「バイオベース・エコロジー」誌における楊一虎氏へのインタビュー｜光華維業：ポリ乳酸のグリーンなクローズドループ産業チェーン構築に向けた水平展開と垂直深化

2006年、オープンソース技術の登場により、3Dプリンティング（積層造形）技術は欧米で勢いを増し始めました。しかし当時、私の国では3Dプリンティングはまだ非常にニッチな研究分野であり、航空機製造などの産業分野で応用され始めたばかりでした。

同年、2002年に設立され、当初は乳酸エステル、ポリ乳酸（PLA）、ポリカプロラクトン（PCL）などの製品の研究開発を専門としていた光華維業は、5年間の開発を経て、下流用途市場への進出を決定した。

徹底的な市場調査の結果、光華維業は3Dプリンティング材料を主要な事業開発方向の一つとすることを決定しました。2007年には、ポリ乳酸を原料とした3Dプリンティング消耗品を世界でいち早く発売し、「eSUN」ブランドを確立しました。

過去15年間で、eSUNは3Dプリンティング消耗品の世界的なリーディングブランドへと成長し、製品は100カ国以上で販売されています。一方、広華維業も他の応用分野への進出を積極的に進め、生分解性材料分野で急速な成長を遂げ、「3Dプリンティング＋環境に優しい生分解性材料」という二本柱の発展パターンを確立しました。

光華維業は、製品の応用分野を水平方向に拡大する一方で、垂直統合を継続的に深化させ、ポリ乳酸の環境に配慮したクローズドループ型の産業チェーンの構築に尽力している。

2006年、光華維業はポリ乳酸（PLA）のリサイクルと高付加価値再利用に関する研究を開始しました。2013年には、独自の知的財産権を持つ生産ラインを湖北省孝感市に建設し、年間5,000トンの化学的にリサイクルされた乳酸を生産する体制を整えました。これにより、材料の合成・改質から応用、副産物の分解、ポリマーの化学的リサイクル・再利用に至るまで、環境に配慮したクローズドループ技術システムを構築しました。

2023年12月、光華維業は恒天長江生物材料有限公司（以下「恒天長江」という）の株式51.265%の取得を完了し、水平応用シナリオの開発と垂直産業チェーンの拡張という点で、光華維業にとってまた新たな重要な節目を迎えた。

この度、ポリ乳酸繊維および製品の研究開発・製造を主業とする恒天長江は、社名を正式に易盛新材料（蘇州）有限公司（以下「易盛新材料」）に変更しました。今回の買収により、光華維業は、バイオメディカル、3Dプリンティング、エコ繊維、生分解性製品という4つの主要用途の展開を完了し、化学的にリサイクルされたポリ乳酸ラクチドとポリ乳酸繊維の直接紡糸によるグリーンなクローズドループ産業チェーンをさらに開拓しました。

「産業チェーンの上流端では、湖北省孝感市に年間5,000トンのラクチド合成生産設備を建設しました。乳酸を原料とするだけでなく、再生ポリ乳酸を原料としてラクチドを生産することも可能です。産業チェーンの下流端では、易盛新材料の技術がラクチドを原料としてポリ乳酸繊維を生産しています。このようにして、産業チェーンの上流と下流を結びつけ、技術レベルでの相補的な優位性を実現しました。」楊義虎氏は、この海外投資について議論した際に、バイオベースド・エコロジー誌に語った。

ヤン・イーフの簡単な紹介:

深セン光華維業有限公司の会長、中国プラスチック工業協会生分解性材料委員会の副会長、低炭素バイオプラスチック産業技術連盟の会長、バイオベース材料および生分解性製品の標準化に関する国家技術委員会の委員、品質監督下における重要製品の検査方法の標準化に関する国家技術委員会の委員。 2013年にフォーブス中国科学パイオニア、2014年に湖北省科学技術起業のリーディングタレント、2015年に中国3Dプリンティング業界で最も影響力のある人物トップ10、2016年に科学技術部イノベーション人材育成プログラム、2017年に国家「万人計画」起業リーディングタレント第3期、2018年に新素材産業のビジネスリーダートップ10に選出。国際3Dプリンティング規格ISO 5425:2023「積層造形用途におけるポリ乳酸系フィラメントの使用仕様」の草案作成を主導し、「ポリカプロラクトン」、「ポリ乳酸」、「PLA 3Dプリンティング」などの国家規格の草案作成にも参加。消耗品。彼は、国家発展改革委員会、科学技術部、広東省、深圳市から資金提供を受けた数多くの科学技術開発プロジェクトを主導し、実施してきた。彼は100件以上の国内外の発明特許を出願しており、そのうち60件以上が既に取得されている。

