研究開発
日本の近代製鉄は鉄鉱石を原料として江戸時代末期に始まり、現在も進歩し続けています。
近年は、原子レベルの観察技術と高度な計算科学技術を活用した製品開発や、それらを安定して大量安価に生産する製造プロセス開発を行うため、材料、物理、化学、数学、機械、電気、情報、土木建築等の専門性を持つ多様な研究者が活躍しており、国内外の幅広い学協会でも活動しています。
社会のカーボンニュートラル化という大きなゲームチェンジのなかで鉄鋼は、生産・エネルギー効率の非常に高い高炉製鉄法からの変革が求められる一方で、安価な構造材料として社会全体のCO2削減に貢献する商品開発も求められています。
当社が有する幅広い専門技術力かつ大規模な鉄鋼研究のリソースを、今の時代に求められる研究開発課題に集中投入し、当社は日本の産業をカーボンニュートラル社会実現に向けてけん引していきます。
当社グループの持続的発展に向けた戦略的な研究開発の推進に取り組んでいます。
世界有数規模の研究リソース
当社の研究開発リソースは鉄鋼業界において世界有数の規模であり、当社経営計画の実現に向けた研究開発の実行を通して社会の発展に貢献します。
| 中長期経営計画の柱および実行内容 | 代表的な研究開発 |
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国内製鉄事業の再構築
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海外事業の深化･拡充
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カーボンニュートラルへの挑戦
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デジタルトランスフォーメーション戦略の推進
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研究開発体制
研究開発は技術開発本部を中核に推進しており、「鉄鋼研究所」「先端技術研究所」「プロセス研究所」の3研究所で構成されています。加えて、当社グループが保有しない要素技術も含めた基礎基盤の検討が必要な分野では、大学・研究機関との連携を強化して実行しています。
（1） 鉄鋼研究所
現象解析技術、ミクロな材料設計技術および高度数値シミュレーション技術を駆使して、自動車・エネルギー・インフラ等の各分野におけるユーザーニーズに基づいた材料高機能化やソリューション技術提案による新商品開発を行っています。
（2） 先端研究所
原子レベルの材料分析や数理解析等の高度基盤技術を開発するとともに、鉄鋼から先進材料、エネルギー・環境分野まで、当社グループ全体に関わる研究開発を行っています。
また、カーボンニュートラル社会実現に向けて、高炉ガスに含まれるCO2の分離回収技術や、鉄鋼スラグを利用した海藻藻場造成によりCO2を吸収・固定する技術、触媒・微生物を利用してCO2を有価物に変換する技術の開発を行っています。
（3） プロセス研究所
製銑・製鋼・圧延等の製鉄プロセスの新技術開発、環境・エネルギー・資源リサイクル分野への対応、更にこれらを支えるプロセス解析、計測・制御技術やデジタル化技術の研究開発を行っています。
また、カーボンニュートラル社会実現に向けて、水素を利用した製鉄プロセス開発を行っています。
高付加価値製品・ソリューション技術の開発
素材としての鉄鋼の可能性を極限まで引き出すこと、すなわち「鉄を極める」という目標に向け、私たちは挑戦し続けています。
加えて社会におけるCO2排出量削減に寄与する高機能製品・ソリューション技術NSCarbolex® Solutionの開発を推進しています。
次世代自動車
ハイテン（高強度鋼板）の開発・適用拡大による自動車の軽量化と衝突安全性の両立、ハイブリッドカーや電気自動車向けの高効率電磁鋼板開発、足回り商品開発による低燃費化等による環境負荷低減に貢献しています。
これらの高機能材料にソリューション技術を加え、カーボンニュートラルの時代に対応した次世代鋼製自動車コンセプト“NSafe®-AutoConcept ECO3”を提案しています。
NSafe®-AutoConcept ECO3の主要提案である、軽量化、CO2排出量削減、コスト削減、および省力化を実現する『鉄による部品一体化』を実現するための中核技術の一つとして、アルミめっきホットスタンプ鋼板のテーラードブランクを開発しており、2023年度（第54回）日本溶接協会賞「溶接注目発明賞」を受賞しています。
資源エネルギー･造船
エネルギー･造船向けの鋼材には､多様な使用条件下で長期に安全性を担保する品質が求められます。当社では､先進技術を活用した高機能商品の供給を通じて､最終製品の安全性向上並びにお客様の生産性と競争力向上に貢献しています。
土木･インフラ（国土強靱化）
当社は市場ニーズを的確に捉え､ 独自性を発揮した建材商品を継続的に開発･供給し､ 建築（建築物の柱･梁材）､土木（道路･鉄道､河川･港湾､建築基礎）等、社会インフラを支えています。近年の一例では､鋼材の塗装欠陥部腐食メカニズム解明の基礎研究に取り組みました。低pH環境においては鋼材中への微量の元素（Sn：スズ）添加で鉄の溶出を抑制できることを見出したことで､ 塗装欠陥部の鋼材腐食量､ 塗装剥離面積を従来の約半分に抑制できる､ LCCに優れた塗装周期延長鋼CORSPACE®を開発し､ 第9回「ものづくり日本大賞」（2023）の優秀賞と第55回「市村産業賞」（2023）の貢献賞を受賞しています。なお累計78件の網羅的に取得した特許により､鋼材とその要素技術を保護しています。
カーボンニュートラルへの挑戦
当社は、3つの革新技術を用いたカーボンニュートラルの実現を目指しています。「大型電炉での高級鋼製造」は、既存技術である電炉を起点としますが、不純物の低減や設備大型化に課題があります。「水素による還元鉄製造」は、シャフト炉等を用いて高炉を使わずに鉄鉱石から還元鉄をつくり出すプロセスであり、大量生産を安定的に行うことに課題があります。「高炉水素還元」は、炭素で行っている酸化鉄の還元を水素還元に置き換える取り組みであり、水素の取り扱いや水素還元に伴う炉内温度低下が課題です。
当社では（国研）新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）のグリーンイノベーション基金事業により、東日本製鉄所君津地区での試験高炉や、波崎研究開発センター（茨城県神栖市）で新たに建設する試験電気炉と試験シャフト炉を用いた実証試験によりこれらの課題の解決に取り組んでいます。
2024年に試験高炉において、世界最高水準の更新となるCO2排出量43％の削減を確認し、未来の製鉄プロセスの提案に向けて着実に開発を進めています。加えてCCUS等によるカーボンオフセット対策の研究開発も行い、複線的なアプローチでカーボンニュートラルを目指していきます。
