対談 CONVERSATION

DIYスピリッツがもたらした二足歩行アシスト装具C-FREXの可能性【the innovator】前編

長谷川茂雄

脊髄損傷をした人のための二足歩行アシスト装具C-FREX(シーフレックス)は、近年世界で注目を集めている。それは、製造・設計を担当する株式会社UCHIDAが、複合材料業界の権威ある見本市JECにて、INNOVATION AWARDを受賞したことも要因ではあるが、それだけではない。このカーボンで仕上げた軽くて丈夫な装具とモビリティが、世界の次なるスタンダートとなる可能性を多くの人が感じ取っているのだ。開発の中心人物、国立障害者リハビリテーション研究所の河島則天氏と株式会社UCHIDAの代表、内田敏一氏に編集長・杉原が現状を伺った。

C−FREX開発初期段階のCG画像。これまでの装具の最大の問題点であった脆弱性は、カーボン仕様にすることで飛躍的に改善された。機能美を追求したデザインも革新的だ

従来の装具をカーボンで作り変えるだけでも進歩になる

杉原行里(以下、杉原):まず率直にお聞きしたいのが、C-FREXを作るに至った経緯なのですが?

河島則天(以下、河島):長年医療現場では、脊髄損傷した方が付ける装具は、金物とプラスチックを使ったものが主流でした。“装具とはこういうものだ”というイメージが固着している部分も強くて、いかにもリハビリの現場で使うような見た目のものしかなかったんですよ。そういう状況もあって、格好良くて性能のよいものを作りたいと端的に思ったんです。それが始まりですね。

杉原:それで内田さんにお話をしたということですか?

河島:そうですね。見た目はもちろんですが、カーボンは鉄よりも軽くて強いので、従来の装具をカーボンで作り変えるだけでも十分な進歩になるんじゃないかと考えたんです。でも漠然とした発想だけでは前に進めません。それでカーボンの作り手が必要だと感じていたときに、通勤路で“UCHIDA”の看板を目にしたんです(笑)。それでいろいろ調べて直接持ち込んだんですよ。

杉原:あの看板は高速(道路)から見えますし、目立ちますよね(笑)。それはいつぐらいですか?

河島約3年半前ですね。まずは、カズ(高橋和廣:パラアイスホッケー日本代表)を連れて、スレッジホッケーのスティックの件で打ち合わせに行ったんです。その帰り際に、実はこういうアイデアがあります、とだけ伝えて。C-FREX開発の正式なキックオフは、それから数ヵ月後でした。

C-FREX開発の中心人物、河島則天氏。

補助金のない状態から開発を始める

杉原:最初にC-FREXのアイデアを聞いたときは、内田さんはどう思われましたか?

内田敏一(以下、内田):自分は、長年CFRP(炭素繊維)の設計から塗装までを、二輪、四輪、航空宇宙、アートの分野でやってきたんですが、もしかしてもっとも身近で人に役立つプロダクトは、これかもしれないと直感しました。でも、このプロジェクトは、カズなくしては進まなかったですね。それまで欧米の医療福祉なども勉強していたんですが、結局自分が必要とされたのは、(会社の)近くの所沢だったというのは興味深いです。まさに灯台下暗し(笑)。河島さんとの出会いも大きかったですね。

河島:ほんとに5kmぐらいしか離れていないですから(笑)

内田:そうなんです。カズがきっかけで出会えたんですよ。最初に補助金をどうするかという話になったときに、僕は本気でやっていきたいから、むしろ補助金はなしで進めたいと河島さんに伝えました。そこから装具の金属をカーボンに変えるところから始めて、ちょっとずつ進めたんです。

C-FREXの設計・製作を担う株式会社UCHIDA代表の内田敏一氏。

着けているのがむしろ格好良いとなってくれればいい

杉原:それはすごいですね。開発というのは、科研費だったり補助金だったり、そういうものを基にして進めるのが普通ですよね。

河島そのとおりですね。僕らは研究者ですし、ここは国立の機関ですから、ほとんどの研究プロジェクトは科学研究費などの資金を得て進めます。ただ、内田さんのように持ち出しでもやるというぐらいのモチベーションがないと進まないのも事実。C-FREXに関しては、持ち出しでの開発を申し出てくださり、ここまでの形に進めることができましたが、今は徐々に完成に結び付けていく時期なので、具体的に資金面の策を練っているところです。ここまで進んできたら資金(研究費)は得なきゃならない。その段階ですね。

杉原:正直、C-FREXが発表されたときに、きたー! 格好良いと思ったんですよ。リハビリの装具は、30年前ぐらいの技術をいまだに良しとしていることに自分も疑問を感じていましたし。プロダクトを見ればいろんな技術が結集していることもわかります。これからもっとアップデートしていくんですか?

