Onderzoek, ontwikkeling & innovatie
We prioriteerden onze O&O-programma’s zo dat ze onze ambities op korte en lange termijn ondersteunen, met een focus op de ontwikkeling van materiaaloplossingen met een kringloopmodel.
We investeren continu in onderzoek om te voldoen aan de groeiende vraag naar materialen voor schone mobiliteit en kwalitatieve recyclage van edel- en andere waardevolle metalen. Naast onze belangrijkste strategische domeinen verkennen we nieuwe ontwikkelingen in aangrenzende en nieuwe markten op basis van onze expertisedomeinen.
Van productie- en procestechnologie tot uitgebreide kennis van metallurgie en materiaalwetenschap – een groot deel van onze technologie vindt zijn oorsprong in de resultaten van O&O. Umicore ontwikkelt bovendien ook technologie in samenwerking met industriële en academische partners en beschermt waar nodig haar intellectuele eigendom met octrooien. In 2020 werden 63 octrooiaanvragen ingediend.
Umicore blijft investeren in O&O en trekt internationaal wetenschappelijk talent aan om de volgende generatie van duurzame producten en procestechnologieën voor onze klanten te ontwikkelen.
Onze O&O-medewerkers hebben 35 nationaliteiten, werken op 15 locaties en in 2020 was 1 op de 4 een vrouw.
In de afgelopen vijf jaar stegen onze investeringen in O&O met 40%. In 2020 investeerde Umicore € 223 miljoen in O&O, 6% meer dan in 2019, grotendeels voor de ontwikkeling van product- en procestechnologieën voor materialen voor herlaadbare batterijen, nieuwe groeiactiviteiten en competentieontwikkeling. De O&O-uitgaven vormen 7% van de inkomsten en de gekapitaliseerde ontwikkelingskosten waren goed voor € 32 miljoen euro.
Als materiaaltechnologiebedrijf hangt ons toekomstig succes af van ons vermogen om innovatieve producten en diensten te ontwikkelen en op de markt te brengen. We willen beantwoorden aan de behoeften van een snel veranderende wereld en zoeken voortdurend naar nieuwe oplossingen voor onze klanten. Met ons onderzoek en ontwikkeling (O&O) willen we een aantal van de grootste maatschappelijke uitdagingen wereldwijd aanpakken op het gebied van schone mobiliteit, schone lucht, grondstoffenschaarste en duurzaamheid.
O&O-UITGAVEN in 2020
O&O-SITES
O&O-PERSONEELSLEDEN
ONDERZOEK- & ONTWIKKELINGSUITGAVEN
Miljoen euro
De trend van schone mobiliteit met emissievrije ambities van ‘well to wheel’, leidt naar een combinatie van elektrische en hybride voertuigen, brandstofcelvoertuigen en CO2-neutrale verbrandingsmotoren.
Umicore bekleedt een unieke positie in de markt van materialen voor schone mobiliteit bij alle aandrijvingstechnologieën. We zijn een van de drie wereldleiders in emissiebeperkende katalysatoren voor verbrandingsmotoren en toonaangevend leverancier van materialen voor herlaadbare batterijen die in elektrische voertuigen worden gebruikt en van katalysatoren voor brandstofceltoepassingen.
De wetgeving vereist steeds vaker dat benzinewagens worden uitgerust met roetfilters. Wij richten ons vooral op kosteneffectieve verbeterde katalysatortechnologieën voor voertuigen met benzine- en dieselmotoren om aan de toenemende strengere voorschriften te voldoen. Umicore werkt bij deeltjesfilters voor benzinemotoren aan het optimaliseren van de verdeling van katalytisch materiaal in de poriën van de filter, zodat een optimaal evenwicht tussen tegendruk, filterefficiëntie en chemische reactiviteit ontstaat.
Als reactie op COVID-19 hebben herstelprojecten over de hele wereld de invoering van duurzame technologieën, zoals elektrische voertuigen, versneld. De sleutel tot het drukken van de totale kosten voor eigenaars van elektrische wagens en het verbeteren van de milieuvoetafdruk van hun batterijen ligt bij een verhoogde energiedensiteit. Naarmate auto's op batterijen steeds gangbaarder worden, ontstaan er verschillende gebruikerssegmenten, elk met hun eigen behoeften qua kosten en prestaties. Dat biedt mogelijkheden voor materiaaloplossingen op maat. Onderzoekprogramma's voor kathode- en anodematerialen met nieuwe samenstellingen, of voor batterijen met een hogere spanning, komen tegemoet aan die toekomstige behoeften. Om synchronisatie met de marktvraag te verzekeren, wordt dit soort innovatie vaak uitgevoerd in nauwe samenwerking met onze externe partners die monsters van onze producten van de volgende generatie testen.
