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] AIで脱炭素計画を最適化、初年度からエネルギーコストとCO2を削減する方法 -
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 -
技術文書・技術解説
[スマートジャパン編集部] 「ペロブスカイト太陽電池」の開発動向、日本の投資戦略やコスト目標の見通しは?
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
EE Times Japan×EDN Japan 統合電子版:フィジカルAIが生み出す新たな「設計思想」――電子版2026年8月号
-
2
半導体装置メーカー 業績まとめ【2027年3月期第1四半期】
-
3
新入社員に読んで欲しい鉄鋼材料の基礎知識まとめ(Part4)
-
4
一時は時価総額トヨタ超え キオクシア2026年度の動向
-
5
微細配線間の絶縁劣化をどう捉える? 先端パッケージ評価の最前線
-
6
新入社員に読んで欲しい鉄鋼材料の基礎知識まとめ(Part1)
-
7
EE Times Japan×EDN Japan 統合電子版:2026年上半期の半導体業界を振り返る――電子版2026年7月号
-
8
新入社員に読んで欲しい鉄鋼材料の基礎知識まとめ(Part3)
-
9
CADツールの見直しは本当に必要? 切り替えの理由と効果を7つの質問で検証
-
10
新入社員に読んで欲しい鉄鋼材料の基礎知識まとめ(Part2)
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