1. 3Dプリンティング分野に深く根ざし、世界的に有名なブランドを構築しています。

過去10年間で、世界の3Dプリンティング市場は爆発的な成長を遂げた。Wohlers Report 2023によると、世界の3Dプリンティング市場は2022年に180億ドルに達し、年平均成長率は18.3%となり、2012年の22億8800万ドルの約8倍となった。

2007年以来、光華維業は3Dプリンティング材料の研究開発に取り組んできました。光華維業は、3Dプリンティング市場規模が「数億ドル」から「数百億ドル」へと変化する過程を目の当たりにし、その発展機会を捉え、eSUNを世界の3Dプリンティング消耗品分野で著名なブランドへと成長させました。

3Dプリンティング材料の開発初期段階で、自社ブランド「eSUN」を立ち上げることを選択したことは、光華維業にとって極めて重要な一歩だった。

「2007年に3Dプリンティング事業に参入した当時は、まだ非常にニッチな市場でした。当時、私たちには2つの選択肢がありました。1つは3Dプリンターメーカー向けにOEMを行うこと、もう1つは自社ブランドをプロモーションすることです。私たちは2つのアプローチを取ることを選択し、一方では3Dプリンターメーカー向けにOEMを行い、他方ではeSUNブランドを確立してプロモーションを開始しました」と楊一虎氏は説明した。

同氏の見解では、eSUNブランドの成功は、2つの努力と切り離せない。第一に、継続的なイノベーション。消費者のニーズを満たしつつ品質を向上させた新製品を市場に継続的に提供することで、消費者の記憶に残り、ブランド構築の基盤を築くこと。第二に、光華維業はマーケティングを通じてeSUNブランドのイメージを発信することにも大きな重要性を置いており、世界的に有名な専門展示会やマーケティング活動に積極的に参加することで、ブランド認知度を高めている。

現在、eSUNは世界中で50社以上の代理店を認可し、100カ国以上をカバーする販売ネットワークを展開しています。2019年には独自の越境ECプラットフォームの構築を開始し、現在では北米、ヨーロッパ、アジアの15カ国以上で直営ECストアを運営しています。オンライン越境ECプラットフォームの急速な成長は、eSUNのブランド力のさらなる拡大に貢献しています。

「実際、我が国の3Dプリンティング消耗品市場の発展に伴い、業界への迅速な参入を目指す多くの競合他社は、ブランド構築に十分な注意を払っていません。皆が同じ『中国製』ブランドを使用しているため、少なくとも表面上は製品が均質化しています。均質化は価格競争につながります。eSUNブランドを構築することで、均質化競争や内部価格競争を回避し、より高い交渉力と適正な利益を獲得し、研究開発への継続的な投資、品質向上、製品革新、そして好循環の形成を可能にしました」と楊義虎氏は付け加えた。

この好循環は、eSUNに継続的な自己成長の原動力をもたらしてきました。現在、eSUNの製品ポートフォリオは、FDM方式3Dプリンター用フィラメントと、SLA/DLP/LCD方式フォトポリマー3Dプリンター用感光性樹脂という2つの主要カテゴリーを網羅し、90種類以上のサブ製品を展開しています。さらに、同社は粉末3Dプリンター向けに、ポリ乳酸やポリカプロラクトンなどのポリマー粉末材料の開発にも積極的に取り組んでいます。

3Dプリンティングの未来について、楊一虎氏は自信に満ち溢れている。長年の開発を経て、3Dプリンティングは急速な成長期に入り、試作品製造から最終製品製造へ、消費者向け用途から産業用途へ、小ロット生産から大量生産へ、そして単一材料から統合ソリューションへと、徐々に焦点を移しつつあると彼は考えている。こうした流れを受けて、新たなビジネスモデルが次々と生まれている。現在、従来産業における非効率な生産方法を3Dプリンティングで置き換えるにせよ、3Dプリンティング＋を通じて新たなビジネスモデルを開発するにせよ、大きな可能性が秘められている。

