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次世代電池

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数ヶ月前にサムスンのスマホが発火するという問題が発生した。それは使用しているリチウム・イオン電池の電解質に可燃性の有機溶媒が使用されているせいで、加熱すると有機溶媒が燃える可能性があり、また液漏れの可能性もあるせいだと読売新聞の科学欄にあった。そこでこの記事に基づき、この問題を解決するための次世代電池についてまとめてみる。

まず、この問題を解決するには電解質を含め素材全体を固体にした「全固体電池」にするというアイデアがある。すると液体を密閉しなくていいので構造を簡単化でき、小型化、量産化も進められる。電極と電解質を重ねて電圧を高めることもできる。ただ固体だと液体の電解質に比べてイオンが流れにくいという難点があるが、これを克服する新素材があらわれつつある。例えば、東工大の菅野了次教授は、自動車メーカーとの共同開発で、リチウム、ケイ素、リンなどからなるセラミックの電解質を開発した。リチウム・イオン電池の電解質に比べて、イオンの通りやすさを約2倍まで高めることに成功したという。

一方、リチウム・イオン電池の劣化を防ぐ工夫もなされている。すなわちリチウム・イオン電池の劣化は、充放電を繰り返すうちにリチウムなどが負極に析出することで起こり、電流が大きいほど析出が起こりやすい。そこで首都大東京の金村聖志教授は、正極と負極の接触を防ぐセパレータという素材を工夫した。ポリイミドに約300ナノメートルの細かな孔を規則正しくあけてセパレータにすることで、正極から負極に均一にイオンが流れるようにし、電極表面にむらが生じるのを防いだ。これにより、析出が起こりやすいためこれまで使えなかった素材も電極に使えるようになり、電池容量を倍近くまで増やせる可能性がてできたという。

さらに、リチウム・イオン電池におけるリチウムがレアメタルで資源の量が少ないということから、リチウムの代わりにナトリウムを使用したナトリウム・イオン電池も開発も試みられている。

周期律表でみるとナトリウムはリチウムの直下にあって、一応リチウムと同系列の元素であるが、ナトリウムを正極に使うと電解質が電気分解されやすく、数回の充放電で使えなくなるという問題があった。そこで東京理科大の駒場慎一教授は、電解質の不純物を取り除けば電解質の分解が起こりにくくなることを発見した。そしてこの方法により、100回充放電しても問題ないナトリウム・イオン電池を作製した。ナトリウムはなんといっても、資源としてきわめてありふれていて豊富というのが好ましい。

gigazine.netには次のような記事があった。

フランスの国立科学研究センター(CNRS)とRS2E networkの共同研究グループが、世界で初めてポータブルコンピューター用バッテリーの規格として最も普及している直径1.8センチメートル×長さ6.5センチメートルの円柱「18650」サイズに則したナトリウムイオン電池の開発に成功し、そのプロトタイプを公開しました。
ナトリウムイオン電池の開発では電極材料に何を用いるのかが大きなキーファクターであるところ、公開された18650ナトリウムイオン電池の電極材料は企業秘密のため詳細については伏せられましたが、重量エネルギー密度は90Wh/kgで充電可能回数は2000サイクル以上を実現しているとのこと。これは現在、主流のリチウムイオン電池の約半分の重量エネルギー密度ですが、リチウムイオン電池が市場に登場したときとほぼ同じ値であるため、立ち上がりとしてはまずまず優れた値だと評価されています。

ということで、ナトリウムイオン電池が緩やかに立ち上がることを期待するものである。

有機EL

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読売新聞の科学欄に、有機ELの紹介があったので、ああ、と思ってついいろいろ考えてしまった。考えたというよりも追憶に耽ったのかもしれないが、私が特許担当として長く勤務した外資系の会社の研究所にはかつて、液晶開発のグループがあって、しかし当時液晶技術で圧倒的優位にあったシャープにはなかなか対抗できず、結局液晶部門は、台湾の会社に売られてしまった。当時知財部門の部門長代行のような立場にいた私は、特許の譲渡手続きに関して、先方の担当者といろいろ交渉した。向こうはいい買い物だと思っていたようで、比較的好意的対応だった。

