余地を見誤るおそれがある 推奨アクション … AI for Science/自律実験基盤を試験導入している競合・大学の事例を探索し、社内実験プロセスとの適合性を検討する 出典：文部科学省「AI for Scienceの推進に向けた基本的な戦略方針」（2026年3月31日） QYResearch「Global AI for Science Market Research Report 2026」 11

【8選】2027年に向けて注目すべき技術トレンド ⑤次世代半導体（2nm・チップレット） 半導体は、AIをはじめとするデジタル機器の性能を左右する基盤である。生成AIの普及によって演 算需要が急増するなか、処理性能と電力効率をさらに高める技術が求められている。代表的なのが、 トランジスタ構造の高度化によって集積度を高める「2nm世代の微細化技術」と、機能の異なる複 数の小型チップを組み合わせ、一つの半導体システムとして動作させる「チップレット技術」だ。 両者は別の技術だが、組み合わせることで、性能や電力効率、設計の柔軟性をさらに高められる。 ラピダスはIBMと2nm世代の量産技術で協業するとともに、チップレット向け後工程技術の開発も 進め、2027年の量産開始を目指している。政府も2030年度までの7年間で、AI・半導体分野に10兆 円以上の公的支援を行う方針だ。一方、TSMCとSamsungはすでに2nm世代の量産を開始し、Intel も2nm級の18A製品を投入している。ラピダスが2027年に量産体制を確立できるかは、歩留まりや 信頼性の向上、顧客獲得に左右される。日本の半導体産業復権の試金石であり、その成否は国内の 材料・製造装置メーカーにも影響する。 市場インパクト … 【国内】 2030年度までに国内AI・半導体分野へ10兆円以上を公的支援し、 今後10年間で50兆円を超える国内での投資を促す方針 影響度が高い業種 … 電機、自動車、防衛、ほか先端ロジック半導体を使う全産業、材料・装置メーカー POINT 注意点・リスク … 2nmは試作段階であり、2027年の量産には歩留まりの向上が必要 推奨アクション …自社を「採用側／材料・装置の供給側」に分け、活用・参入余地を整理 量産の進捗、採用企業、材料・装置の調達動向を定点観測する 出典：経済産業省「第8回 産業構造審議会 商務流通情報分科会 次世代半導体等小委員会」（2026年4月3日） 東洋経済オンライン「『本物のAIブームは27年から、量産開始へ歩留まり上げる』。ラピダス・小池淳義社長兼CEOインタビュー」 BigGoファイナンス「ラピダス、2ナノ量産へ顧客60社超と試作 小池社長『まだ1合目』」（2026年2月） 12

【8選】2027年に向けて注目すべき技術トレンド ⑥量子コンピューティング 量子コンピューティングとは、量子力学の重ね合わせや量子もつれといった性質を利用し、従来の コンピューターでは扱いきれない組み合わせ最適化などの計算を高速に処理する技術である。計算 量が爆発的に増えて事実上解けなかった大規模な組み合わせ最適化問題を扱えるようになる点が注 目理由だ。分子・材料のシミュレーションや組み合わせ最適化など、特定の問題を効率的に解く手 段として期待されている。国内ではデンソーが交通・物流の最適化を検証し、海外ではBMW、 Airbus、Quantinuumが燃料電池触媒の反応シミュレーションに取り組んでいる。 海外ではIBM、Google、IonQ、Quantinuumなどが開発を進め、国内では理化学研究所と富士通が 256量子ビット機を開発。「富岳」と量子コンピューターを連携させる取り組みも進む。各社は 2030年前後を見据えて開発を進めているが、計算誤差や規模に課題があり、従来型コンピューター を上回る用途はまだ限定的だ。当面は両者を組み合わせたハイブリッド活用が中心となる。 市場インパクト … 【世界】世界市場は35.2億ドル（2025年）から202億ドル（2030年）へ拡大する予測 ※市場調査会社の一例 影響度が高い業種 …材料、化学、創薬、製造、物流、金融など、シミュレーションや最適化を伴う業種 POINT 注意点・リスク …市場推計には大きな幅があり、従来型コンピューターを上回る用途と実用化時期はまだ不確実 推奨アクション … 自社を「利用側／周辺技術の供給側」に分け、利用側では最適化・シミュレーション課題を棚卸しする 供給側では冷却・制御・計測・材料技術などの参入余地を整理し、実証事例を定点観測する 出典：GII「量子コンピューティング市場（Offering別・Deployment別）」レポート JETRO「量子技術への世界的関心の高まり（1）市場予測と欧米の戦略」 13

