研究开发

采访研究开发本部长

研究开发的方针

提升技术的先进性,持续创造新产品

研究开发本部长 七泷 努

研究开发本部长 七泷 努

研究开发本部的基本方针是,提升以精密陶瓷技术为中心的材料技术和生产工艺技术的先进性,持续创造具有竞争力的新产品。重要的是,尽早发掘优良的技术种子,集中资源分配。俯瞰全球趋势,努力思考到底需要什么。追求若能实现便可改变世界的具有差别化的技术,甚至有时要花上10多年来不断挑战。一直以来利用结晶取向※1、异种材料结合※2、水热合成※3等引以为豪的技术,向社会贡献了许多前所未有的产品。

新产品的开发时间短则大约3年,长则10年以上,无论多难完成的研究也绝不放弃。对于开发时间较长的项目,开发委员会每年向经营层说明,进行取舍。大岛社长经常说"挑战不可能才是研究开发"。拥有鼓励挑战的土壤,正是NGK集团研究开发的优势所在。

  • ※1 结晶取向陶瓷技术:在多种结晶体构成的陶瓷中,统一结晶方向从而提高性能的技术。
  • ※2 异种材料结合技术:将不同的陶瓷材料进行结合,烧固后使其一体化的技术。
  • ※3 水热合成技术:并不是在高温中烧固,而是在高压热水中形成陶瓷的技术。

最近的成果

开发可以抵挡严酷高温环境的新EnerCera

研究开发本部在最近的5、6年内,有4个新产品实现产品化。分别是SAW滤波器用复合晶圆、紫外LED用微透镜、激光光源用氮化镓(GaN)晶圆"FGAN"、芯片型陶瓷二次电池"EnerCera"。这些产品均处在成长轨道,特别是EnerCera在广泛的领域可以大展拳脚,所以自2019年商业化以来,与事业部共同推进产品的市场营销。

市场营销上,区别于本集团到目前为止的其他产品,仅仅是通过拜访个别特定客户来寻求意见是不够的,还要通过在专业杂志上刊登广告、开设特定网站、发送邮件杂志等方式,广泛接触并联系潜在客户。不出所料,全世界范围内各行各业的客户向我们发来大量的意见和建议,我们也切实感受到了营销的效果,明确地"看到了"市场的需求。

根据这些信息,现在,我们在进行研发能够抵抗更高温环境的EnerCera。汽车轮胎中设置的传感器电源,产业用FA机器的备用电源用途方面,对于耐高温有着更高的要求。现在已经开始承接样品发货,预计于2020年9月开始量产。

面向未来

以实现安全且高性能的全陶瓷电池(全固态电池)为目标

创造新价值,持续开发新产品是研究开发本部的目标。首先,在接下来的2~3年,希望将锌二次电池"ZNB"和CO2分离用大型陶瓷膜进行商业化。

ZNB是与锂离子电池并列的高性能电池,其最大的特点是电解质水溶液中不会起火,所以安全性极高。本集团开发的产品,在第三方机构的试验中,没有发生热失控和起火,其高安全性得到了验证,所以取得了在蓄电池领域的世界首个UL验证标志※4。可以取代产业用备用电源中使用的铅电池。现在,在与清水建设公司共同进行一项实验,是将非高峰时段存储的电量利用在白天的"电力错峰",该实验在日本的成蹊学园校区内进行,验证该产品对电力成本削减的效果。

另外,CO2分离用大型陶瓷膜可以应用于,石油开采中为降低原油粘度而注入的CO2的分离、回收及二次注入。2020年在美国德克萨斯州开始进行实证实验。这是有助于实现碳中和的产品,希望2~3年内可以商业化。另外,通过发展此项技术,开始努力解决从工厂排放废气等废气中直接分离CO2 的问题。也许会耗费些时日,但其前景非常值得期待。

同时,也在推进新项目FGAN。目前的产品是晶圆直径在2英寸,但是通过結晶培育技术的改良,领先同业率先确立了4~6英寸的大型化技术。现在已经开始样品出货,预计几年后在功率半导体用途方面可以商业化。

此外,面向5~6年后,也在着手开发全固态电池。在该领域,使用硫化物作为电解质的电池已经接近实用,硫化物会与空气中的水分发生反应而产生剧毒的硫化氢。我们所开发的是使用更安全的氧化物陶瓷"全陶瓷电池"。氧化物陶瓷电解质因为离子电导率低,在全世界也并没有很多研发事例,但是通过发展EnerCera的半固态电池技术,希望能开发出NGK集团特有的高性能且安全的电池。

  • ※4 美国的第三方安全科学机构"Underwriters Laboratories(UL)"通过严格的安全试验和评估颁发的安全性验证标志。有效期截止至2020年10月。

(采访日期2020年5月)