そんなシャープも、シャープ崩壊に記したような経緯を経て、鴻海に買収されたが、鴻海が、あのとき液晶部門を譲渡した台湾の会社と関連会社だと知って、まあ同じ台湾の会社だもんな、と苦笑した。

そういえば、私が勤務していた外資系の会社は、2009年にも台湾の別のディスプレイ・メーカーに、かなりの数の液晶関係の特許を譲渡したが、そのときは私は、最早管理職でなかったので、契約条件などの詳細にはタッチしていない。ただ、譲渡に関する実務には、一応のスペシャリストとして携わった。

私が勤務していた外資系の会社は、液晶の次の表示デバイスとして、有機ELの研究も細々としており、散発的に特許も出したが、結局ものにならなかった。つい、♪何が悪いのか、いまもわからない、誰のせいなのか、いまもわからない、涙で綴り終えたお別れの手紙♪という、由紀さおりの歌が思い出された。

さて、読売新聞の科学欄に戻って、有機ELとは、マイナス極から電子を運ぶ電子輸送層、プラス極から正孔を運ぶ正孔輸送層の間に発光層が挟まれた構造をもつというのだから、半導体レーザーと何が違うの、と思ったら、輸送層も発光層も、有機化合物だ、ということである。

そこが有機化合物だと何がいいのかというと、柔らかいので曲げたり丸めたりできる。山形大の硯里善幸准教授は、透明で曲がる有機EL材料を開発した。接着剤とフィルムを使って材料を保護し、1年以上の耐久性をもたせたという。今後、寿命を5、6年まで延ばして実用化をはかるという。透明だと、木目調の壁を光らせたり、ガラスの窓に情報文字を浮かび上がらせたりできる、という。

ちなみに、硯里善幸准教授は、特許庁のホームページで確認すると公開になっている範囲で、155件も特許を出している。最新のものは、発明の名称が有機エレクトロルミネッセンス素子の封止方法である特開2015-225785で、「有機エレクトロルミネッセンス素子上に、有機エレクトロルミネッセンス層溶出防止層を形成した後、フッ素系アルコールを溶媒として用いて塗布成膜により、無機酸化物からなる塗布型封止膜を形成する。」という技術である。

読売新聞の科学欄によると、有機ELの研究は、1980年代後半以降に始まったというのだから、液晶よりもかなり新しい。有機ELの光は、蛍光とリン光があるという。有機ELが光る原理は、発光層に輸送層から流入した電子と正孔が結合してエネルギーが高い状態になり、それが光となって放出されるというものだが、エネルギーの25%は、寿命が短い蛍光として発光する。残りの75%は光にならず熱として放出されていたが、有機分子にイリジウム、白金などの希少金属を組み込むことで、そこもリン光として取り出せるようになった。1999年頃のことである。しかし、発光ダイオードと同様に、青色をうまく発光できないという問題があった。

そこで九州大学の安達千波矢教授らは、リン光として発光していた多くのエネルギーを蛍光にまわせる有機材料の設計に成功し、2012年には、電気のエネルギーのほぼすべてを蛍光に変えて発光させることに成功した。

安達千波矢教授は、特許庁のホームページで確認すると公開になっている範囲で、279件も特許を出している。

上記2012年の発明とは、N-カルバゾリルジフェニルホスフィンオキサイド誘導体を用いるという、特開2015-201463のことだろうか。なにしろ、全く土地鑑のない技術分野なので当たりさえつけられない。

また、九州大学最先端有機エレクトロニクス研究センターと提携するかたちで、Kyuluxという会社が設立されている。安達千波矢教授は、そこの技術アドバイザーである。

ということで、今後次世代ディスプレイとして有機ELが注目されてくると思われる。

職人学

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私は普段仕事をするとき、サラリーマンである前に職人であろうと心掛けてきた。なので、本屋で小関智弘著「職人学」日経ビジネス文庫を手に取ったとき、迷わず買って読み始めた。