2024年を見据え、eSUNは3Dプリンティング業界の発展動向とダイナミクスに基づき、「差別化されたポジショニングとオープンイノベーション」という経営理念を堅持し、新素材、新技術、新用途に注力することで、多様な新製品の開発と高品質なブランド構築を実現していきます。

具体的には、eSUNは汎用材料からエンジニアリング材料や機能性材料へと進化させ、材料の高速印刷性能を包括的に最適化することで、業界ユーザーに高品質かつコスト効率が高く、二酸化炭素排出量の少ない製品を提供します。同時に、ポリ乳酸（PLA）材料の研究開発と応用における強みを活かし、新たな技術とプロセスを探求し、SLS粉末印刷材料を開発することで、PLA粉末印刷の工業化を実現し、業界に環境に優しい代替手段を提供します。さらに、eSUNはスマート製造、歯科医療、車載エレクトロニクス、屋外造園、医療用インプラント、リハビリテーション医療など、複数の応用分野に積極的に進出し、材料イノベーションを通じて、3Dプリンティング業界のより効率的で持続可能な発展をリードしていきます。

eSUN 3Dプリンティング消耗品

2. 下流用途を拡大し、生体材料の新たな成長分野を開拓する。

欧州プラスチック協会によると、2021年の生分解性材料の世界生産能力は155万3000トン、プラスチック製品の世界生産量は3億9000万トンだった。

この大きなギャップは、巨大な市場の可能性を意味する。

プラスチックの禁止や規制に向けた世界的な動きが着実に進む中、最も有望な生分解性材料の一つであるポリ乳酸（PLA）は、近年、世界的に生産能力拡大のサイクルを迎えている。2020年以降、TotalEnergies CorbionやNatureworksといった国際企業に加え、Fengyuan Group、Hisun Biomaterials、Jindan Technology、Kingfa Science & Technology、Wanhua Chemicalといった国内企業も、この発展機会を捉えようと新たな生産能力を投入している。

楊一虎氏は、原材料の生産能力拡大は本格化しているものの、新たな供給分を最終用途で吸収するには十分ではない可能性があると考えている。

「当社の評価では、ポリ乳酸（PLA）の上流原料生産能力は比較的急速に増加していますが、下流用途が普及しなければ、下流市場はこれほどの原料生産量の増加を吸収しきれない可能性があります」と楊一虎氏は述べています。「実際、当社は2006年にはすでにPLAの下流用途シナリオの開発と廃棄物の化学リサイクルに注目し始めており、これら2つの側面から業界全体の発展における弱点を補うことを目指していました。そのため、3Dプリンティングに加えて、バイオ医薬品、エコファイバー、生分解性製品の分野にも順次展開し、4つの主要な用途展開を形成してきました。」

「近年、プラスチックの世界的な禁止や規制、そしてバイオマテリアル、特にポリ乳酸（PLA）材料技術の成熟に伴い、環境に優しい生分解性材料の市場規模は徐々に拡大しています。当社もこの分野での用途拡大に力を入れてきました。現在、当社の使い捨て生分解性製品とエコファイバー製品は、3Dプリンティング消耗品に次ぐ2番目に大きな成長の原動力となっており、化学リサイクルによって製造される乳酸製品も急速な成長を遂げています。国内の大手フォトレジストメーカーが当社の電子グレードの乳酸製品を使用しており、現在の販売量は多くはありませんが、用途の見通しは明るいと言えます」と楊義虎氏は説明しました。

光華維業の2023年中間報告によると、同社の環境に優しい生分解性材料部門（バイオメディカル、エコファイバー、生分解性製品を含む）は、報告期間中に力強い収益成長を達成し、前年比161.53%増加した。

