De Japanse Topsector Chemie

 Paul  op den Brouw, NOST Tokyo

Origineel gepubliceerd op de site van Agentschap NL.

In het Chemical Vision Study Report legt de Japanse overheid samen met de chemische industrie vier ambities neer. Het gaat om versterking van de sector door gerichte internationale activiteiten, de ontwikkeling van producten met een hogere toegevoegde waarde, duurzaamheid en betere technologieën door evaluatie en informatie. Top R&D-instituten ondersteunen deze ambities.

Inleiding

De Japanse chemie heeft zich snel hersteld van de aardbeving en tsunami van ruim een jaar geleden. In Kashima, het grootste Japanse petrochemische complex, verdwijnen de sporen van de ramp in rap tempo. Als gevolg van herstelwerkzaamheden en toegenomen bouwactiviteiten zal de chemie tijdelijk groeien met 3,4 procent. Voor de middellange termijn wordt een jaarlijkse groei van 2,2 procent voorzien (1). In 2008 bedroeg de productiewaarde van de Japanse chemische industrie, inclusief plastic- en rubberproductie, 386 miljard euro.  De “chemische industrie” sec had een productie van ongeveer 244 miljard euro en “chemicaliën en farmaceutica” ongeveer 183 miljard euro. Tijdens de crisis zakte de productie tot driekwart van die in 2008. Voor de aardbeving in 2011 lag het niveau weer op 88 procent van 2005. De toegevoegde waarde ligt op 135 miljard euro (2008). In 2009 daalden export en import tot respectievelijk 50,7 miljard en 40,2 miljard euro. In 2008 waren dat 63,7 respectievelijk 50,3 miljard euro. Er werken 930.000 mensen in de Japanse chemie (2).

De totale omzet van uit Japan afkomstige chemische bedrijven bedroeg in 2009 uitgedrukt in Amerikaanse dollars: 298 miljard. Daarmee nemen deze bedrijven wereldwijd de derde plaats in na de VS (689 miljard) en China (549 miljard). In omzet en toegevoegde waarde is de chemie, na de transportsector, de tweede maakindustrie in Japan. De grootste Japanse chemische bedrijven zijn: Asahi Kasei Corp., Hitachi Chemical, Mitsubishi Chemical, Mitsui Chemicals, Shin-Etsu Chemical, Sumitomo Chemical en Toray Industries (3).

De Japanse chemische industrie produceert basischemicaliën, farmaceutica, specialty en fijnchemicaliën en een kleine hoeveelheid landbouwchemicaliën. De Japanse chemie is een belangrijke toeleverancier van elektronische materialen en auto-onderdelen (zie figuur 1). Daardoor controleert Japan een groot aantal intermediaire producten, halffabricaten en componenten, onder andere op het gebied van zeldzame (aard)metalen. De chemie draagt in belangrijke mate bij aan het concurrentievermogen van de Japanse maakindustrie als geheel. Als gevolg van wereldwijde ontwikkelingen zoals de financiële crisis, fluctuatie van olieprijzen, groei van het aantal chemisch fabrieken (etheen) in het Midden-Oosten en China en klimaat- en milieuveranderingen maakt de Japanse chemische industrie grote veranderingen door. De algemene trend is een verschuiving van petrochemie naar high performance chemie. De Japanse chemische industrie staat voor grote uitdagingen. De grote Japanse bedrijven hebben relatief weinig dochterbedrijven buiten Japan. Zij hebben de laatste jaren last van overcapaciteit, lage rendementen en geringe arbeidsmobiliteit.