著者の小関氏は、長年旋盤工を努めつつ、文才があって、書いた小説は芥川賞の候補が二度、直木賞の候補が二度だから相当大したものである。

「職人学」は、小関氏の旋盤工としての目線を維持して、主として機械加工の匠の職人たちを訪ねて、仕事ぶりや仕事の考え方などの聞いて記述し、併せて自らのコメントを付したものである。

さて、普通世間で職人というと、昔気質で頑固で、昔ながらの道具を使って、こだわりの作品しか作らない作るみたいなイメージがある。確かに世間にはそういう名人、達人もいらっしゃるだろう。しかし、「職人学」に出てくる職人たちがそういう人だと思ったら大間違いである。

最近の若者は、すぐれた技芸の持ち主をかなり安易に、「神だね」と呼ぶ。「職人学」に出てくる職人はみな、まさに神と呼びたいような名人、達人ばかりである。

そして、作る製品は、なにしろ道楽でやっているのでなくて工場勤務なので、外部から注文を受けた内容のものばかりである。そして、職人たちがその名人ぶりを発揮するのは、注文の仕様が、きわめて困難で、普通の方法では達成できそうもないものばかりである。

朝鮮戦争のときは、米軍から戦車の部品の注文が来た。戦争特需である。米軍の部品は規格化されているので、一品生産してきた工場には世界標準を知るいい機会となった。その後、難しい注文として宇宙関係のロケットの部品がある。

そういう場合、NC機械でもパソコンでもフライス盤でも、職人はなんでも駆使する。なにしろ注文されたものを、所定内のコストで、きめられた期限までにきちんと仕様を満たして製作しなくてはならないのである。

しかし、既存の装置で、仕様をみたすものができると限らない。すると職人は、既存の装置に取りつけるための切削刃などの冶具の製作から始める。

それ以前に、NC機械やパソコンに職人が熟練しているとは限らない。が、職人は強かなのであって、何か新しい工作装置を入手すると、まず「遊び倒す」、すなわちいろいろ思いついた製作物を試しに作ってみて、可能性を試す。そうしておくと、こういうものならできると分かるので、その可能性を以て営業に行ったりする。

ともかく、注文を受けると、仕様をみたす製品をどうやったら製作できるか、職人はこんこんと考える。プロ棋士が長考するのと同じである。

職人が理論や数式が嫌いとは限らない。自分の目標を達成するために大学に入り直して勉強する職人もいる。もちろんそうでない人もいるが、どの職人にも共通しているのは、結局は自分の感覚と感性を信じて依存することである。視覚はもちろん駆使するし、切削の音も鋭敏に聞き分ける。なにしろ、金属加工の職人で、金属を舐めたり、匂いを嗅いで確認する人もいる。要するに、頭だけでなく体を駆使して作るのである。

だからといって、いつも呻吟しているわけではない。むしろ、職人は仕事を楽しむ達人でもある。楽しんで工夫する。また、改善を楽しむ。その楽しみは、自らのスキルを活かして他人に貢献できる楽しみでもある。

職人は一方で、常識にとらわれない。いい意味で我流であり邪道である。そして我流で目的を達成しているうちに、我流が、邪道が正道になる。

ところで、AIの衝撃で2045年問題が喧伝されているが、職人の観点ではそれはありえない。なぜなら、どんな分野でも職人がいないと話が進まず、またどんな分野でも職人の人間的感性が関与しないと、成功はおぼつかないのである。私は世間平均以上にアルゴリズムの威力を信奉する人間なのであるが、それでも、コンピュータのアルゴリズムだけで人間の知性を凌駕するなど、勘違いも甚だしいと思う。

そもそも、2045年問題というけれども、微分方程式の数値解析やその他の計算など、コンピュータは、50年前にとっくに人間をはるかに超えている。そのときも当然に、2045年問題に似た議論はあったはずである。なので、2045年問題なんて、いまさらたわけたことを、と嗤うのもありだと思っている。