「当社独自のX型構成の共同生産イノベーション技術モデルは、原料と最終製品の多様化を実現し、生産ラインの機能を充実させ、生産システムの効率を効果的に向上させ、エネルギー消費量とコストを削減します。乳酸または再生ポリ乳酸の2つの原料からラクチドを生産し、さらに重合させて様々なバイオマテリアルを製造することができます。再生ポリ乳酸を例にとると、得られた高純度ラクチドは次の重合工程でポリ乳酸、ポリカプロラクトン、またはポリオールの製造に使用できます。一方、精製度の低い副産物はエタノールと反応させて化学的に純粋な乳酸エステルを製造したり、高純度ラクチドを原料として直接高純度乳酸エステルを製造したりすることができます。」楊一虎氏は付け加えた。

ポリ乳酸短繊維、フィラメント、不織布

3．恒天長江の買収は、エコ繊維生産に新たな勢いをもたらす。

ポリ乳酸（PLA）繊維は、繊維産業において長い歴史を持つ素材です。1989年には、日本のカネボウが島津製作所と共同で、純粋なPLA繊維であるラクトロン™とそのブレンド版であるコーンファイバー™（「コーンファイバー」という名称の由来）を開発し、1998年の長野冬季オリンピックで展示しました。

その後、「コーンファイバー」は人気を集めたように見えた。しかし、初期のポリ乳酸繊維は、親水性が低く、脆く、手触りが粗く硬いため、用途が拡大せず、繊維分野ではニッチな繊維として使われるにとどまった。

近年、世界的なプラスチック禁止や規制を背景に、「グリーン」トレンドは繊維業界にも波及している。大手企業やブランドは原材料に注目し、環境保護市場の獲得を目指し始めており、ポリ乳酸繊維が再び繊維業界の注目を集めている。

楊一虎氏によると、光華維業は2006年にポリ乳酸（PLA）繊維とその用途の研究開発を開始した。しかし、長い製造工程のため、原材料の段階に留まらずに全体を統合することは難しく、大規模生産能力の実現には至らなかった。2020年以降、光華維業は政策支援を受けてPLA繊維の用途市場が活発化していることを認識し、この方向への取り組みを再開した。

「2021年、当社は恒天長江と戦略的協力協定を締結し、原料改質、繊維加工、用途拡大、繊維リサイクルなどの分野で協力関係を強化しました。3年間の協力を経て、恒天長江との強固な協力基盤を築き、良好な成果を上げてきました。2023年には、当社のエコファイバー市場での売上が急成長し、両社の協力により恒天長江も黒字化を達成しました。偶然にも、恒天繊維グループが恒天長江の株式を売却する予定であったため、当社がその株式の一部を取得しました。現在、恒天長江は「宜盛新材料」という新たな名称で、光華維業グループの一員となっています。」

報道によると、2018年上半期、Yisheng New Materials社は、ラクチドと溶融紡糸ポリ乳酸繊維から合成した年間生産量1万トンのポリ乳酸の世界初生産ラインの構築を主導した。同社独自の特許技術である「ポリ乳酸溶融紡糸」技術は、切断工程なしでエネルギー消費コストを30%削減し、総コストを1トンあたり2,100元節約できる。

「産業チェーンの上流端では、湖北省孝感市に年間5,000トンのラクチド合成生産設備を建設しました。乳酸を原料とするだけでなく、再生ポリ乳酸を原料としてラクチドを生産することも可能です。産業チェーンの下流端では、易盛新材料の技術がラクチドを原料としてポリ乳酸繊維を生産しています。このようにして、産業チェーンの上流と下流を結びつけ、技術レベルでの相補的な優位性を実現しました。」

「今回の買収により、ポリ乳酸繊維分野の生産能力のギャップを埋め、バイオメディカル、3Dプリンティング、エコファイバー、生分解性製品という4つの主要用途の展開を完了し、化学的にリサイクルされたポリ乳酸ラクチドから溶融紡糸ポリ乳酸繊維の生産まで、環境に優しいクローズドループ産業チェーンを確立しました」と、楊義虎氏は買収について語った。