Waterstof is een toekomstige veelbelovende brandstof, die door brandstofcellen eenvoudig in schone elektriciteit kan worden omgezet.
De elektrokatalysatoren van Umicore spelen een cruciale rol in protonuitwisselingsmembraanbrandstofcellen die worden gebruikt in stationaire en mobiliteitstoepassingen in de wereldwijde transitie naar nulemissie. Ons aanbod brandstofcelkatalysatoren omvat alle relevante technologieën voor toepassingen met zowel anode- als kathode-elektroden. Umicore's O&O verbetert de robuustheid van de brandstofcel onder kritieke werkomstandigheden met behulp van platina en platinalegering op koolstofkatalysatoren en speciale beschermende additieven om de prestatievereisten in autotoepassingen te halen.
Umicore is ’s werelds toonaangevendste recyclagebedrijf van complexe afvalstromen met edel- en andere waardevolle metalen, onder meer uit batterijen, elektronica en katalysatoren. Met ons kringloopbedrijfsmodel blijven we ons ook in de nabije toekomst onderscheiden. De recyclage van Umicore is niet alleen de hoeksteen van de duurzame ontwikkeling in verschillende sectoren, maar met de toelevering van metaalproducten en recyclage onder één dak is Umicore ook de partner bij uitstek voor het beheer van metalen doorheen de hele kringloop, met een betrouwbare bevoorrading en financiële optimalisatie van zowel het werkkapitaal als de blootstelling aan de metaalprijzen in de waardeketen.
De innovatieprojecten voor recyclage volgen de trends in de sector op de voet. In 2020 hadden we bij de recyclage van batterijen niet alleen aandacht voor het recyclageproces, maar ook voor de veiligheid en ergonomie van de activiteiten en hoe die kunnen worden ondersteund door automatisering en robotisering. We begonnen uit te tekenen hoe de stadsmijn van de toekomst eruit kan zien en hoe dat nieuwe flowsheets kan inspireren.
Digitalisering en Industry 4.0 zijn krachtige tools om in tal van domeinen waarde te creëren. Er werden drie initiatieven opgestart om die efficiënt in de hele groep uit te bouwen: ten eerste digitaliseringsrollen en de overeenkomstige opleidingsprogramma's bepalen; ten tweede Umicore-standaardtools invoeren voor bepaalde bedrijfsprocessen, zoals financiële planning, aankoop of de opslag en selfserviceanalyse van operationele gegevens; ten derde een centraal team oprichten dat de businessunits begeleidt bij het opstellen en implementeren van stappenplannen voor de digitalisering. Dergelijke stappenplannen zijn erop gericht waarde te ontsluiten via projecten die een heel spectrum van mogelijkheden bestrijken, van operationele uitmuntendheid en een proactief beheer van onze EHS-prestaties tot een radicaal nieuwe O&O-werkwijze.
Om de economie tegen 2050 klimaatneutraal te maken, moeten we steeds meer gebruikmaken van oplossingen voor schone mobiliteit en hernieuwbare energiebronnen voor elektriciteit aanspreken, zoals waterstof en andere alternatieve koolstofvrije brandstoffen (zoals bijvoorbeeld synthetische brandstoffen, e-brandstoffen en biobrandstoffen). Het uiteindelijke doel: schone, emissievrije en afvalvrije steden. Die evolutie naar afvalvrije stromen zal nog meer de nadruk leggen op een kringloopeconomie bij de aanpak van de grondstoffenschaarste in alle ‘slimme’ sectoren (zoals mobiliteit, IoT en Industry 5.0).
Door het streven om de industrie koolstofvrij te maken, zal een waterstofeconomie ontstaan met nieuwe opportuniteiten voor innovatie op het gebied van katalyse. Voortbouwend op onze expertise in brandstofceltechnologieën voor stationaire en mobiele toepassingen heeft Umicore haar ontwikkelingsinspanningen op het vlak van anode- en kathodekatalysatoren voor de groene productie van waterstof opgedreven.