燃料電池車

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3年前に毎日新聞から読売新聞に切り替えて失望したのは、将棋欄がA級順位戦や名人戦でないことだけではなかった。事件や政治経済の記事全般もどうも読みにくい。最初は単なる慣れのせいかと思ったが、一読したときの分かりやすさで、どうしても毎日新聞に軍配が上がってしまうような気がする。

それでも、正当化しているのかもしれないが、読売新聞の記事で嬉しいのは、科学関係の記事、特に日曜日に科学欄が充実していることである。あと、何気にあまり反原発を唱えないのも好ましい。

そんな科学記事の中でたまたま、燃料電池車の記事が目に付いた。それによると、水素燃料電池の車が2015年にいよいよ国内でトヨタとホンダによって、販売されるのだという。以前に私がこのブログで燃料電池車の記事を書いたのは2009年8月のことで、もう5年近くも前のことである。当時は燃料電池車は1台1億円と言われていたが、それでは市場性があるわけがない。それが、ここにきてなんとか1台1千万円以下までなりそうということで、それなら、リッチな物好き?なら買うかもしれない。

記事によると、トヨタは1992年に燃料電池車の開発を開始した。現在はSUV(スポーツ多目的車)タイプが企業や自治体に貸し出されている。ガソリン20リットルに相当する水素を積む構造で、ガソリン車よりエネルギー効率が3倍ほどよい。高圧水素タンクを日本搭載したタイプでは、満タンの航続距離は700キロにもなるというのだから、なかなかである。

水素型燃料電池車の燃料補給は、水素ステーションで行う。だいたい、数分で満タンになる。航続距離も燃料補給時間も、電気自動車より有利である。なぜなら、電気自動車はフル充電に30分もかかり、しかも200キロしか走れない。そして言うまでもなく、水素が燃えると水になるだけで、全く二酸化炭素を出さない。地球は本当に温暖化するのか、その原因は二酸化炭素なのかという議論はあるが、ここでは掘り返さない。

また個人的に懸念なのは、水素の燃えやすさである。子供のとき、水素を発生させてそれを貯め込む理科実験をしたことがあったが、何かのとき引火してすさまじい爆発音で、怯えたことがある。多分であるが、ガソリンの比ではないのではないか。当然に、そういうネガティブな記載は記事にない。

ともかく燃料電池車運用のキーとなる水素ステーションを政府は全国100箇所に設置する計画を立てている。このために政府は今年、72億円の予算を計上している。

べつの懸念は水素燃料の値段である。おそらく水素は、水を電気分解して発生させるのだろう。すると、そのための電力は半端でなく、普通に考えると航続距離あたりの燃費はガソリンより安くできるのだろうか。おっと水素エネルギーという自分の記事があるのを思い出した。主要な水素の発生方法は決して電気分解ではないのだった。

あと、自分のメモのため補足しておくと、水素型燃料電池車というのは決して、水素でタービンを回して、それで直接車輪を駆動するのではない。一旦水素燃料で電気を発生させ、それを貯め込んでおいてモータを駆動するのだった。こうなっているのはおそらく、水素がガソリンよりも激しく燃えやすいので、直接の動力としては使えないからなのだろう。

複雑な技術

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成毛眞氏のブログを眺めていたら、次のようなフレーズがあった。

原子力は人間が作り出した究極の複雑技術のひとつだが、...