内田:もちろんです。金属からカーボンという複合材料に変えることで軽くて強いものにしただけではなくて、身に付けたときにできるだけ違和感が緩和されるものにしようと考えています。着けてるのがむしろ格好良いとなってくれればいいですし、それが僕の夢でもありますね。

後編につづく

河島則天(かわしま・のりたか)
金沢大学大学院教育学研究科修士課程を修了後、2000年より国立リハを拠点として 研究活動を開始、芝浦工業大学先端工学研究機構助手を経て2005年に論文博士を取得。 計測自動制御学会学術奨励賞、バリアフリーシステム開発財団奨励賞のほか学会での 受賞は多数。2014年よりC-FREXの開発に着手。他、対向3指の画期的な電動義手Finch の開発をはじめリハビリテーション装置の開発を手掛けている。

内田敏一(うちだ・としかず)
株式会社UCHIDA代表取締役社長。同社は、1968年に埼玉県入間郡大井町に創業した内田工芸が前身。大型車両部品や二輪用部品、SUPER GT等のレース用部品の開発・製造などを経て、確固たる技術力と地位を確立。2006年に複合材製造マニュファクチャラーとしての営業を開始し、宇宙航空機分野にも進出する。特に炭素繊維強化プラスチック(CFRP:Carbon Fiber Reinforced Plastic)の研究・製造・加工にかけては、国内屈指の技術力を有する。2016年、C-FREXの設計および製造が評価され、国際的な複合材料業界の見本市JECにて、INNOVATION AWARDを受賞。

(text: 長谷川茂雄)

(photo: 河村香奈子)

  • Facebookでシェアする
  • LINEで送る

RECOMMEND あなたへのおすすめ

対談 CONVERSATION

【HERO X × JETRO】10分でスマホ充電満タン完了な時代がやってくる。日本発の植物由来のサスティナブルなバッテリー

HERO X 編集部

エコな電気自動車(EV)が注目されるような時代に入り、エネルギーとなる充電池の開発が世界中で進んでいるが、コバルトなどの資源を必要とせずにつくるバッテリーを日本の会社が開発した。PJP Eye株式会社が売り出したカンブリアン・バッテリーについて、同社取締役の翁 詠傑氏に話しを聞いた。

コットンからつくられる電気とは

杉原:まずは、PJP Eyeについて簡単にご紹介いただきたいのですが、植物由来のバッテリーを作っていると伺いました。具体的にはどういうものなのでしょうか。

翁:弊社は植物由来のカーボンをつくる技術をもっていまして、それを基にバッテリーをつくっている会社です。従来のものと違い、レアメタルを使わずに作り出しています。つまり、ニッケル、コバルト、マンガンを使わずにバッテリーが作れるんです。

杉原:となると、原材料は何になるのですか?

翁:今はコットンを使っていますが、将来的にはオリーブの絞りかすなど、農業産業廃棄物をリサイクルするようなことも考えています。

杉原:なるほど。原材料についてのサスティナビリティは分かったのですが、この技術を 使ってできたバッテリーには他にも特徴があると聞いたのですが、どんなところになるのでしょうか。

翁:一度に沢山の電気を流すことができるので、急速充電が可能です。今のリチウムイオンバッテリーの約10倍のスピードで同じ量の充電を完了させることができます。さらに、寿命も長い。

バッテリーの安全性と寿命の長さが評価され、電動自転車のバッテリーにも採用されている。

杉原:急速充電で10倍くらいということは、スマートフォンの充電で考えるとどのくらいの差が生まれるのでしょうか。

翁:今出回っているリチウム充電機の場合はフル充電するのに数時間はかかると思いますが、われわれのバッテリーの場合、これが約10分で充電を完了できるという計算になります。

杉原:それは早い!