Nationale ambities

Het Ministerie van Economie, Handel en Industrie (METI) heeft samen met de chemische sector vier strategische ambities ontwikkeld, die zijn vastgelegd in het “Chemical Vision Study Group Report” (4). Er moet allereerst vooruitgang geboekt worden bij de “ontwikkeling van internationale activiteiten”. Het gaat hier om het opvoeren van lokale operaties in landen die feedstock produceren, het verwerven van de “volume zone” in opkomende landen door het opzetten van technische service- en productontwikkelingscentra en tegelijkertijd het handhaven van de high-end markt. Daarbij moeten R&D- en productiecentra met een sleutelpositie behouden blijven voor Japan. De tweede ambitie is “hogere toegevoegde waarde”. Dit kan worden bereikt door de ontwikkeling van meer hoogwaardige downstream-producten, een grotere bijdrage aan internationale normalisatieactiviteiten en het bevorderen van allianties tussen bedrijven. Vooral fijnchemicaliën zoals onderdelen voor lithium-ion batterijen en koolstofvezels, waarin Japan zeventig procent van de wereldmarkt heeft, zijn een speerpunt. Ambitie nummer drie is “duurzaamheid”. Fossiele brandstoffen moeten als grondstof worden ingewisseld voor biomassa en CO_2. Daarnaast zijn stimulering van energiebesparing, een grotere bijdrage van producten met een lagere broeikasgasemissie, internationale bijdragen via nieuwe energiebesparingstechnologieën, management van de veiligheid van chemicaliën en het opzetten van Aziatische normen voor relevante systemen geboden. Japans vierde en laatste ambitie is “verbetering van technologie”. De weg daarnaartoe loopt volgens METI via oprichting van een technologie-evaluatiecentrum, verhoogde uitwisseling van technische informatie, introductie van een trainingcyclus voor bedrijfspersoneel bij universiteiten en industrieën en het aantrekken van buitenlands talent.

De eerstgenoemde, internationale, ambitie omvat de volgende concrete acties:
1. Steun voor de ontwikkeling van internationale activiteiten in combinatie met “resource diplomacy”. Dit betreft onder andere samenwerking via de Japan-Saudi Arabia Cooperation Task Force, deelname aan een energiedialoog en petrochemische werkgroep met Venezuela en financiële steun onder andere via JBIC en NEXI (5);
2. Marketing gericht op de volumezones in opkomende landen door assistentie voor marktontwikkeling in opkomende landen, inclusief informatievoorziening, door JETRO (6);
3. Beleidsdialogen met de overheden van opkomende landen. Dit betreft onder andere het delen van inzichten via de AMEICC Chemische Industrie werkgroep en een dialoog met China’s Ministerie van Industrie en Informatietechnologie (7).

Duurzaamheid

Voor duurzaamheid legt de chemische sector de lat hoog. Het Japanse energieverbruik in relatie tot het bruto nationaal product is al het laagste in de wereld. Wanneer de index in 1990 op 1,0 wordt gesteld dan stond de chemische industrie in 2008 op 0,87: dertien procent energiereductie per eenheid product. In 2008 werd 320 miljoen euro geïnvesteerd in energiebesparing. Vanaf 1997 is het totaal aan investeringen in 2008 gestegen tot 3,7 miljard euro. Ten opzichte van 1990 werd er 23 miljoen ton CO₂ en andere broeikasgassen zoals freon minder uitgestoten (basisjaar 1997: 92 miljoen CO₂). De Japanse chemische industrie heeft een niet bindende afspraak gemaakt om tussen 2008-2012 twintig procent energie te besparen per eenheid product in vergelijking met 1990. De overheid steunt vele “groene” projecten in de chemie. Hierin speelt onder andere het Japan Chemical Innovation Institute een belangrijke rol (8).

Innovatie

In het fiscale jaar 2008, dat liep van 1 april 2008 tot 31 maart 2009, bedroegen de R&D uitgaven van de chemische industrie 18,5 miljard euro. Dit is ongeveer 6,3 procent van de omzet van deze sector. Dat is ruim hoger dan in Europa (9). De chemie neemt daarmee 15,6 procent van de totale R&D-uitgaven van de Japanse maakindustrie voor zijn rekening. De verdeling over de verschillende subsectoren is: chemische industrie 7,2 miljard, farmaceutica 11,3 miljard en plastics 2,6 miljard. In Japan leverde de inspanning op het gebied van chemie en metallurgie 45.000 octrooiaanvragen op. Vergeleken met andere landen spendeerde Japanse industrie in 2008 17,9 procent van zijn totale R&D-investeringen aan de ontwikkeling van chemische producten, inclusief farmaceutica. In de  de VS was dat 27, 1 procent, in Duitsland 16,9 procent en in China 15,0 procent (2).