【8選】2027年に向けて注目すべき技術トレンド ⑦次世代エネルギー・脱炭素技術（核融合・CCUS） 次世代エネルギー・脱炭素技術として注目されるのが、核融合発電とCCUSである。核融合発電は、 重水素や三重水素などの軽い原子核を融合させてエネルギーを生み出す技術で、実現すれば低炭素 かつ安定した電源になると期待されている。 CCUSは、工場や発電所から排出されるCO₂を分離・ 回収し、燃料や化学品、建材などに利用、または地下に貯留する技術である。核融合が将来の新た な電源をつくる技術であるのに対し、CCUSは既存産業の排出削減を進める技術という違いがある。 海外ではCommonwealth Fusion Systems、国内ではHelical Fusionなどが、核融合発電の実用化 に向けた開発を進めている。日本政府も2025年6月に「フュージョンエネルギー・イノベーション 戦略」を改定し、世界に先駆けた2030年代の発電実証を目指している。一方、商用発電はまだ実現 しておらず、炉材料や燃料、熱の取り出し、サプライチェーン構築などに課題が残る。 CCUSは鉄 鋼・セメント・化学分野などで実証や商用化が進む一方、CO₂の回収コストや輸送・貯留インフラ の整備、利用時の変換コストなどが普及の課題となる。 市場インパクト … 【世界】核融合への世界の民間投資は100億ドルを突破 CCUSのCO₂回収能力は、約5,000万トン/年（2025年）から、計画ベースで約4.3億トン/年（2030年）へ拡大見通し 影響度が高い業種 …エネルギー、データセンター、鉄鋼・セメント・化学、材料・電機、プラント・製造装置 POINT 注意点・リスク …核融合は商用発電の時期が不確実。CCUSはコストや必要エネルギー、CO₂削減効果の算定が課題 推奨アクション …自社技術を「核融合の装置・材料供給／CCUSの導入・技術供給」に分け、参入余地を整理。 実証実験の動向、調達先、採用技術、政策・ルールの動向を定点観測する 出典：内閣府『フュージョンエネルギー・イノベーション戦略』（2025年6月4日改定） 国際原子力機関（IAEA）「World Fusion Outlook 2025」 / IEA「CCUS projects around the world are reaching new milestones」（2025年） 14

【8選】2027年に向けて注目すべき技術トレンド ⑧バイオものづくり・精密発酵 バイオものづくり・精密発酵とは、微生物や酵素の働きを利用して、化石資源に頼らず化学物質や タンパク質などを生産する製造技術である。化石資源由来の製造プロセスを微生物や酵素の力で置 き換える動きが進んでいるが、原料となるバイオマスの安定調達は依然として大きな課題であり、 非可食原料や未利用資源、CO2の活用による原料の国産化・多様化が政策目標として掲げられてい る段階だ。実現すれば、原料調達から生産までを国内で完結できる可能性があり、経済安全保障の 観点からも注目度が高い。 化学・素材・食品・繊維業界に広く波及しつつある技術で、NEDOの「バイオものづくり革命推進 事業」のもと原料化から培養、分離・精製までの技術開発・実証が進められている。経産省は国内 外市場が2030年に46.2兆円、2040年には114.8兆円規模に成長すると見込む。普及に向けた課題は、 実験室レベルの技術を工業規模の発酵槽までスケールアップした際の生産コストと品質の安定であ り、既存の化石資源由来プロセスとのコスト競争力を確保できるかが実用化の壁となる。 市場インパクト …【世界】世界市場は2030年46.2兆円から2040年114.8兆円に拡大するとの推計。 国内ではNEDOが約3,000億円規模で実証を支援 影響度が高い業種 … 化学・素材・食品・繊維（化石資源由来プロセスをバイオプロセスに置換できる領域全般） POINT 注意点・リスク … 46.2兆円／114.8兆円はグローバル全体の推計値であり、日本企業の獲得分はその一部 量産時のコストと品質安定が課題 推奨アクション … 自社の製造プロセスで化石資源由来の中間素材を使っている工程を洗い出し、 NEDO実証事業への参画・技術提携の可能性を探る 出典：経済産業省「バイオ政策の方向性について」 15

3.コラム┃市場規模をどう推定するか？

コラム┃市場規模をどう推定するか？ 本記事では、経済産業省やNEDO、大手調査会社などの公表値を手がかりに、8つ の技術トレンドを紹介してきた。 一方、実際の事業企画では、市場の定義が定まっていない技術や、自社の特定用 途に絞った市場規模を独自に見積もらなければならないことも多い。市場規模の 推計は、調査会社によって数倍の差が生じることもある。 これは、対象とする製品、地域、期間、算出方法などが異なるためだ。単一の数 字を鵜呑みにせず、それぞれの前提条件を確認したうえで比較する必要がある。 参照できる市場推計が乏しい場合は、まず「誰が、どの業務で、何に費用を支払 うのか」を定義する。そのうえで、対象企業数、想定導入率、1社当たりの支出額 などに分解し、公開情報や類似市場のデータを使って積み上げていく。 算出結果は、単一の数字ではなく、前提条件を変えた複数のシナリオで捉えるこ とも重要だ。ひとつの正解を当てることよりも、「どの条件が成立すれば事業機 会になるのか」を明らかにすることが、黎明期市場を評価する目的だからだ。 17

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