日揮ホールディングス株式会社 研究開発活動 (2019年3月期)

中期経営計画「Beyond the Horizon」の3年目にあたる当連結会計年度は、差別化技術に基づいたビジネス開発を推進してきました。重点戦略を①開発技術の早期商業化とライセンスビジネスの拡大、②成長分野における新規ビジネスの創出と推進、③オープンイノベーションの活用による社外との連携強化とし、資源、環境、ライフサイエンス、新エネルギー、ものづくりの各分野に注力してきました。その結果、プロジェクト受注や技術ライセンス供与などの実績をあげるとともに、成長分野における将来ビジネスの核となる技術の早期獲得を目的とした産官学の連携による開発を促進することができました。なお、当連結会計年度の研究開発費の総額は、5,825百万円(消費税等は含まない)です。

① 総合エンジニアリング事業
設計・調達・建設(EPC)ビジネス分野
コアビジネスである設計・調達・建設(EPC)ビジネス分野においては、日本国内をはじめ、東南アジア、中東、アフリカ、北米、ロシア、CIS等において、積極的な受注活動に取り組み、カナダにおける大型LNG建設プロジェクトの受注やナイジェリアLNGプラント拡張プロジェクトの基本設計の受注、タイにおける高機能樹脂製造プラントの受注、新潟県におけるインフルエンザワクチンの製造設備建設プロジェクトなどにつなげました。一方で、近年、厳しい納期が求められるプロジェクトが増加する一方で、建設現場では熟練した技能労働者の不足や人件費の上昇のため、工事費と工事期間の増加がみられています。建設工事のコスト低減と建設工事の工程短縮を中心に、設計や調達を含めたEPC全体を俯瞰した建設手法やEPC手法の検討を行っています。

保全ビジネス分野
当社は、国内の製油所や石油化学プラントの保全事業における、グループ内の機能を集約します。プラント保全業務や診断ノウハウを統合しINTEGNANCE®(インテグナンス)の名称でプラント定期修理計画の立案や日常の保全業務をワンストップで提供する仕組みを構築します。INTEGNANCE®は国内製油所の約8割に導入されているグループ会社の設備管理システムA-MISを活用し、機器や配管の寿命予測の精度を高め、効率的なメンテナンス計画支援と業務のシステム化・自動化を進めることによる保全作業の省力化でコストダウンを目指します。また2020年には国内で稼働するプラントの5割以上が運転開始から50年を越えるため、リスクマネジメント強化による設備の信頼性向上を訴求します。まず客先の1社と実証に向けた検討に着手しており、国内で実績を積み上げて海外にサービスを広げていきます。

石油資源・精製分野
天然ガスの需要増加に伴い、その副生物として生産量が増えているコンデンセートは、石油化学原料としても需要が拡大しています。当社が保有するコンデンセートに含まれる硫黄分を一つの反応器で一括して脱硫処理する脱硫技術はコンデンセートを各留分に分けた後に脱硫処理する従来法に比べて、設備費と運転費を大幅に削減できることから、産ガス国や消費国に対して継続してプロモーションを行っています。なお、本プロセスにはグループ会社が開発した高性能水素化脱硫触媒を採用しています。

天然ガス分野
温室効果ガスである二酸化炭素(CO2)の排出量削減が求められている昨今、当社ではCO2の排出抑制→分離回収→有効利用・貯留→資源再生というカーボンマネジメント・サイクルの各要素で技術・知見を継続して積上げています。分離回収においては、吸収法による高圧再生型CO2回収(HiPACT®)プロセスがセルビア国の天然ガス処理・CO2地中貯留(CCS: Carbon dioxide Capture and Storage)複合プロジェクトに採用され、現在まで順調に稼働しています。本プロセスは、原油増進回収(CO2-EOR: Enhanced Oil Recovery)を始めとするCO2の有効利用プロジェクトにおいてCCSのために必要となる圧縮設備の費用とエネルギー消費を大幅に削減できる画期的な技術として注目されております。
さらにCO2-EORにおいては、原油とともに随伴されるCO2を有効に活用するために、特殊なセラミック膜で効率的にCO2を分離回収することを可能とする技術を開発し、米国テキサス州で実証試験を開始しました。本技術とともにカーボンマネジメント・サイクルの知見と合わせて、産油ガス国/企業向けにCO2問題に対するトータルソリューションを提供していきます。
また、既設LNGプラント関連のIoTビジネスとして、運転データ解析及び気象解析を通じて得られた知見を基に制御方法改善によるLNG増産サービス等を海外顧客向けに提案中です。