それで、本当にそうだろうか、とつい沈思してしまった。まず原子炉とは、ウラン235とウラン238の混合物に中性子を当てて、核分裂を起こさせるものてある。核分裂すると中性子が出るので、このままだと鼠算式に中性子が増える。そこで中性子を減速するために、原子炉は水に満たされる。さらに、原子炉には、中性子の流量を調整するために、ベリリウム合金などの中性子を吸収する性質をもつ材料からなる制御棒が挿抜される。このような原子核反応によって発生した熱により水蒸気を発生させ、それによってロータを回し、発電する。

これは、例えば、燃料の燃焼等で生成された高温のガスでタービンを回して発電させるガスタービン発電機よりも何が複雑なのだろうか。

まず、原子炉の燃料であるウランは、ガスタービン発電機の燃料である灯油よりもはるかに用意するのが難しい。しかし、それ以外の点をみると、制御棒の挿入深さで制御される制御システムとみると、制御の複雑さという点で、自動車や航空機と比べても非常に複雑とはいえないような気がする。

少し違う観点でみても、CPUやオペレーティング・システムの方がはるかに複雑であり、これらの技術が未だ日進月歩なのに比べて、原子炉の技術はかなり枯れているのではないだろうか。私はここで、複雑さを、装置を状態遷移マシンと考えたときの、とりうる状態空間の数学的測度みたいな概念で考えている。

よって私は、「原子力は人間が作り出した究極の複雑技術のひとつ」という命題に、きわめて緩やかに異議を申し立てたい。

ただ、原子炉にまつわる複雑さに安全性と、使用済み燃料の処理がある。すなわち、福島第一原発の事故からみてとれるように、原子炉には、これでもかというほどのフェイル・セーフが必要である。また、使用済み燃料の処理は、複雑というよりも、難事というのがふさわしい。これに比べて、CPUやオペレーティング・システムだと、原子炉ほどのフェイル・セーフは必要とされない(と、いってよいのか)。

ともかく、私の結論は、原子炉は、自動車、航空機、CPUやオペレーティング・システムに比べてより複雑とはいえないというものである。ただ、一層の取り扱い上の注意が必要である。そのことを以って複雑と呼ぶ日本語の用法もまあ、ありかな、と思う次第である。

ダイヤモンド・オンラインによると、アイロボット社から無償提供された多目的作業ロボットが、福島原発事故現場で活躍しているという。以下、引用:

いまだ危機的状況にある福島原発事故の収束を目指す日本に、世界各国の政府・企業からさまざまな支援の手が差し伸べられている。中でも、米国のボストンを本拠とするアイロボット社(iRobot)から無償提供された多目的作業ロボット「パックボット(Packbot)」は、原子炉建屋内を自走し放射線量などを遠隔操作で調査できるとあって、非常に貴重な存在だ。

アイロボット社は1990年に、マサチューセッツ工科大学(MIT)の人工知能研究者3人によって設立された。会社の歴史は約20年と短いが、その軍事用ロボットはすでにアフガニスタンやイラクで偵察や爆弾除去に活躍中だ。

2001年9月11日の同時多発テロ事件後は、ワールドトレードセンター跡地でのがれきの撤去作業にパックボットが投入された。また、昨年のメキシコ湾原油流出事故の際にも、別のアイロボット社製のロボットが海中の原油の流れを調査するなど、人間が果たせない役割を担っている。同社は2000年末以降、およそ3500台のパックボットを販売したという。

実際テレビのニュースで、アイロボット社のパックボットが、福島第一原発の3号炉内を撮影し、また、放射線量を測定している様子が報道されていた。長い手をもち、どうみてもカッコいいロボットではないが、それが却って頼もしく見えた。

アイロボット社の真価はこうした超高性能軍事用ロボットの開発力に求めることができるが、じつはそれだけではない。軍事向け技術を転用して一般消費者向けの製品も多く生み出している。勝手に掃除をしてくれる自動お掃除機「ルンバ」のことを知っている人も多いだろう。あれは、アイロボット社の看板商品である。その他にも、日本市場に投入されていないが、モップがけロボットやプール掃除ロボット、さらには樋の掃除をするロボットもある。かたちもさまざま、ロボット創造企業の名に恥じぬ充実ぶりである。

なるほど、だが、どうして日本にこういうロボットを製作するスキルがないのか、どうしても納得できない。自動車組み立て工場のロボットは、日本のお家芸だったはずなのに。

消費者向け製品は同社の売上4億100万ドル(2010年度)の約55%を占める。高齢者向けの介護ロボット市場への進出も狙っており、タブレットコンピュータから簡単に操作できるようなものを現在開発中だ。