翁:最近、飛行機でニッケル、コバルト、マンガン系の電池を使う機器が爆発してしまったというニュースがあったと思うのですが、我々の電池は爆発しません。それに加えて、耐用年数も長いです。従来のバッテリーは3年ほど使うと充電スピードが落ちていったりするのですが、弊社の場合は20年以上使っても充電能力は16%ほどしか下がりません。

杉原:もともとは九州大学と一緒に開発されたものなのでしょうか。

翁:そうですね。当社が技術を買って、バッテリー事業をはじめたというのが始まりです。2017年にPJPができたのですが、技術自体はそれよりも10年以上前から研究されていたものでした。

杉原:となると、大学の研究室で行なわれていた技術を社会実装するということで生まれたのがPJP Eyeですか。

翁:少し話しは長くなるのですが、1985年あたりにアメリカ海軍の論文がきっかけで、デュアルイオンバッテリーというものが言われるようになりました。しかし、技術としては存在していたのですが、長い間、社会実装には至っていませんでした。その後、九州大学とパワープレスジャパンというところがこの研究を続けていました。しかし、電池についてはプロトタイプまではいったものの、そこで研究費が尽きてしまった。その話を聞いた代表の仁科浩明が、これは面白い技術だということで、バッテリー事業の部分を弊社が事業買収したんです。

杉原:なるほど。

杉原:爆発しない安全な電池ということですが、どうやってそれを可能にしたのでしょうか?

翁:リチウムイオンをつくるには、グラファイト(炭素から成る元素鉱物)が使われますが、石油と石炭と3500度の熱が必要なんです。生成するにはいくつもの工程があり、加工が結構大変です。大変な思いをして作るグラファイトなのですが、電池に使う場合、劣化するというデメリットがありました。

グラファイトの炭素構造はレイヤーベースになっています。電池に電気を溜めるときや、放電する時というのは、電池の中でイオンが左右に移動します。その時にイオンがグラファイトの層に少し当たるため、ひっかき傷のようなものが生まれるんです。これが繰り返されるため、どんどん劣化し、容量が減ったり、安全性が損なわれることが起ります。

しかし、弊社のグラファイトの場合、ダイアモンドのような複雑な構造をしているため、イオンが移動しても傷が付きにくいのです。

杉原:その技術を使って開発を進めるのが、デュアルカーボンバッテリーということですか?

翁:そうです。デュアルカーボンバッテリーはプロトタイプとしては完成しているものの、目標値に達成していないため、量産はまだ見合わせています。まずは、シングルカーボンでやってみようということで、シングルカーボンバッテリーを作り、2018年に量産化、2019年に製品化しました。

杉原:いやぁ、面白いですね。超長寿命で爆発しないバッテリーができたということですね。

資源もエコ、20年持つ超長寿命バッテリー

杉原:名前も面白いなと思ったのですが、カンブリアン・バッテリーの名前はやはり、カンブリア時代からつけたのですか?

翁:そうなんです。カンブリア時代って、生物が初めて目を得た時代なんです。

杉原:カンブリア時代というと、三葉虫とかでしたかね?

翁:そうですね。生物の大爆発が起きたと言われる時代で、弊社の名前はPJP Eyeですが、弊社のバッテリーを通して、世界に新たなサスティナブルな目を持たせ、多様性のある世界にしていきたいという思いから生まれた名前です。

同社が作り出した植物由来のカンブリアン・バッテリー

杉原:素敵ですね。すでに量産化、製品化しているということですが、量産工場は日本にあるのでしょうか。

翁:量産工場は中国です。

杉原:やはり、そうなのですね。

翁:世界で生産されているバッテリー工場の85%が中国です。弊社も中国以外でという気持ちはあるのですが、工場がないのが現状です。イギリスに視察にいったこともあったのですが、まだ1秒に100枚しか作れず、移転するのは難しいという状況です。

杉原:なぜイギリスでと思われたのですか?

翁:イギリス政府からの誘いを受けて視察に向かいました。イギリス政府は2017年あたりからバッテリー工場を作ろうと予算をつけているのですが、まだ、中国の規模にはおいついていないという印象です。

バッテリー市場で日本は勝つことができるのか?