ケミカル分野
当社の開発したWINTRAY®は、液液抽出塔に適応されるトレイの技術であり、高体積流束、高効率、汚れに強い、という3つの特徴があります。石化プラントおよび化学プラントに適用することで大きな経済的メリットがあり、顧客企業から高い評価を頂いております。この技術をアジアの顧客向けにプロモーションを進めてきた結果、複数社と各社の用途に応じたパイロット試験を実施することになり、商業装置受注に向けた具体的な適用検討が進んでおります。
さらに、当社は、硫化水素(H2S)およびこのH2Sから硫化水素ナトリウム(NaSH)を製造するプロセス技術を保有し、数々の国内外化学メーカーにライセンス供与してまいりました。昨年度は新たに本プロセス技術を採用した1件の商業装置が生産開始となりました。H2Sは、鳥などの動物の飼料に添加する必須アミノ酸であるメチオニンの製造原料となり、NaSHは、電気自動車部品などに用いられるスーパーエンジニアリングプラスチックのPPS(ポリフェニレンスルフィド)の原料となります。いずれも今後の需要の伸びとともに大型化のニーズも高まってきていることから、さらなるスケールアップ等によるコストダウンを図っています。

オフショア分野
世界各地に分布するガス田のうち、その多くは埋蔵量が中小規模であり主に海洋に存在しています。また、既開発・操業中の海洋油田からは多くの随伴ガスが生産され、その処理方法が課題となっております。世界のLNG需要が中期的に増加する傾向がある中、これまで経済性の観点から商業化が進んでこなかった海洋での中小規模ガス田開発や随伴ガス利用において、洋上LNGプラント(FLNG)によるLNG生産はその一つの解決策として注目されています。
当社はこれまで2件のFLNGの設計、調達、建設、据付、試運転(EPCIC)プロジェクトを遂行し、FLNGのEPCICコントラクターとして世界屈指の地位を確立しております。上記のような中小規模の海洋ガス事業の開発を更に促すためには、低価格・短納期により重心を置いたFLNGが望まれていることが予想されます。当社は、このようなFLNGへの期待に応えるべく、最適な液化プロセス選定や新コンセプト開発(2019年度国土交通省・海洋資源開発関連技術高度化研究開発事業)などの独自技術を盛り込んだFLNG開発による競争力強化に取り組んでいます。