Topinstituten

Japan kent een aantal chemische topinstituten, waaronder twee “World Premier” Instituten: het Advanced Institute for Materials Research (10) en het International Center for Materials Nanoelectronics (11). Ook een derde WPI, het Kyoto University Institute for Integrated Cell-Material Sciences (iCeMS) (12), leunt stevig op chemie. Verder is het Institute of Physical and Chemical Research (RIKEN) (13) vanouds een belangrijke speler binnen het chemisch onderzoek, zoals het National Institute for Materials Science (NIMS) (14) dat is binnen het materiaalonderzoek. Het Ministry of Education and Science (MEXT) financiert verschillende onderzoeksprogramma’s, zoals bijvoorbeeld het MEXT Project of Integrated Research on Chemical Synthesis (15). Daaraan nemen deel: de universiteiten van Hokkaido (Katalyse), Kyoto (Elementen), Nagoya (Moleculair) en Kyusyu (Assemblage). Daarnaast zijn er talloze andere R&D-programma’s,- projecten en -initiatieven.

Groene chemicaliën

Bij gebrek aan nieuwe (start-up) ventures op het gebied van groene chemicaliën in Japan spelen de grote chemische bedrijven een belangrijke rol bij het ontwikkelen van nieuwe upstream-activiteiten. In de zoektocht naar niet-fossiele bronnen voor chemische intermediaire producten gaat het niet alleen om bioplastics. Mitsubishi Chemical Corporation (MCC) heeft onlangs met de Thaise PTT Group een joint-venture opgericht voor de productie van polybuteensuccinaat, een bioplastic met de eigenschappen van polyetheen. Deze joint-venture is vervolgens in zee gegaan met het Amerikaanse BioAmber dat biobarnsteenzuur maakt als grondstof voor het proces van MCC en PTT Group. MCC is ook met het Amerikaanse Genomatica een haalbaarheidsstudie begonnen naar bio 1,4-butaandiol. Mitsui & Co werkt eveneens met BioAmber en sinds kort ook met Dow Chemical aan de productie van polyetheen op basis van ethanol uit suikerriet. De Japanse bedrijven Toray en Kuraray werken respectievelijk samen met de Amerikaanse bedrijven Gevo en Amyris op terrein van biobutanol en hernieuwbare chemicaliën. Toyota Tsucho is van plan de commerciële productie te starten van bio-PET (polyetheentereftalaat) op basis van de omzetting van bioethanol tot biomonoethyleenglycol (MEG) samen met het Taiwanese bedrijf China Man-Made Fiber Corporation. Toyota en Mazda werken aan vergroening van de auto. Dat doen ze met DuPont’s Sorone EP thermoplasten, die voor twintig tot dertig procent van op suikers gebaseerde grondstoffen afkomstig zijn en met de polymelkzuur bioplastic van Teijin.

Conclusie

De Japanse topsector chemie is innovatief en sterk R&D-gedreven en wordt daarbij ondersteund door overheid en wetenschappelijke infrastructuur.

Bronnen

1. Outlook for the chemical industry, BASF report 2011, zie: http://report.basf.com/2011/en/managementsanalysis/forecast/economicenvironment/chemicalindustry.html.
2. Chemical Industry of Japan 2010, Japan Chemical Industry Association (JCIA), Tokio 2010.
3. The Japanese Chemical Industry: Finding the Right Path 2011, KPMG International 2011.
4. Chemical Vision Study Group Report, METI 2010, zie: http://www.meti.go.jp/english/press/data/20100430_02.html.
5. JBIC = Japan bank for International Cooperation; NEXI = Nippon Export and Investment Insurance.
6. JETRO = Japan External Trade Organization.
7. AMEICC = AEM-METI Economic and Industrial Cooperation Committee (ASEAN).
8. Japan Chemical Innovation Institute, zie: http://www.jcii.or.jp/rd/.
9. High Level group on the Competitiveness of the European Chemicals Industry: http://ec.europa.eu/enterprise/sectors/chemicals/competitiveness/high-level-group/index_en.htm.
10. WPI-AIMR, Advanced Institute for materials Research, zie: http://www.wpi-aimr.tohoku.ac.jp/en/index.php.
11. MANA, International Center for Materials Nanoelectronics, zie: http://www.nims.go.jp/mana/people/mana_scientist/m_goto/index.html.
12. Kyoto University Institute for Integrated Cell-Material Sciences (iCeMS), zie: http://www.icems.kyoto-u.ac.jp/.
13. Institute of Physical and Chemical Research (RIKEN), zie: http://www.lifeatriken.com/.
14. National Institute for Materials Science (NIMS), zie: http://www.nims.go.jp/eng/.
15. MEXT Project of Integrated Research on Chemical Synthesis: http://jointproject-cscri.rcms.nagoya-u.ac.jp/english/overview.html.