京都フュージョニアリング、大同特殊鋼とフュージョン炉ブランケット向けバナジウム合金構造材の製造技術確立に向けた共同開発を開始

—高純度低放射化バナジウム合金の鍛造材および加工材製造に成功、ブランケット開発は商用化に向けた次のフェーズへ—

京都フュージョニアリング株式会社（KF）は、フュージョン（核融合）炉のブランケット構造材として有望視される低放射化バナジウム合金について、大同特殊鋼株式会社とフュージョン用途向け高純度材料の製造技術確立に向けた共同開発を開始しました。両社はすでに、累計200kgの高純度低放射化バナジウム合金の溶解および鍛造材丸棒と板形状加工材の製造に成功しており、現在加工材製造までの一貫プロセスの確立に向けた検証を進めています。今後、将来のフュージョン炉向けブランケット構造材としての実用化を見据えたブランケットモックアップの製作を進めてまいります。 

高純度低放射化バナジウム合金の鍛造材丸棒および板形状加工材
(丸棒:Φ45×750L, 加工材:220×250×7.8t) 

■ 背景と意義 

フュージョンエネルギーの実現に向けて、ブランケット（フュージョン反応で生じる中性子を受け止め、熱回収や燃料となるトリチウム生成を担う炉内機器）の開発は重要な技術課題の一つです。現在、低放射化フェライト鋼（RAFM）などいくつかの候補材の研究開発が進められている中、低放射化バナジウム合金は高温環境（約700℃）での強度耐性や液体リチウムやFLiBe （フッ化リチウムとフッ化ベリリウムの溶融塩） などの冷却材・トリチウム増殖材との適合性から、次世代ブランケット構造材として世界的に期待が高まっています。 

一方で、フュージョン用途に求められる極低不純物レベルの高純度バナジウム合金の溶解・鍛造には高度な製造技術が必要であり、実用規模での製造事例は世界的にも限られています。本分野において、核融合科学研究所（NIFS）の長坂琢也教授は世界的第一人者として長年にわたり研究開発を牽引しており、KFは同研究グループとの共同研究を通じて、フュージョンエネルギープラント向け材料に求められる要求仕様や評価手法に関する知見を蓄積してきました。今回、高度な金属材料製造技術を有する大同特殊鋼と協力することで、これまで研究レベルにとどまっていた高純度バナジウム合金の実用規模での製造に向けて大きく前進することが可能となりました。 

■ 共同開発の概要 

本共同開発では、大同特殊鋼が特殊鋼や各種合金の開発・製造を通じて培ってきた技術力を基盤として、バナジウム合金の実用化に必要な製造技術の確立を目指します。これに、KFが持つフュージョンエネルギープラント設計および材料仕様策定の知見を組み合わせることで、フュージョン用途向け低放射化バナジウム合金構造材の実用規模での製造プロセス確立を目指します。 

具体的には、バナジウム合金による板材・丸棒等の加工材製造までの一貫プロセスの検証を進めています。2026年８月現在、同プロセスを経た初期加工材（写真、丸棒7.3kg, 加工材2.6kg）が完成しており、今後KFへ計約70kgを納品予定です。KFでは、これらの材料を加工、接合し、来年を目途にブランケットモックアップの製作を開始する計画です。 

■ 今後の展開  

KFは、本共同開発を通じて得られた構造材を用いたブランケットモックアップの製作を通じて、ブランケット開発とその商業化を推進してまいります。 

フュージョン炉の構造材には、バナジウム合金のほか、KFが独自に開発を進めるSiCf/SiC複合材料など複数のアプローチが存在します。今回の成果は、KFがブランケット開発に向けて有する技術的選択肢をさらに一つ拡大するものであり、世界で進むフュージョン技術開発への貢献につながるものと考えています。 

KFは今後も、日本企業が有する高度な素材製作・加工技術と連携し、日本の民間企業同士の協力によるフュージョンサプライチェーンと産業エコシステム形成に貢献してまいります。 

 
■ 両社コメント 

大同特殊鋼株式会社　技術開発研究所長 植田茂紀 

大同特殊鋼は、2026中期経営計画において、2050年カーボンニュートラルの達成を重点施策の一つに掲げ、クリーンエネルギー分野を重点ターゲットの一つに位置付けています。バナジウム合金は、優れた特性を有する材料として広く認識されていますが、製造の難易度が高く、これまで世界的な普及には至っていませんでした。今回の開発は、京都フュージョニアリング様が推進するフュージョンエネルギーの社会実装に向け、当社が特殊鋼や各種合金の開発・製造を通じて培ってきた技術力を基盤として、バナジウム合金の実用化に必要な製造技術の確立を目指すものです。バナジウム合金の量産技術の確立は大きな技術的挑戦ですが、当社は本開発を通じてフュージョンエネルギーの実現に貢献してまいります。 

京都フュージョニアリング株式会社 代表取締役社長 COO 世古圭 

フュージョンエネルギーの実用化に向けて、ブランケットは極めて重要な機器のひとつであり、その構造材開発が鍵となります。大同特殊鋼様の高度な材料製造技術と、当社が蓄積してきたフュージョン材料に関する知見を組み合わせることで、ブランケット開発を前進させることができました。今後も業界各社との連携を通じて、フュージョンエネルギーの社会実装に必要な技術開発とサプライチェーン構築を推進してまいります。 

■ 大同特殊鋼株式会社について 

大同特殊鋼株式会社（本社：名古屋市東区、社長：清水哲也）は、1916年の創業以来、特殊鋼を中心とした高機能素材を、自動車、産業機械、エネルギー、航空機、医療、デジタルデバイスなど幅広い分野に提供しています。「素材の可能性を追求し、人と社会の未来を支え続けます」という企業理念のもと、お客様との共創を通じて特殊を超える価値を創造し、サステナブル社会の実現をめざしています。
コーポレートサイト：https://www.daido.co.jp/