日企對應永續成長的研發藍圖

 

刊登日期:2024/9/23
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范淑櫻 編譯
 
不言而喻,研發(R&D)是化學、材料、製藥等相關企業實現永續成長極其重要的關鍵之一。除了創造下一代的創新產品之外,從既有經驗與技術裡再次淬鍊,進而擴大事業領域、範疇,持續策略性地投入經營資源亦非常重要。此外,在面臨碳中和、氣候變遷對策、循環型社會、數位社會、健康社會、糧食問題等全球性問題之際,各界莫不對化學相關產業寄予厚望。
 
於此之際,除了在現有構想、基礎技術之上充分利用人工智慧(AI)、材料資訊學(MI)等先進技術建構新的商業模式之外,日本企業亦透過併購(M&A)豐富其投資組合等方式,以開創性思維朝實現永續成長邁進。
 
製氫,形塑既有技術新價值
旭化成將氫能相關、電子材料等10項成長要項(Growth Gears 10)設定為帶動企業向上的事業領域,且將企業研發視為支援Growth Gears 10擴大並開啟下一次成長萌芽契機的角色。
 
Growth Gears 10中特別著力於氫能相關領域,目前10 MW級電解槽大約已經運行4年,堪稱業界先驅。隨著市場日趨擴大,旭化成認為是活用其薄膜、電解、觸媒等既有技術的絕佳機會,並預計在2025年達到事業化,且於2030年左右實現營業額1,000億日圓之目標。
 
為實現高效率的電解,旭化成將推動薄膜、電極等設備結構的最佳化,並利用在鹽電解方面累積的知識、監測技術等加速推動開發。此外,目前市場上存在許多製氫技術,預期今後將趨於差異化。為此,旭化成欲透過出資等方式,例如投資加拿大陰離子交換膜(AEM)開發商Ionomr Innovations,藉由廣泛佈局累積技術能量。
 
二氧化碳方面,K-GIS型沸石實證將在2024年度中於岡山縣的污水處理設施展開。除了提煉高純度生質甲烷之外,未來將進一步推動以吸附的二氧化碳做為原料製造化學產品之二氧化碳化學的技術發展。現已確認由二氧化碳與水直接生產乙烯的技術原理,並可望在2030年左右投入大型實證。
 
另將利用氮化鋁(AlN)基板開創新業務。旭化成在使用銦銻、砷化鎵等化合物半導體的霍爾元件(Hall Element)領域擁有高市占,且活用累積的專業知識,在2023年成功製造了世界上第一個4吋AlN單晶基板。
 
由纖維素奈米纖維與生質聚合物製成的複合材料亦為旭化成Growth Gears 10的事業主題之一。無形資產與知識創造的價值將是決勝的關鍵,因此旭化成亦另將推動R&D輸出策略,有效活用無形資產。目前已開始鋰離子電容器(LiC)的技術授權,超離子傳導性電解液方面亦已與客戶展開商討。
 
集中資源,聚焦半導體材料
由昭和電工整併改名後的Resonac將半導體領域視為事業核心,並建立了支持事業策略組合的研發體制。目前約有60%的中短期開發資源集中在半導體領域,2028年度將提高至70%以上。此外,亦將致力於二氧化碳分離回收技術、化學回收(CR)等環境友善的事業領域。
 
Resonac在半導體領域的發展目標為2xD/3D等最先進的次世代半導體封裝。由於各界投入各類封裝技術開發,相應的新材料需求亦呈現分散化。為了加速開發,Resonac最大限度地發揮原昭和電工與原日立化學在R&D的整合綜效,例如在以樹脂、填料等為主軸,擅長「混合化學」並因應下游客戶需求的原日立化學之中,配置了原昭和電工「製造化學」方面的研究人員。
 
此外,另一項對於Resonac研發不可或缺的則是主導「分析化學」的計算資訊科學研究中心,且具備了包括分子設計、模擬、AI/MI等完整陣容。從研發到工廠自動化、簡化內部營運,利用數位技術以解決Resonac面臨的各項課題。除了半導體材料之外,DX技術在碳化矽(SiC)磊晶矽晶圓的開發亦發揮其效用,透過計算資訊科學模擬熱量或空氣的流動,藉由對高溫爐內部的可視化,實現了低缺陷、大直徑化。
 
另在環境友善的R&D主題則包括了利用新型分離劑「結構柔軟型多孔性配位高分子(PCP)」之二氧化碳分離回收技術,以及與大阪大學衍生新創企業Microwave Chemistry共同開發的化學回收技術。由於採用微波直接注入能量,將可一次性分解至單體,進而節省能源。今後亦將在商用回收設施展開塑膠原料化之事業,提取氫氣並以氫氣生產環境友善的氨,且透過氫/氨燃燒技術、以氨做為氫載體等各種形式推動實用化 ---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。

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