Waardecreatie door innovatie gaat verder dan O&O. De businessunit New Business Incubation die in 2019 werd opgericht, groeide in 2020 uit tot de eenheid waarin onze langetermijnonderzoeksprojecten en interne initiatieven, zoals batterijrecyclage, anodes uit siliconencomposiet of oplossingen voor chemische metaalafzetting, worden klaargestoomd om op een termijn van 5 tot 10 jaar uit te groeien tot mature activiteiten.
Open Innovatie
We versterken continu onze interne competentie-expertise in metallurgie, chemie en materiaalwetenschap en blijven tegelijk ons extern samenwerkingsnetwerk uitbreiden. Ondanks de reisbeperkingen in 2020 bleef Umicore zich inzetten voor open innovatie; een specifiek team faciliteert de samenwerking met tientallen onderzoeksinstellingen, start-ups en universiteiten wereldwijd. Toekomstplanning is meer dan ooit van cruciaal belang dus hebben we een team voor strategische inzichten en analyse samengesteld om een samenhangende visie op toekomstscenario's te ontwikkelen.
Vaak dragen meerdere innovatiedisciplines bij tot het resultaat. Zo hielpen de Umicore-teams voor open innovatie en digitalisering bijvoorbeeld bij het opzetten van de samenwerking met een externe partner voor robotiseringsexpertise voor de recyclage van batterijen. Een ander voorbeeld is de samenwerking tussen Umicore, Imec en andere partners voor de ontwikkeling van een nieuwe sensor voor ruwe industriële omgevingen.
Een wereldwijde, steeds diversere Umicore-gemeenschap van meer dan 1.300 wetenschappers werkt samen met klanten en academische en technologische instellingen om onze vaardigheden aan te scherpen, de kwaliteit van onze producten te verbeteren, onze processen te ontwikkelen, de ontwikkeling te versnellen, de kosten te verlagen, de veiligheid te verbeteren en onze impact op het milieu te verminderen.
We benutten onze topexpertise en ontwikkelen die tot effectieve bouwstenen van onze innovatiemotor. De belangrijkste bouwstenen zijn:
Metallurgie;
Materiaalkunde;
Analyse, sporenanalyse en materiaaltypering;
Chemie en PGM-chemie;
Oppervlaktekunde;
Computationele wetenschap, met inbegrip van gegevenswetenschap;
Applicatietesten en testmethoden;
Procestechnologie en -schaalvergroting.
Al die domeinen ontwikkelen zich snel, waardoor kansen ontstaan om onze technologie te verbeteren. We volgen, testen en ontwikkelen die wetenschappelijke en technologische trends en integreren ze in onze ontwikkelingsactiviteiten.
Door een beter begrip van thermodynamica, kinetica en complexe elementinteracties versnelt onze ontwikkeling en kunnen we buitensporig experimentele of pilootvalideringen vermijden. We werken samen met wereldwijde consortia om methodes te ontwikkelen en verfijnen die toepasbaar zijn op de verschillende metallurgische stromen van Umicore.
Vooruitgang op het gebied van modellering levert inzichten op voor de verbetering van materialen en het begrip en de voorspelling van prestaties. Oppervlaktetechniek is belangrijk geworden voor de optimalisering van de productprestaties, als aanvulling op onze expertise op het vlak van materiaalsynthese en colloïdchemie. Een grotere beschikbaarheid en opgedreven ontwikkeling en inzet van nauwkeurige analytische methoden zorgen voor operationele efficiëntie en versnellen zowel ons innovatieproces als onze leersnelheid.
Computationele wetenschap en gegevenswetenschap zijn essentieel in alle fasen van het innovatieproces en spelen een steeds grotere rol bij het optimaliseren van onze workflows. De verwerking van natuurlijke taal bij markt- en technologie-intelligentie, beeld- en patroonherkenning, machinaal leren enz. maken van de computationele wetenschap ons snelst groeiende expertisegebied.