PLA繊維サイクル図

4. 化学リサイクル技術を開発し、環境に配慮した閉鎖型産業チェーンを構築する。

2006年、市場がポリ乳酸の生分解性に注目し、使い捨て製品分野におけるその利点を喧伝していた頃、光華維業はポリ乳酸材料の化学リサイクル研究に本格的に着手した。

生分解性素材であるポリ乳酸（PLA）の化学リサイクルは、意義があるのだろうか？

ヤン・イーフ氏はこう語った。「劣化は、ある程度、一種の廃棄物を意味する。」

2012年、6年間の技術革新を経て、光華維業は「再生ポリ乳酸から精製ラクチドを製造する方法」に関する特許を正式に出願し、2014年に特許が取得されました。この世界初の技術は、再生ポリ乳酸から高純度ラクチドを得ることができ、副産物は様々な乳酸エステルの製造にも利用できるため、バイオベースの分解性材料のリサイクルと再利用という世界的な課題を解決し、循環型産業チェーンを構築して「グリーン循環経済」を形成するものです。

一方、近年、生分解性プラスチックの不適切な最終処分が業界でますます認識されるようになってきている。清華大学と中国石油化工集団（Sinopec）が共同で発表した「生分解性プラスチックの環境影響評価と政策支援研究報告書」によると、中国国内の生分解性プラスチックの96.77%は焼却処分や埋め立て処分され、3.1%は環境中に流出し、下流の生物学的処分施設に送られて完全に分解されるのはわずか0.007%に過ぎない。

2021年に発行された欧州委員会のSUPガイドラインでは、使い捨てプラスチック製品における酸化分解性プラスチック、生分解性プラスチック、堆肥化可能プラスチックの使用禁止が提案されました。2022年に発行されたPPW指令では、2030年までにすべての包装がリサイクル可能または再利用可能であることが義務付けられています。また、2023年に発行された使用済み自動車（ELV）規制案では、新車におけるリサイクル材料の使用増加が提案され、新車には少なくとも25％のリサイクルプラスチックが含まれるべきであると規定されています。

これらの政策は、EUがプラスチック削減、リサイクル、再利用の概念を推進していることを意味する。しかし、これらの政策の実施は、生分解性プラスチック企業の生産能力拡大を制限することにもなり、生分解性プラスチックに未来はあるのかという疑問が生じる。

楊一虎氏は、カーボンニュートラルの観点から、バイオ由来のポリ乳酸（PLA）は意義深く価値のあるものだと考えている。したがって、PLAのバイオ由来の炭素隔離能力と環境保護能力という利点をより積極的に活用すべきである。具体的には、耐久性のあるPLA文房具や高光沢でセラミックを模したPLAカップなど、耐久性の高いPLA製品の開発・普及を推進するとともに、使用後のリサイクルと再利用を重視すべきである。

技術的な観点から見ると、ポリ乳酸（PLA）の化学リサイクルは、PETやTPUといった他のプラスチックに比べて優位性があります。これは、PLAがラクチドという単一のモノマーしか持たず、これをリサイクル・精製することで高純度のラクチドを得ることができるためです。経済的な観点から見ると、PLAのリサイクルはデンプンや砂糖といった原料の一部を代替できるため、将来的にPLA原料が食料資源と競合するという問題をある程度緩和できる可能性があります。

「リサイクルの観点から、廃棄物の品質に応じて3つの方向性で進めることができます。産業廃棄物などの高品質な廃棄物は、ボトルフレークのように再造粒によって物理的にリサイクルでき、再造粒後には繊維原料として使用したり、添加剤を加えて低グレードの用途に転用したりすることも可能です。使用や廃棄の過程で既に一定程度劣化し、分子量が大幅に低下した廃棄物については、化学リサイクルによってモノマーに分解し、再重合してポリ乳酸（PLA）を製造したり、エタノールと反応させて乳酸エステルを製造したりできます。物理的リサイクルも化学的リサイクルも経済的に成り立たない非常に低品質な廃棄物については、工業用堆肥化による生物学的リサイクルによって二酸化炭素と水に分解し、再び光合成に利用できるようにします。物理的リサイクルと化学的リサイクルの有機的な組み合わせは、将来のPLA生産にとって非常に重要な原料源となる可能性があります」と楊義虎氏は提案した。

本日、光華維業の年間生産能力5,000トンのラクチド製造用化学リサイクル生産ラインが工業化され、実証されました。楊義虎氏は、同社が今後、海外におけるポリ乳酸の化学リサイクル能力を拡大する計画であることも明らかにしました。