古河電池株式会社 研究開発活動 (2022年3月期)

当社及び当社の関係会社は、自動車及び各種産業用二次電池、電源及び応用機器メーカーとして、電気エネルギーの貯蔵・変換と高効率化に関する研究開発を推進し、鉛蓄電池、アルカリ蓄電池、リチウムイオン電池及びマグネシウム空気電池、それらの周辺機器及び電源装置の新製品、新技術、新プロセス、要素・基盤技術、次世代蓄電池技術、環境対応技術の開発を行っております。
また、各種製品の品質・信頼性の改善並びに生産性向上とコストダウンを図るための基盤技術、生産技術、設備技術の開発も積極的に実施しております。
さらに、これらの研究開発活動を通して環境配慮型製品の開発と提供、省エネ生産プロセスの開発を推進し、SDGs達成に貢献する事業活動の一翼を担っております。
当連結会計年度における研究開発費総額は1,943百万円であります。この中には、グループ外部からの受託研究等費用18百万円が含まれております。受託研究等の費用を除くセグメント別の研究開発費の内訳は自動車1,020百万円、産業905百万円となっております。
各事業分野別の研究の目的、主要課題及び研究成果は次のとおりであります。
自動車用鉛蓄電池の分野では、顧客要求に応える現用電池の性能改善(「Altica[アルティカ]」シリーズ)、国内・海外の環境規制に対応して急速に普及・拡大しているIS(アイドリングストップ)車に適応したIS車用鉛蓄電池(「ECHNO[エクノ] IS UltraBattery」、「ECHNO[エクノ] IS」など)やグローバル標準規格であるEN規格(欧州統一規格)対応品「ECHNO[エクノ] ENシリーズ」の性能向上・コストダウン・ラインナップ拡大を進め、国内・海外の新車メーカー採用の拡大と市販展開の拡大を鋭意進めております。2021年は、「ECHNO[エクノ] ENシリーズ」をリニューアルし、IS 車をターゲットとしたECHNO[エクノ] EN Premiumシリーズ(LN0, LN1 を除く)、通常車・HV 車をターゲットとしたECHNO[エクノ] EN High Gradeシリーズの 2 シリーズをラインアップすることで、顧客要求に幅広く対応しております。
産業用蓄電池の分野では、現用電池の性能改善とコストダウンを進めると共に、カーボンニュートラルの実現に資する系統運用、太陽光・風力発電電力需給調整用蓄電池として、サイクルユース用制御弁式鉛蓄電池「FCP」シリーズと、産業用キャパシタハイブリッド型鉛蓄電池「UltraBattery」の市場展開と拡販を進めております。系統安定化用の市場ニーズとしては、“寿命20年”というこれまでにない高い寿命性能が求められており、これに応えるため、2021年度は、すでに開発したFCP-1000S型に続き、このような用途に最適で大規模な系統安定化用サイクル電池FCP-500S型を開発しました。
そして、再生可能エネルギー導入時に課題とされる出力変動抑制に寄与する次世代型高性能電力貯蔵用蓄電池として、バイポーラ型鉛蓄電池の開発を進めており、2021年度は、古河電気工業と共に実証用電池の供給に向けた取組を進めました。
ニッケル・カドミウム蓄電池では、鉄道車両用電池の性能向上と拡販のため実車試験とベンチ試験を進めています。また、顧客要求に対応した新形電池及び電池関連機器の新製品開発や基盤技術・生産技術の向上とコストダウンに向けた取り組みを引き続き進めております。
電源機器の分野では、電源装置の品種拡大と性能向上及び特定用途電源の開発を進めております。2021年度は、系統安定化用などサイクルユース用鉛蓄電池の需要の高まりを受けて、既に製品化している鉛蓄電池のSOC(充電状態)を把握するBMU(Battery Monitoring Unit)の運用上の課題改善を進め、設置レイアウトの自由度を向上させるセンサHUB 延長基板を開発しました。また、新型電流・電圧センサに対応した、SIU(String sensor Interface Unit)を開発し、BMUの性能向上とコストダウンを両立させた取り組みを進めております。
一方、厳しさを増す品質、性能、価格競争に対応するため、各種の規格値を満足させつつ、電池設計の見直しや活物質の利用率向上による材料のセービング及び耐久性の向上による寿命性能の改善を図るなど、様々なコストダウンや基盤技術開発に精力的に取り組んでおります。更に、生産技術開発、設備技術開発の取り組みとして、新設備・新生産技術の導入や新材料の適用による工程品質改善、材料ロスの低減、工程屑鉛のリサイクル、工程の見える化、省エネ工程プロセスの開発などを継続して推進しております。
リチウムイオン電池では、これまで進めてきた産業用リチウムイオンバッテリーユニットの開発と技術展開、用途拡大に加え、マクセル株式会社より承継した積層ラミネート型リチウムイオン電池事業を拡大するため、産業用向け電池システムと電池パックの製品化と高性能化開発を進めております。2021年度は、ドローン用及びロボット用インテリジェントリチウムイオン電池パックと標準充電器を製品化しました。
宇宙用途では、JAXA(国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構)と小型月着陸実証機(SLIM)など次期衛星用電池の開発を継続的に進めると共に、引き続き、小惑星探査機「はやぶさ2」、金星探査機「あかつき」、及び水星磁気圏探査機「みお」の運用を支援しております。
2017年度に当社100%子会社として設立した東京都立大学発ベンチャー株式会社ABRI (Advanced Battery Research Institute)では、三次元規則配列多孔質(3DOM)構造ポリイミドセパレータを用いたリチウム金属負極のサイクル特性向上、及びグラフェンを用いた高性能正極材料の研究など、次世代電池の実用化を目指して研究開発を進めております。
新規事業核、新規事業領域の取り組みとして、非常用・防災用マグネシウム空気電池「MgBOX(マグボックス)」、「MgBOX slim(マグボックス スリム)」の用途拡大に取り組んでおります。
そのほか、コンピュータシミュレーション技術の活用では、シミュレーションによる鋳造技術向上、成形技術向上を支援すると共に、詳細な電池設計、熱分析、強度解析などの技術構築と熱流体解析ソフトの導入などを行い、新製造技術導入や製品製作前の設計段階における事前解析・品質確認、3Dプリンタによる3DCAD設計の試作造形、蓄電池特性の改善、鉛のセービング、工場での生産効率向上等に適用し、開発のスピードアップを図っております。