環境分野
温室効果ガス排出量削減にむけてCO2を排出しない水素をアンモニアの形態で輸送し、そのまま発電燃料などに利用する方法が注目されており、2017年12月に経済産業省から発表された水素基本戦略には、2020年代半ばまでにCO2フリーアンモニアの導入・利用開始を目指すことが明記されました。
当社は、内閣府による戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)のエネルギーキャリアプロジェクトに参画し、チームリーダーとして再生可能エネルギーや化石資源からCO2フリーアンモニア製造・供給するための技術的検討、経済性やCO2削減効果の評価等のとりまとめを行ってきました。その中でも、本研究で開発した新規アンモニア合成触媒を用いて、再生可能エネルギーからCO2フリーアンモニアを製造するシステム実証を産業技術総合研究所と共同で実施し、実際に太陽光発電の電力で製造した水素を原料としてアンモニアを製造する実証に成功しました。こうした技術をコアに、再生可能エネルギーからCO2フリーアンモニアを製造する案件の検討も行っています。今後も、2020年代半のCO2フリーアンモニアの商業実装に向けて、化石資源あるいは再生可能エネルギーからのCO2フリーアンモニア製造案件の実現を図っていきます。
また、中国やインドでは、環境汚染が社会問題になったのをきっかけに、火力発電所などからの排ガスに対する環境規制が強化されました。排ガスからSOxおよびNOxを効率的に除去する当社の乾式脱硫脱硝システムの技術は、これら新興国の環境規制に対応するための有効な手段です。中国のコークス炉ガスの燃焼排ガスの浄化向けの技術ライセンスの実績は40基以上となりました。インドでは石炭火力発電所の燃焼排ガス向けのプロモーション活動を展開しており、特に水資源の限られる内陸地において当社の乾式技術は強い関心を集めています。今後もこれらの分野における実績を伸ばしていくとともに、新たな国や業界に対してもそのニーズにマッチするように技術改良を加えながら、積極的なプロモーション活動を展開して進めてまいります。
ライフサイエンス分野
医薬品業界では、これまでの合成医薬品からバイオ医薬品を主とした高分子医薬品の開発が増加の傾向となり、製造が複雑な医薬品や活性の強い医薬品が増え、付加価値の高い医薬品が開発されています。これに対し、バイオ医薬品製造に関しては、シングルユース適用の製造技術、マイクロバブル発生技術に高性能撹拌技術を付加したバイオリアクター開発、高薬理活性物質の製造に適用するための封じ込め技術等に加え、これまでの多くの実績に基づく、封じ込め測定結果の設計への反映など、多角的な面から技術開発を進めています。また、医薬品業界の注目度が高まっている原薬および製剤の連続製造に関し、独自の連続技術開発を進め、再生医療分野では、再生医療関連施設の多くの建設実績を踏まえ、細胞・組織培養環境基準の構築や再生医療関連要素技術の高度化を進めています。さらに、医薬品のあらたな技術として注目されている中分子医薬品製造に関する独自技術の設備開発や、包装ラインではロボット活用による無人(塵)化の実現についても開発を進めています。
さらに、病院分野ではEPCに加え、病院経営および運営サービスにも踏み込んだ展開を国内外で進めた結果、カンボジアでの病院経営、日本国内でのPFI事業における病院運営に参画するに至っており、ここで得た医療、経営、運営の知見をもとに施設設計との融合を図るための技術的展開を進めるとともに、より高い機能性とホスピタリティを持つ病院づくりを目指しています。

原子力分野
東日本大震災により発生した、放射性物質を含む瓦礫、廃棄物あるいは汚染土壌の一部は、焼却処理や熱処理により除染することが検討されています。しかし、除染により除去され、濃縮された放射性廃棄物を処分するための処理方法は、現在までのところ、決定されていません。
弊社では、これらの放射性廃棄物に対して、閉じ込め性の高い新たな固化処理技術の開発に着手し、成果をあげつつあります。また、本固化技術を適用して、発電所サイト内に貯蔵されている塩分を含む放射性廃液の処理技術の開発も進めています。
さらに、原子力発電所および再処理工場の廃止措置に係わるプロジェクトマネジメントのサービスと技術開発も進めています。原子力発電所に貯蔵されている放射能レベルの高いイオン交換樹脂については、安全に保管、かつ、処分できる廃棄体にするために、酸化分解して固化する技術開発も実用化の目処が得られつつあります。なお、SMRをはじめとする次世代原子炉については、新増設に係る国内の議論を踏まえつつ諸外国の動向を注意深くフォローしており、海外で開発中の原子炉を将来的に国内に導入すること等を視野に、引き続き検討を続けてまいります。

洋上風力発電
日本国内の再エネの主電源の一つである風力発電は、国内総発電容量の約1/3に匹敵する9千万KWの潜在性があるとも言われています。その中で日本の洋上風力発電は着床式・浮体式共に今後の拡大性が世界からも注目されています。この新しい市場は、個々の案件の規模も大きく、高度なプランニングと大規模なサプライチェーン・ロジスティックが要求されます。それは当社がこれまで国内外のオイル&ガス分野のEPC遂行で培ってきたノウハウや経験、プロジェクトマネジメントの実力を発揮できる分野です。現在EPC受注を目指しながら、プロジェクトの初期段階のフィージビリティスタディなどにも積極的に取り組んでいます。