実は、パーソナル・コンピュータならぬ、パーソナル・ロボットは、今後の市場が拡大するとみられている有力分野である。例えば、ホンダのアシモ、NECのPaPeRo、Willow Garageのロボット「PR2」、近藤科学のKHRシリーズなどである。

今回、アイロボット社が日本に寄付したロボットとスタッフの貢献は、金銭に換算すると50万~100万ドルに相当するという。ちなみに、東日本大地震が発生したとき、スタッフ(とロボット)はシンガポールの見本市にちょうどいたのだという。スタッフはそのまま日本へ。その後、パックボット2台と、さらに大型のウォーリアー2台を日本側に寄付した。パックボットは主に調査用に用いられているが、ウォーリアーの方は重いホースを持ち上げたりすることもできるので、注水への利用も可能だ。アイロボット側は、ロボットに関する知識や操作方法を惜しみなく伝授すると公言している。

それにしても、日本はロボット王国のはずではないのか。いったいどうしたのか。その答えは恐らく日本のロボット技術開発が製造現場で使われる産業用ロボットや、かわいい動物や精巧な人間の動きを模したヒューマノイド型に集中しているためだろう。

そうそう、私も全く同じことを考えた。明らかに日本では、ロボットが、ヒューマノイド型に偏っている。鉄腕アトムの影響だろうか。

むろん災害救済に使えるロボットもあるはずだが、すぐに使えるという機動性の点で問題があったのだろうか。ちなみに、原発事故が発生してからすぐ後に、アメリカからは大型の無人偵察機グローバルホークも飛んできて、上空からの撮影を行っている。結局、緊急時に頼りにされたのは、アメリカ生まれのロボットだったのだ。日本も今後は、ロボット開発の方針を見直していく必要があるだろう。

アイロボット社は先頃、アメリカ陸海軍両方から大きな契約を勝ち取り、その注目度と株価はますます上昇している。

アイロボット社にとって、今回の原発事故は格好の宣伝である。そういえば、発事故対策ロボットで書いた、フランスからのロボットの供与はどうなっているのだろうか。アイロボット社のようなマーケティングが絡まないと、純粋の支援では、インセンティブが働かないのだろうか。

週刊ダイヤモンドによると、福島第1原発の事故は、主要メーカーである東芝・日立にとって手痛い誤算であるという。以下、引用しつつコメントする。

「われわれのエンジニアや研究者たちをもっと使ってくれれば、もっと早くに事態を収束できたはずだ。東京電力の地震後の対応にはがっかりだ」──。

ある東芝首脳はこう吐き捨てた。危機的状況から脱せない福島第1原子力発電所の状況にいらだちを隠せない。磯子エンジニアリングセンター新棟。地震発生直後から危機対応の準備は万全だった

東芝には最先端の原子力技術を研究する磯子エンジニアリングセンターがある。福島第1原発とはホットラインで結ばれており、地震後も、衛星通信によって正確な情報を得られる状況だったという。「エンジニアがいつでも動けるような体制は整っていた」(同首脳)。

本当にそうなのか。それならなぜ、東電は、東芝に直ちに援助を求めなかったのだろうか。可能性があるとしたら、当初、なるべく内輪で解決したかったということが考えられる。超官僚組織として、国と東電は、一体感があるが、原発メーカーはそうでない、ということである。

加えて「日立製作所の設計した4号機についても、うちのエンジニアが対応できるように考えていた」(同首脳)。日立は茨城県の日立事業所が被災している。その対応に追われるだろうと、東芝は配慮していたのだ。メーカー側は企業の枠を超えて、福島第1原発の危機に対応する準備を整えていた。

なるほど、一社に利益を集中させないために、一箇所の原発で、東芝と日立が仕事を分け合っているのだろうか。

両メーカーは、日本の原発の歴史に深くかかわってきた。日々の点検や管理などで、実際に現場で手を動かすのはメーカーである。ゆえに、原発構造に関する知見も、当然ながら蓄えている。

