特集1　市場は自分たちが創る
～平成15年度経営セミナー「売れる価値」の創造と提案第11講座・（株）日立製作所より～

参加者にも同研究所にも好評の交流会

技術交流、情報交換へ大きな期待

　昼食をとりながらのランチミーティングでは、同研究所が求めるモノづくり中小企業の役割について、相馬主管研究員は次のように話した。
　「例えば、こんな試作品が欲しいという時に、半年待ってくれ、といわれると、もういい、ということになってしまう。2週間待ってくれ、というなら待ちます。我々はいろいろなグループ企業の協力を得ながら作っていくが、スピードが求められる時には欲しいものが手に入らない状況になりがち。そんな時、中小企業の皆さんに試作的なものでもしっかりと作り、短期間で納めるという動きをしてもらえると非常に助かる」
　会終了後、同研究所から参加企業のパンフレット類を参考資料としてファイリングし、活用したいという要望が出た。今回の交流会での県内中小企業との技術交流、情報交換への期待の大きさがうかがえた。

日本がトップに立つ、携帯型燃料電池の開発技術 　日立は20年ほど前から、さまざまなタイプの燃料電池の研究をしたが、事業性や社会の環境など諸条件で事業化できなかった。今度こそという気持ちで、メタノール燃料電池の開発に取り組んでいる。 　携帯電話、PDA、パソコンなどのモバイル端末は充電を頻繁に行う必要がある。充電不要で燃料を入れればいつでも使える携帯型燃料電池は、これからのキーデバイス。この分野は、国内ではNEC、東芝の他に、カシオ、ソニー。世界的にはモトローラ、サムソン、ノキアなどが開発を手がけている。 　携帯型燃料電池を飛行機等に持ち込むためには、航空法などいろいろな規制がかかる。そのため「安全性」「性能」「互換性」等についての国際委員会をつくり、国際標準化に向けて働きかけている。 　パソコンや携帯電話、PDAなどに燃料電池をいかに上手く組み込むかという悩みから、細かなシール材、ネジ、パッキング材料などの調達をどうするかまで、悩みは多い。 　早く携帯型燃料電池を実用化して世に出す、というのが私のミッション。そのために、全国を駆けまわって良い材料を探している。材料や微細加工技術が相当進展しているので、いろんな技術、材料を供給いただきながら作り上げていこうと考えている。どこの系列会社だろうが、良い材料だったら買いますということだ。もちろん、その逆もある。日本全体で、良い材料だったらどこのでもどんどん使っていくという考え方になっており、燃料電池開発においても交流が必要だと思う。 試作品を初出品し、5日間連続稼働の快挙 　当社は昨年10月「シーテック・ジャパン2003」に、初めてパソコン用とPDA用の燃料電池の試作品を出品し、会期の5日間連続して稼働させた。 　私たちが手がけているのは、反応部にメタノール水溶液を直接入れる「直接型メタノール燃料電池」。ナノテクノロジーを使い、室温でスムーズに反応を起こすための電極触媒、イオンだけを通し、メタノールを通さない電解質膜、この膜と2つの電極を接合した膜／電極接合体（MEA）の技術開発が中心。 　メタノール燃料電池の課題は、フッ素系電解質膜を使っているため。 　メタノール燃料電池はメタノールの濃度によって特性が変わる。電池の特性はメタノール水溶液濃度が最大64％まで有効に上げられ、30％でリチウムバッテリーに勝る性能を発揮するが、世の中の現状はまだ10～20％程度。それは濃い濃度のメタノールを使用すると、膜のクラスター構造に浸透して、膜を溶かしてしまうため。 　そこで我々はナノテクノロジーを使い、プロトン（陽子）が膜に入ってきたら玉突きのようにして押し出す「プロトン・ホッピング」方式による分子構造を設計。メタノールの透過が現在一般に検討されているフッ素系電解質膜の7～10分の1という、メタノール透過性が非常に少ない電解質膜の合成に成功した。 　燃料極と空気極の2カ所につける触媒は、白金などの貴金属を使う。触媒は表面積がたくさんあったほうが反応が活性化するため、白金粒子を2～3ナノメーターに細かくする技術を開発した。しかし、それをカーボンの表面に乗せて固定化する担持技術が非常に難しい。我々は、カーボン担体表面の化学的処理によって、この問題点を克服した。 　良い電解質膜と良い触媒ができたが、それで完成とは、まだ言えない。膜／電極接合体だ。これはカーボンの粉をサランラップのような電解質膜に黒く塗ったものだが、塗るにも高度な技術が要求される。 　最新の試作品は、メタノールを入れた燃料カートリッジをポンと入れるもの。これでPDAを10日から2週間程度動かすことができる。難しいのは、燃料カートリッジの燃料の出入り口。入れたときに燃料が入り、抜いたらこぼれない機構が必要だ。その点で100円ライターの機構がよくできているため、昨年末にあ（株）東海とノズルの共同開発を行った。

