ニュース

SPring-8-IIに水素材料専用ビームライン建設へ。製造プロセス可視化でDX推進

NEDOと京都大学が、次世代放射光施設「SPring-8-II」に燃料電池・水電解材料の専用ビームラインを建設。動作状態でのマルチモーダル計測や製造プロセスの可視化により、開発期間の短縮と製造条件の最適化を目指します。

生産現場のシステムNAVI編集部
SPring-8-IIに水素材料専用ビームライン建設へ。製造プロセス可視化でDX推進

この記事の要点: NEDOは京都大学と共同で、大型放射光施設SPring-8の次世代施設「SPring-8-II」に、水素エネルギー分野に特化した世界初の専用ビームライン「BL34XU」を建設すると発表しました。2027年度後半に着工し、2029年度の利用開始を目指します。世界最高輝度の光を活用し、燃料電池や水電解の材料を実際に動作させた状態で、複数の最先端計測を同時に実施できる環境を整えます。

発表内容のポイント

  • 世界最高輝度の光を活用し、動作状態の材料を複数の手法で同時に計測可能
  • 従来は複数施設を横断して約1カ月要した計測・解析を約1日に短縮しDXを推進
  • 製造プロセス装置の持ち込みに対応し、塗布・乾燥などの工程を可視化・最適化

発表の背景

脱炭素社会の実現に向けて水素エネルギー技術の開発競争が世界的に激化する中、日本が持つ基礎研究の優位性を早期の社会実装につなげるためには、革新的な材料開発だけでなく、製造・生産プロセスの技術開発が不可欠となっています。燃料電池や水電解デバイスの高性能化や低コスト化には、ナノからミクロンスケールの複雑な構造変化を正確に捉える必要があり、高度な計測技術とデータ科学を融合した開発環境が求められていました。

何が発表されたのか

新設されるビームライン「BL34XU」は、光源から一体設計され、材料からデバイス、製造プロセスまでを一元的に評価できる研究基盤です。第1実験ハッチでは、温度やガス、電位を制御しながら動作中の材料変化を捉える「オペランド計測」と、複数の計測法を組み合わせる「マルチモーダル計測」を同時に行います。第2実験ハッチおよび延伸ハッチでは、触媒インクの混錬・塗布・乾燥を行う製造プロセス装置や実機部材を持ち込み、0.1ナノメートルから100マイクロメートルに及ぶ階層構造の可視化に対応します。

製造業・生産管理への見方

本計画は、製造業におけるプロセス・インフォマティクス(PI)やマテリアルズ・インフォマティクス(MI)の活用を強力に後押しするものです。特に製造プロセス装置をビームラインに直接持ち込んで計測できるため、塗布・乾燥工程におけるメカニズム解明や、面内の不均一、クラックの起点となる課題の特定が可能になります。これにより、経験則に頼らないデータ駆動型の製造条件最適化が実現し、次世代エネルギー関連部材の生産技術開発において大きな競争力向上につながると期待されます。

現場で確認したいポイント

  • 自社の燃料電池や水電解関連の部材開発において、本ビームラインの産業利用枠の活用余地があるか
  • 塗布・乾燥などの製造プロセス装置を持ち込んだ共同実験や評価のスキームが適用できるか
  • 取得した大量の計測データを、自社のマテリアルズ・インフォマティクス(MI)基盤とどう連携させるか

確認しておきたい点

本ビームラインの建設は2027年度後半から2028年度のSPring-8-II改修に伴うシャットダウン期間に行われる予定であり、実際の利用開始は2029年度と中期的な計画である点に留意する必要があります。

関連リンク

出典情報

出典 PR TIMES
発表企業 国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構
発表日時 2026-08-20 15:50:01
元記事 PR TIMESで読む

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。 が付いている欄は必須項目です