杉原:テスラやパナソニックはなんとか頑張ってアメリカでとやっていますが、例えば量産化なども含めてみると、バッテリー分野で日本は遅れをとっているのではないかという感覚があるのですが、日本のバッテリー市場について、どのようにお考えですか。

翁:一番大切なのはサプライチェーンだと思います。ポイントとなるのが資源と工場だと思うんです。資源というと、ニッケル、コバルト、マンガンが主流である以上、コバルトの60%が中国で、生成工場も80%が中国ですから、中国に頼らざるをえないです。また、ニッケルは今、国際情勢の関係で価格が数倍に上昇している状況ですから、こうした資源を使ってつくるバッテリーで国内だけの生産で市場をリードしようというのはかなり厳しいと思います。

弊社の場合、国内に提携工場はないのですが、数%でもいいので国内にある工場で作りたいという思いはあります。工場が国内での生産が考えられるのは、弊社の場合はニッケルやマンガンといった資源にあまり頼らずに作れるバッテリーだからです。逆に言えば、世界に誇れるようなバッテリーを日本として作っていけるという部分はあるのかなと思っています。

杉原:お話にあるように、問題は資源ですよね。レアメタルのところがクリアできるとなると、かなり世界と戦えるものを日本で作れると思うんですがね。

翁:今、スペインの方で少しはじめているのですが、コットンだけでなく、オリーブやサトウキビ、ビールの搾りかすなどの農業廃棄物をリサイクルして作り出していくことも考えています。今はコットンを買っている状況ですが、これができるようになれば、またさらにエコなバッテリーになりますし、価格もさらに抑えられると思います。

杉原:いやぁ、面白いです。結局今、コバルト問題は世界で発生していて、みんなこぞって投資をしていますが、結局その中で取り合いの争いが起っている。日本の場合、EVだったらエコだというような胆略的な感覚が世の中に広がりつつあるように感じるのですが、裏側にはこうした資源の奪い合いが起きているわけですよね。これがオリーブの絞りかすから作ることができれば、循環型の新しいバッテリーが生まれるということですよね。

児童労働問題解決にも貢献
世界を変えるバッテリー

翁:サーキュラーエコノミーという言葉を代表の仁科もよく口にするのですが、弊社はバッテリーを作ることが目的ではなくて、くさいことを言うようですが、世界を救うことを目標にバッテリー事業をやっている会社です。仁科はもともと国連にNGOを持っていた人なので、難民キャンプの支援をしたりしてきた人間なんです。バッテリーを使ってどう世界を変えていくかというのが目的でやっています。サーキュラーエコノミーを通じた社会、経済を通じたサスティナビリティを考えています。

今、発展途上国で問題になっている児童労働の問題を解決することだってありえます。例えば、コンゴには皆さんの携帯に使われているコバルトを取るマイナーが25万人いると言われていますが、マイナーのうち15%が児童労働です。私たちのバッテリーを使って電気を生み出し、電気を売ってお金にすれば、児童労働の問題も軽減させることが可能です。

PJP Eyeが開発したポータブル発電所QuVe(キューヴ)

杉原:具体的にはどのようなことなのですか?

翁:なぜ彼らがレアメタルマイニングをしているかといえば、仕事の面でも教育の面でも他に選択肢がないからです。夜使える電気もないから、夜は勉強もできません。もしも、彼らが電気を作って売ることができれば、レアメタルマイニングの仕事をしなくてもよくなります。例えば、EVステーションのようなものを作るとします。われわれの作っているポータブルバッテリーを発展途上国で貧しい暮らしをしている人々に配れば、太陽光発電で電気を生み出すことができますから、その電気をパワーステーションのように売るということだって考えられるわけです。

杉原:なるほど。バッテリーを通して世界をよくしていく、変えていこうということですね。寄付をして終わりというような支援ではなく、根本から変えていこうという姿勢がとても面白いです。またぜひ、何かご一緒できたらと思いました。今日はありがとうございました。

翁 詠傑(おきな・いんけつ)
PJP Eye株式会社取締役。
世界をより良くする事に貢献できる人間になるために米国に留学。南カリフォルニア大学のマーシャル・ビジネススクールを卒業。 卒業後、Tokyo Expressで日中米国間の国際貿易をシステムを活用して自動売買を習得。その後、株などの金融の自動売買などの会社を設立。ITを活用した商品の国際間売買やAI、ブロックチェーン、IoTなどの先端技術を用いてビジネスを国際的に構築する。
​バッテリーの先端技術を活用して、世界中の人々に電気を届けて、持続可能な世界を作るビジョンに共感。PJP Eye株式会社のCIO(Chief Intelligence Officer)として、取締役に就任。

関連記事を読む

 

(text: HERO X 編集部)

  • Facebookでシェアする
  • LINEで送る

PICK UP 注目記事

CATEGORY カテゴリー