新規事業創出分野
化学品製造における原料多様化やCO2排出量削減に向けた対応技術の一つとして、バイオマスを原料とする化学品の製造技術に注目し、バイオエタノールやバイオブタンジオールを原料として、主にタイヤの原料となる1,3-ブタジエンの製造技術開発を進めています。また、文科省ALCAプロジェクトとして大学、化学会社、製紙会社と共同でバイオマスからHMFを製造する技術の開発に取り組んでいます。
さらに、電力システム分野では、経産省「2019年度需要家側エネルギーリソースを活用したバーチャルパワープラント構築実証事業」にリソースアグリゲーターとして参加し、バーチャルパワープラントを開発しました。さらに、開発したバーチャルパワープラントを利用して、アグリゲーターとして、電源Ⅰ´厳気象対応調整力を落札し、再生可能エネルギーが大量導入される電力系統に合わせて、需要を調整する事業を進めております。
また、一般産業における組立加工系の工場(プロセスプラントと区別して「ディスクリート系工場」とも呼ばれる)の分野では、IoT/AI技術を活用した「スマート工場」の取り組みが、近年活発化しています。当社はIoT技術を応用した「操業見える化システム」を開発し、製造業グループ会社の工場への適用を試みるとともに、スマート化を前提とした新しいディスクリート系工場のエンジニアリング手法について、外部企業とも協力し研究を進めています。

なお、当事業での研究開発費は2,939百万円(消費税等は含まない)です。
② 機能材製造事業
石油精製分野
国内では、原油の有効利用を目的としたエネルギー供給構造高度化法の施行により、石油精製各社の精製能力削減及び経営統合による生産性効率化や重質油アップグレーディングによる高付加価値化が進んでいます。今後も効率的な重質油分解の重要性が高まっていくと考えられます。一方、東南アジアでは燃料油の堅調な需要増加に加え、石油化学原料も生産する大型石油コンビナートの増設や船舶燃料油の硫黄規制強化の対応が進んでいます。
重油需要減少や製油所の収益向上のため、高いボトム分解能を有する流動接触分解触媒の開発、工業化に目途を付け、顧客へのプロモーションを展開しています。多様化する顧客ニーズに適合した触媒を提案するため、蓄積した試作データを触媒設計シミュレーションに取り込み、触媒の改良や新触媒の提案に活用しています。また、流動接触分解装置の高付加価値化運転に対応する世界トップクラスのプロピレン増産用アディティブについても、国内外で展開を図っています。
一方、新興国を中心とした環境規制強化や船舶燃料油の硫黄規制強化に伴い、脱硫触媒の需要は堅調に伸びていくことが予想されます。残油流動接触分解装置の脱硫前処理や船舶燃料油硫黄規制に対応する高性能の残油水素化脱硫触媒を開発中です。新規開発した高性能VGO脱硫触媒が国内製油所に初採用され、今後実績を重ねていく計画です。また、国内石油精製会社の研究所と共同開発した新規水素化分解触媒の採用が決まり、2019年秋から実証化されます。海外の石油精製会社とも積極的に共同開発を進めており、高性能水素化分解触媒の良好な実績を基に他製油所への展開にも取り組んでいます。

石油化学分野
石油化学品は国内市場に加え、アジアで石油化学などの好調が継続しています。ケミカル触媒も、国内顧客の海外展開に伴い、海外向けの販売が今後増加する見込みです。顧客の海外展開に対応し、品質、価格で競争力のある触媒を提供し、顧客価値を高める受託研究・工業化に取り組んでいます。一方、ケミカル触媒調製技術と評価技術を活用して、新規プロパー触媒や吸着剤開発にも取り組んでおり、一昨年前から開発に取り組んだCOS吸着剤は顧客評価も良好で採用が拡大しています。新たな開発テーマにも取り組んでおり、今後プロパー触媒、吸着剤の開拓を進めていきます。

環境保全分野
環境保全分野では、世界的なNOx規制の強化により従来の発電分野に加え鉄鋼コークス炉、セメントキルン、ゴミ燃焼発電の排ガス中の脱硝処理が求められています。これらの脱硝処理は石炭焚き発電より排気ガス温度が低いため、低温での脱硝処理が必要とされます。本ニーズに対応する低温脱硝触媒を開発し、鉄鋼コークス炉で採用を広げています。また、更なる低温活性を目指し、素材から触媒開発を進めるとともに、石炭ガス化プラント(IGCC)や船舶用脱硝など新たな用途拡大検討にも取り組んでいます。