因みに、日本の主要な原発メーカーはどこなのか、特許出願件数でみてみた。すると、やはりダントツは東芝で、全体の特許出願の約30%を占める。次は日立で、約20%。特許でみても、東芝と日立が主要メーカであることが分かる。その次は、三菱重工で約6%、その次は、石川島播磨重工で約4%。このあたりまでが日本で主要な原発メーカであるといっていいだろう。外資系では、GEとウェスティングハウスがあるが、ウェスティングハウスは東芝に買収された。

「東電に原子炉に関する知見がないとはいわない。でも燃料や炉心、格納容器など、それこそなにからなにまでいちばんよく知っているのは実際に図面を描いたエンジニアでしょう」。メーカー側は口を揃える。

それはそうだろう。フェイルセーフの仕組みを含め、設計者ならではの知恵というのはあるはずである。

メーカー側には、福島の状況が一刻も早く落ち着いてほしいという自分たちなりの事情もあった。原子力は二酸化炭素を出さないエネルギー源として注目を浴びていた。また、爆発的に増える新興国でのエネルギー需要を賄うための救世主として、建設ラッシュが始まる、"原子力ルネサンス"の本格的な幕開けを目の前にしていた。

地震大国の日本で、世界で最も厳しいといわれる耐震基準をクリアして原子炉を開発、設計してきた東芝や日立の技術力は、世界から求められていた。メーカーもそれを売りに世界中の原発需要でひと儲けしようと、そろばんを弾いていたところだったのだ。

そうなのである。二酸化炭素地球温暖化説が、原発推進派とリンクしてることは、公然の秘密であった。だから、米国でも、アル・ゴアの路線を踏襲するオバマは、福島第一の事故があっても、自国内の原発建設の計画を推進しようとする。

しかし、ビジネス的に一番痛手なのは、もともと日本の最大手で、ウェスチングハウスを買収してまで原発の分野に傾注しようとしていた東芝である。

東芝は2006年2月に米大手原発プラントメーカーのウェスチングハウスを54億ドル(当時の為替レートで約6210億円)もの巨費を投じて買収。さらに、いちプラントメーカーにとどまらず、燃料調達なども手がける"原子力の総合企業"に生まれ変わるべく舵を切り、07年8月にはカザフスタンでウラン権益を確保するなど、事業構造の転換を急いできた。

中期経営計画では15年度までに世界で39基を受注し、原子力事業だけで売上高1兆円という目標を掲げている。その目標も13年度に達成可能で、10年度は約6000億円の原子力事業での売り上げを見込んでいる。

利益面での貢献も大きい。東芝のもう一つの主力事業であるLSIなどの半導体事業が、価格変動と需給バランスによって浮き沈みが激しいのとは対照的に、毎年100億~150億円の利益を生み出す"読める"事業だったのだ。

ウェスチングハウスの投資回収は当初17年間だったが12~13年で回収可能と見ていた。

そうなのである。コモディティ化したPCのハードウェアなどと違って、とても参入障壁の高い原発事業は、数社の寡占で、とても利益率が高いはずである。

日立も同じくバラ色の未来を描いていた。30年までに世界で38基の原発新設需要を取り込み、09年度に2100億円だった原発売上高を20年度には3800億円まで引き上げる目標を立てていた。

震災4日前の3月7日には、不採算事業だったハードディスクドライブ事業を米ウエスタンデジタルに売却し、原発をはじめとするインフラ事業に集中すると発表したばかりだった。

日立も同様であった。ともかく、これで国内で新規に原発を建造・受注することは事実上不可能なのであり、東芝・日立にとって、福島第一の事故は激痛であるはずである。

しかし、東芝は、負け惜しみなのか、以下のように、意外に強気である。

だが東芝首脳は「原子力事業の将来のキャッシュフローが見えない段階で、今すぐに減損処理を迫られることはない」と断言する。

また別の東芝首脳も、今回の震災で世界の原発新設計画がすべて止まることはないと話す。依然として現在稼働している原発の燃料需要やメンテナンス需要が見込め、今までと同様に売上高と利益は積み上がっていくはずだと強気の見通しを示している。