Innovatie en onderscheid in technologie blijven essentieel voor onze toekomstige groei. De toekomstgerichte aanpak van Umicore wordt gevoed door onze groeiende expertise. De combinatie van gedetailleerde modellering en toenemende verbeteringen van geïntegreerde procesgegevens, bijgestaan door kunstmatige intelligentie, versnelt het begrip en de verbetering van processen. Onze ambitie is een uitbreiding van onze samenwerkingsprogramma’s gericht op het meten en begrijpen van de werking van materialen zodat we steeds betere producten kunnen ontwerpen.
“We gebruiken de kracht van technologie, innovatie en gegevens om mensen te helpen beter te leven en om onze impact op de planeet te verkleinen”
-- An Steegen, CTO
Het is ons permanente streven om van duurzaamheid een competitief voordeel te maken.
Germanium: WAARDEVOL EN VEELZIJDIG.
MAAR MOEILIJK TE VINDEN.
Voor hoogtechnologische innovaties zijn de unieke kenmerken van germanium waardevol voor een hele reeks toepassingen. Bovendien is de halfgeleider door de overheidsinstanties van de Europese Unie en de Verenigde Staten erkend als een kritieke grondstof. Zo wordt germanium bijvoorbeeld gebruikt in optische-vezelkabels die nodig zijn voor 5G-connectiviteit, in zonnecellen die satellieten en Marsrovers van stroom voorzien, en in hoogtechnologische halfgeleiders.
Omdat germanium in elementaire toestand niet voorkomt in de natuur, wordt het voornamelijk gewonnen uit de verbranding van steenkool of uit het productieproces van zink, waarbij het als bijproduct vrijkomt. Maar cruciaal voor Umicore als leverancier van duurzame grondstoffen:germanium kan ook gerecycleerd worden.
We tonen de hele sector de weg met onze duurzame best practices
Onderzoek heeft aangetoond dat de CO2-voetafdruk van germanium uit zinkproductie 85% kleiner is dan van germanium dat gewonnen wordt uit steenkool. De voetafdruk van gerecycleerd germanium is zelfs 95% kleiner. Duurzaam germanium is dan ook een belangrijk focuspunt binnen onze circulaire inspanningen.
We hebben al grote vooruitgang geboekt in onze zoektocht naar 100% duurzaam germanium, waardoor we de sectorbenchmark voor onze eigen activiteiten erg hoog kunnen zetten. Tussen 2015 en 2020 drong Umicore haar voorraad van germanium uit steenkool zelfs met 50% terug. Vandaag is 50% van het germanium dat Umicore gebruikt, gerecycleerd. Meer dan twee derde van het overige gedeelte wordt gewonnen uit industriële bijproducten. Dankzij die inspanningen worden we wereldwijd beschouwd als de meest duurzame producent van germanium.
Via partnerships heeft Umicore al tal van mijlpalen bereikt. Zo hebben we onder meer:
Meerdere langetermijncontracten ondertekend met een groot bedrijf voor duurzaam germanium;
Tal van licentie- en recyclageovereenkomsten gesloten met internationale partners voor de extractie en concentratie van germanium uit afvalstromen;
Samengewerkt met een partner om een innovatief en kostenefficiënt proces te ontwikkelen voor de extractie van germanium uit schroot en productieafval;
Een bedrijf voor fotovoltaïsche technologie begeleid bij methodes om het winnen van germanium uit hun nieuwe productieprocessen te optimaliseren.
Wij geven vorm aan de circulaire toekomst in spitstechnologie, En ver daarbuiten.
Naast de identificatie en ontwikkeling van nieuwe manieren voor duurzame germaniumwinning hebben die resultaten ook geleid tot diepgaande, duurzame en impactvolle relaties met onze klanten en partners. De talrijke positieve resultaten daarvan zijn bovendien voordelig voor beiden kanten. Zo biedt het financiële voordelen voor elke partij in de toeleveringsketen, is er een sterkere globale focus op germanium als circulaire grondstof, zijn de industriële processen milieuvriendelijker en nog veel meer.
WE EFFENEN HET PAD VOOR EEN CIRCULAIRE ECONOMIE
Bij Umicore vinden we het onze verantwoordelijkheid om ons als industriële wereldspeler te engageren voor een gezondere planeet voor iedereen. We zijn trots op wat we bereikt hebben in samenwerking met onze partners en kijken ernaar uit om de germaniumcirkel verder te sluiten via innovatieve en multidisciplinaire projecten.
Bekijk onze producten en diensten op UMICORE.COM/INDUSTRIES
Belgium
Germany
Worldwide