クリーンエネルギー分野
脱カーボンの流れを受け、定置型水素燃料電池や再生エネルギーの拡大が進んでいます。都市ガス水素燃料電池向けに吸着型脱硫剤を販売していますが、さらに効率的でコンパクトな脱硫剤の開発にも取り組んでおり、実証化検討に入っている段階です。また、再生エネルギーの一つである独立電源に用いられる低照度光発電用材料も顧客での実証化から拡販の段階に移行しつつあります。更に次世代の新エネルギー関連材料についても国内大学との共同開発を通じ進めています。

生活関連・化粧品分野
プラスチック眼鏡レンズは軽量化と高屈折率化の両立により、新興国にも急速に普及しています。プラスチックレンズの高屈折ハードコート膜に用いられる高屈折率酸化物粒子は大手眼鏡メーカーの世界標準材として採用され、製造能力アップに向け設備強化を図りました。新たなニーズである環境規制物質を用いない高屈折率プライマー膜への高屈折率酸化物粒子の採用に向けた開発にも取り組んでいます。高屈折率酸化物粒子多用途展開では、光学フィルム部材用途へのサンプルワークも継続しており新しい展開分野を探索しています。
化粧品分野では、海洋汚染の懸念が指摘されているプラスチック製マイクロビーズの代替材として、数百μm級サイズのスクラブ用途用で当社材が採用されました。更に数μm級サイズの化粧品用途にも代替の動きが広がっており、プラスチックビーズの感触に近い、軽い感触を目指した開発品を提案し、海洋汚染防止に貢献していきます。

電子材料分野
GAFA(Google,Apple,Facebook,Amazon)のデータセンター投資の一段落など一部踊り場的な動きや、半導体市場環境の先行き不透明感への懸念もありますが、高容量サーバー用途は拡大していくと見込まれています。このため、高記憶容量化に向けた研磨面精度への要求は強まっており、ハードディスク用研磨砥粒の改良検討は継続して取り組んでいます。また、半導体CMP用途では微細化・多層化に伴い、低欠陥と高研磨速度が両立する研磨砥粒が求められています。独自の無機ハイブリッド型研磨砥粒は顧客評価の都合もあり上市が遅れていますが、顧客の採用検討は継続して進んでいます。また、並行して開発している新規CMP砥粒も、今後市況を見極めながら量産設備対応を行っていきます。
光学フィルム用機能性光学材料は、高画質テレビの視認性向上を目的とした反射防止フィルム用途で低屈折率粒子が採用されていますが、引き続き次世代向けでは視認性向上の要求があり、より低屈折率な粒子の開発・工業化に取り組んでいます。また、テレビや携帯電話モニター用途に加え、車載用ディスプレイなどの新しい分野の開拓にも取り組んでいきます。

ファインセラミックス分野
ハイブリッド車、電気自動車、太陽光発電、LEDなどの高出力化や省エネルギーを達成するために、パワー半導体の高性能化が進んでいますが、同時に絶縁放熱基板への要求が厳しくなってきています。その要求に応えるため、当社は産業技術総合研究所と共同開発した独自の製造方法により世界最高レベルの放熱性・信頼性をもつ「高熱伝導窒化珪素基板」の開発ならびに事業化に取組んでいます。
通信分野においては、自動運転やIoTの普及にかかせない5Gの導入が目前に迫っており、今後データ量の増大に伴い光通信回線の大容量化・高速化が必須ですが、当社は最先端の光通信技術に対応できる薄膜回路基板の性能・信頼性向上等の開発を行っています。
今後成長が期待される再生医療分野においては、最先端の骨再生材料について東北大学等との共同研究を継続しています。その他、当社独自のセラミックス材料技術と高精度加工技術により、補助人工心臓用部品や「はやぶさ2」などの宇宙衛星用部品など先端分野で使用される製品の開発や新材料の開発に大学や各研究機関などと連携して取組んでいます。

なお、当事業での研究開発費は2,809百万円(消費税等は含まない)です。

また、総合エンジニアリング事業および機能材製造事業に加え、その他の事業において76百万円(消費税等は含まない)の研究開発費を計上しております。