これは、そう考えないと、影響力が大きすぎるという意味なのか。

福島第1原発の危機的状況を前に、あまりに楽観的な将来見通しのように思えるが、その背景には、今回の事故は東電と政府の後手に回った対応が原因であり、東芝と日立は"被害者"だという思いがあるからだろう。

設計した東芝と日立が全面的に悪いとはいえないまでも、「東芝と日立は"被害者"」は、いくらなんでもないのではないか。設計上の欠陥は既にかなり喧伝されている。そもそも、ボランティアで原発を建造したわけでもない。ともかく、今後の原発に対する逆風は、当面収まりそうもない。

読売新聞のWebによると、日、独、仏3か国の共同研究チームが、レアアースの代替素材として、有機材料を使用するセンサの開発に成功したという。以下、引用:

価格が高騰するレアアースの代替素材として、インクに含まれる有機分子を使うことで、世界最小、高性能の磁気センサーの開発に、千葉大の山田豊和・特任准教授(35)ら日、独、仏3か国の共同研究チームが成功したと発表した。

大きさ1ナノ・メートル(10億分の1メートル)の極小サイズながらセンサー感度は従来品の10倍にアップ。安価な材料でパソコンなどの小型化や高性能化が図れるという。

研究成果は、(2月)21日付の科学誌「ネイチャー・ナノテクノロジー」電子版に掲載される。

山田特任准教授らが開発したのは、パソコンなどのハードディスクの記録読み取り装置に使う磁気センサー。年々高騰するレアアースなどの代替品として、太陽光電池やディスプレーなどへの応用が進む有機分子に着目。インクや染料・顔料などに含まれているフタロシアニンを使ってみたところ、有機分子1個で磁気センサーの働きをすることを発見。センサー感度も10倍になることがわかった。

レアアースは、こちらに述べられているように、「産業のビタミン」とも呼ばれ、永久磁石や2次電池、研磨剤などには必須の素材であり、電気自動車がメインになってくると、ますます需要が増加する。

しかし、昨年の尖閣諸島沖での事件で、中国との関係が悪化し、レアアースの最大産出国である中国が、レアアース資源を外交の切り札として活用する姿勢をみせると、日本の関係各社は、中国以外の国からのレアアース輸入を考えるようになった。例えば、モンゴルなどである。

一方で、レアアース代替製品、あるいはレアアースを使わないでも済む製品が企画されている。上記の有機センサーも、その一環である。ただ、レアアースは、モーターのネオジウム磁石への使用がほとんどであることに鑑みると、少なくとも有機材料では、金属の磁性の改善はできないと思うので、非レアアース金属で、磁性材料としての代替を探ることになろう。

とはいえ、ざっと特許文献で調べる限り、あまり有意義なレアアース代替は見つからない。

Webの記事では、asahi,comの昨年9月30日の下記の記事が参考になる。

ハイブリッド車(HV)や電気自動車(EV)などのモーターに使われる磁石には、ネオジムやジスプロシウムなどのレアアースが使われる。独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)は北海道大学とレアアースを使わないモーターを開発し、29日に発表した。

新型モーターには、酸化した鉄などでできたフェライト磁石を使用。磁石の力は弱いが、モーター内部の配置を工夫して、レアアースを使ったモーター並みの性能を発揮する。コスト面でも「磁石は、レアアースを使ったものの10分の1~20分の1ですむ」(北大の竹本真紹准教授)という。

新型磁石の開発は他の企業グループでも盛んだ。日立金属は、独立行政法人物質・材料研究機構と共同で、レアアースの使用量を減らし、代わりに銅合金を使った磁石の実用化を目指している。帝人と東北大は2007年から、鉄と窒素を使った強力な磁石を作る研究に取り組んでいる。

ともあれ、レアアースが当面貴重な資源である状況には変わりないようである。

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