各種情報提供を行う、 テレマティクスサービス 　デジタル放送、GPSなど、最近自動車に情報を伝えるさまざまな手段ができつつあり、ETCなどに使われているDSRC、無線技術が多目的に応用されるようになっている。カーナビゲーションシステムをより高度化し、通信とつなげたサービスも始まっている。車内の制御機器をネットワークする技術（CAN）もでき、車内外をつなぐネットワークができつつある。 　このような環境変化に対して新しいビジネスができないか。当社では車と通信技術を使ってのいろいろなサービスを総称して「テレマティクス」と呼び、さまざまな研究を行っている。 　「オフロードナビ」を紹介する。従来はナビ内部に地図などの情報を納めたCDやDVDなどを入れていたが、これは通信で最新地図をダウンロードする方式。2002年夏、日産マーチに採用された。 　最新のツールを提供するセンター（テレマティクスセンターサーバ）が自動車のナビゲーションシステムに、最新のシステムのデータ、最新地図、店やガソリンスタンドなどのランドマーク情報、センター側の最新のアルゴリズムによる経路探査を送信する。現状では通信スピードが足りないといった問題もあるが、従来のナビと比較して圧倒的に価格が安いのがメリットだ。昨年のモーターショーにも出品した。 　日立では「テレマティクスプラットフォーム」として、アプリケーションにＪａｖａを使い、ある約束事にのっとって作れば、どの会社のナビでも同じサービスが受けられるプラットフォームの共通化を業界に提案している。 　このシステムは、新しいソフトをダウンロードすることでナビが生まれ変わる。さらに音声認識を使い、電話番号だけで位置情報が分かる。また最初に選んだルートの途中で事故が起きている場合、センターがその情報をつかみ、気を利かせて別のルートを指示する。どの音楽を聴きたいかをドライバーに聞いて選曲したり、曲をダウンロードして購入することもする。ユーザーの使い勝手がとても良い。 　我々はセンターづくりや交通情報の加工と提供の研究に取り組んでいるが、昨年から規制緩和により民間企業も渋滞情報を出せるようになったのを受けて、カーナビ向け、運送業者などの業務用、家の中でも使えるものなど、従来なかったサービスの提供を考えている。また、国のVICSに頼らず、車載器が収集する情報から自前で交通情報を作り出そうという試みも行っている。 長野オリンピックへの対応から、長野県警と警察VICSを共同開発 　一方、視覚障害者に対してのサービスとして研究しているのが、歩行者ナビ。つくば市の国土交通省の研究所で実験を行っている。 　歩道上に点字ブロックをかねたタグを埋め込み、杖をつくとそこに仕込まれたトリガーが信号を受信。PDAの音声で「この先まっすぐ」などと経路情報を伝える。これは障害者用だけでなく、各種展示会や観光地などの案内用にも使える。 　また、国が行っている交通情報サービスVICSや、料金所の数では国内トップシェアのETC、AHS（車の安全走行を支援するシステム）など、国のインフラも手がけている。 　VICSは、都道府県警と国土交通省などが集めた道路交通情報をセンターで集約して提供するシステム。特に、高精度旅行時間推定技術を優位技術とする警察VICS（交通情報提供システム）は平成9年、長野冬季オリンピックへの対応として長野県警と一緒に開発した。全世界の注目を集めるため、非常に厳しい注文があり、精度評価も厳密に行った。おかげさまで賞をいただいたが、このシステムがベースになり平成10年に全国展開した。

溶接技術の一種である「摩擦撹拌接合技術（FSW）」について紹介する。この技術の基本特許はイギリスの公立溶接研究所（TWI）が持つ。日立はTWIと基本特許に関して契約を結び、応用展開を図っている。 　アルミ合板を2枚付き合わせた状態で接合する場合、FSWでは、先端にピンと呼ばれる細い突起を設けた形状のツールを回転させながら接合部に食い込ませる。回転によって材料とツールの間で摩擦熱が発生すると材料が軟らかくなる。イメージ的には粘土のような状態だ。その状態でツールを回転させることにより、2つの材料を混ぜ合わせる。その結果、2つの材料が接合する。 　この接合方法は、接合後の熱変形が小さい、機械的接合である、ヒュームおよびスパッタリングが発生しない、接合時の温度が低い、溶接棒のようなものは使わない、技術者が加工機械に条件設定するだけで簡単に接合可能、などの特徴がある。 　最大の特徴は、接合後の変形が非常に少ないこと。同じ材料（アルミ合金）をアーク溶接した場合大きな変形が生じるが、FSWではほとんど変形がない。しかもアーク溶接は火花や閃光が出るが、FSWにはそれがない。通常の溶接とはかなりイメージが違う。 　また、通常の溶融溶接では溶け込みの部分はいわゆる凝固組織などと呼ばれ、溶けたものが固まった状態の組織になる。一方、FSWは鍛造のように再結晶組織が細かい粒で存在し、接合部は母材と同等の接合強度が得られる。FSWの接合部は非常に強い。 　日立製作所ではこの技術を、鉄道車両のバルブ押し出しパネル部分の接合に使っている。変形が小さく、接合部の信頼性が高いので、このような部分で実用化されている。海外では、アメリカのボーイング社がデルタロケットの燃料タンク、ヨーロッパでは船舶のアルミ部分の接合に使っている。 　一方、FSWは別の適用先もある。例えば、ターゲット材を冷却しながら電極の役目もする銅製のバッキングプレートに対して使う。その理由は、バッキングプレートを接合する際、溝状の非常に大きな変形が起きるため、後工程を簡略したい場合に使う。まだ研究段階だが、鉄系材料にもこの技術を使おうと考えている。また、電池の箔の重ねのイメージだが、50ミクロンの箔を20枚重ねて束ねて接合する場合、レーザーや溶融で箔を接合すると表面張力で玉になってしまう。これをFSWでやると接合できる可能性がある。 　この技術は、日立製作所では接合機の販売という形態を取り、さまざまなニーズに応じた装置を開発し、納入している。