TechFactory通信 編集後記
歌う電車と次世代パワー半導体
ファソラシドレミファソー。
素材にシリコンではなくSiC(炭化ケイ素、シリコンカーバイト)、GaN(窒化ガリウム、ガリウムナイトライド)を用いた、いわゆる「次世代パワー半導体」の市場予測資料に目を通していました。
パワー半導体はCPUやメモリ、ICといった「小さな電力」で動作する半導体ではなく交流/直流の変化や電圧の降圧など「大きな電力」を扱う半導体です。半導体部品としては、直流での電気を交流に変換する「インバータ」、交流を直流に変換する「コンバータ」、交流の周期を変える「周波数変換」、そして直流の電圧を変換する「レギュレータ」いずれかの働きを持ち、マイコンやモーターに電力を供給します。
大きな電力を扱うことから、より電気を通しやすく、電力損失が発生しにくい新しい材料の研究開発が進んでいます。SiCやGaNの他にも酸化ガリウムやダイヤモンド系素材なども検討されており、酸化ガリウムやダイヤモンドについては次々世代パワー半導体的な扱いをされたりします。
SiCとGaNについては既に市場投入が始まっていることから、市場予測資料ではSiCが先行するものの、双方とも順調な立ち上がりを見せるとされていました。大きな電力を扱えるパワー半導体、特にSiCパワー半導体は電装化の進む自動車での需要増が見込まれ、急速充電スタンドやオンボードチャージャー(車載充電器)での需要が大きいとみられています。
と資料に目を通しながら、身近に存在するSiCパワー半導体の導入事例を思い出しました。電車です。東京メトロ銀座線1000系車両や阪急電鉄8000系車両、JR東日本で利用されているE235系にはSiCパワー半導体が搭載されているのです。
E235系についてはJR東日本が資料を公開しています。資料にはVVVFインバータ(可変電圧可変周波数制御)の半導体素子として、これまで多く採用されてきたシリコン(Si)によるモジュールではなく、SiCを使ったモジュールを搭載していることが明記されています(JR東日本:E235系の主回路システムの紹介)。
車両によってフルSiC(SiC-MOSFETとSiC-SBDの組み合わせ)ではなく、従来型も併用してのハイブリッド型(Si-IGBTとSiC-SBD)も採用されていますが、いずれにしても導入効果として「消費電力の削減」「小型軽量化」「温度マージン拡大による信頼性の向上」を挙げており、SiCの優位性を具体化した事例といえるでしょう。ちなみにSiCパワー半導体の採用はJR東日本の営業車両としては初めてだそうです。
そして電車のインバーターと言えば「音」です。なぜ電車のインバーターといえば音なのかはお近くの鉄道好きに「歌う電車ってなに?」などとお尋ね頂きたいところですが、やはりインバーターの違うE231とE235では音が違います。車両そのものが違うので当たり前と言えば当たり前なのですが、その違いの一因が普段目にすることがない半導体素子に起因すると知っていると、ちょっとうれしくなりますよね。
Copyright © ITmedia, Inc. All Rights Reserved.
TechFactory通信 編集後記
「モノづくり総合版 TechFactory通信」に掲載された、TechFactory担当者による編集後記の転載記事一覧です。
この記事の著者
新着ホワイトペーパー PR
-
製品資料
[株式会社 Green AI] 自動車業界には好機 脱炭素×コスト削減×現場改善を実現するエネルギー戦略 -
製品資料
[株式会社 Green AI] 脱炭素投資をすぐ回収したい 自動車業界にも有効なCO2削減アプローチ -
市場調査・トレンド
[スマートジャパン編集部] 「ペロブスカイト太陽電池」の普及戦略が公表 政府が目指すコスト・導入量のロードマップを解説 -
市場調査・トレンド
[スマートジャパン編集部] 導入が加速する再エネ・系統向け蓄電システム コスト・収益性の現状分析 -
技術文書・技術解説
[スマートジャパン編集部] いまさら聞けない「ペロブスカイト太陽電池」の基礎知識と政策動向
関連記事
こんなメディアも見られています
TechFactoryに関連する情報をお探しであれば、こちらのメディアもお役に立てるかもしれません。
特集
- マテリアルズ・インフォマティクスの動向調査
- 研究・開発職のデジタル活用調査
- 設計・解析業務におけるAI活用
- 3Dプリンタ利用動向調査
- CAD利用動向調査
- つながる工場の現状と課題
- 製造業におけるAI開発および活用の実態
- 設計・製造現場における品質管理
ホワイトペーパーランキング PR
-
1
CAE解析をAIエージェントに任せてみた 人は何を担うのか
-
2
高度な半導体/電子デバイスの非破壊不良解析を支える「3D X線技術」に迫る
-
3
「ロボットアーキテクチャ」実態調査2026年版:現在の課題と優先事項を解説
-
4
EE Times Japan×EDN Japan 統合電子版:製造現場にフィジカルAIをどう実装するか――電子版2026年9月号
-
5
スマート工場動向調査2026
-
6
「見て覚えろ」が通じない時代 製造業の保全技術はどのように継承すればよい?
-
7
動き出したファナックの「フィジカルAI」
-
8
【読者調査結果】製造業の脱炭素動向調査2026
-
9
はじめての化学工学まとめ(Part1)
-
10
QC活動の形骸化はどう防ぐ? 実効性のある業務へ転換する3つの解消策とは
TechFactory SNS
インフォメーション
注目情報をチェック
TechFactoryをフォロー