車載で需要拡大も中国・韓国が急追 リチウム二次電池、日本に必要な「次世代」早期実用化

🌳 リチウム二次電池は、1990年代に上市され、携帯電話やモバイル機器等に利用されてきましたが、近年の容量の増大化やさらなる安全性確保の研究の進展に伴い、今日ではHV（ハイブリッド車）、EV（電気自動車）等、自動車のエネルギー供給デバイスや定置用電源等、様々な分野に用途が拡大しつつあります。このような背景のもと、特許庁は、リチウム二次電池に関し、平成21年度、平成24年度に特許出願技術動向調査を行っていますが、その後も当該技術への注目度が増しており、更新調査の必要性が指摘されていました。そのため、「平成29年度特許出願技術動向調査」において、リチウム二次電池に関する市場動向、政策動向、特許出願動向、研究開発動向等の調査を行い、その実態を明らかにしました。本調査の主要部分を本稿で紹介します。
🌳 図1は本特許出願動向調査「リチウム二次電池」の調査対象範囲を示す技術俯瞰図です。容量・出力特性の向上、信頼性・安全性の向上、低価格化という市場要請に適合するため、要素技術、即ち、正極、負極、電解質、セパレータ、外装、装着・モジュール、集電体を対象として、開発と実用化が進められています。
「テクノロジー_2018/12/11」

300mmウェハ上に二次元材料用いたMOSFETの形成に成功 - imec

🌳 独立系半導体研究機関のimecは、MOCVD法で成長させた二次元材料を用いたMOSFETデバイス構造を300mmウェハの表面全体に形成することに成功したと発表した。
🌳 グラフェンをはじめとする二次元材料は短チャネル効果がほとんどないため、CMOSデバイスの超微細化に道を拓く材料として注目されている。
独立系半導体研究機関のimecは、MOCVD法で成長させた二次元材料を用いたMOSFETデバイス構造を300mmウェハの表面全体に形成することに成功したと発表した。
🌳 グラフェンをはじめとする二次元材料は短チャネル効果がほとんどないため、CMOSデバイスの超微細化に道を拓く材料として注目されている。
「テクノロジー_微細化_2018/12/10」

高性能な全個体電池、鍵は界面の原子配列に

🌳 東京工業大学、日本工業大学、産業技術総合研究所らの研究グループは2018年11月、全固体電池で極めて低い界面抵抗を実現するには、電極表面の規則的な原子配列が鍵となることを発見したと発表した。全固体電池の開発に指針を与える成果であり、実用化に向けた一歩になるとしている。
🌳 固体電解質を用いた全固体電池は、電気自動車（EV）の飛躍的な航続距離向上などに貢献するとして、大きな注目を集めている。実用化に向けて、リチウムイオン伝導性が高い固体電解質と電極材料の開発が進んでいるが、固体電解質と電極が形成する界面で抵抗が高くなる点が、実用化に向けた技術課題の一つとなっていた。界面抵抗が高いと、大電流で使用する時にエネルギー損失が大きくなるため、高速充放電が難しくなるというデメリットがある。しかしこれまで、界面抵抗が高くなる原因は未解明で、これを低減のための明確な指針はなかったという。
「テクノロジー_2018/12/04」

ポストFITの再エネ自立策に「自営線」モデル、経産省が推進/さくら石狩

🌳 経済産業省・資源エネルギー庁は11月21日、再生可能エネルギー大量導入・次世代電力ネットワーク小委員会で、固定価格買取制度（FIT）後、自立を促す多様な太陽光発電の活用法に関して議論し、「自営線」活用などの有望性が強調された。
🌳 FITによる買取期間の終了後、需要家の敷地内（オンサイト）の太陽光設備は、自家消費に移行することが最も経済性が高くなる。一方、需要家の敷地外（オフサイト）に設置する野立て型太陽光は、卸電力市場などを通じて小売電気事業者などに売電することになり、その場合、託送料を負担して一般送配電事業者の電力系統を使うため、事業性が大きく損なわれる。21日の小委員会では、事務局（経産省）から、「大口需要家などの場合、オフサイトに設置された再エネ電源から直接、供給を受けるという選択肢もあり得る」とし、「オフサイトの非FIT再エネ電源を自営線で引き込むことは、電気事業法上、問題がなく、レジリエンス対策にも効果的」との見解を示した。
「テクノロジー_2018/12/02」

“タブレットサイズ”の10kW 48V電源、サーバの電力課題に答える最適解に

🌳 ビッグデータやクラウドコンピューティング、機械学習などのAI（人工知能）。このような、いわゆるデータ集約型アプリケーションの普及加速によって、データセンターは新たな課題に直面している。
🌳 それが、サーバラックの消費電力と発熱量の増加だ。2000年から2010年あたりまでは、ほぼ横ばいだったサーバラックの消費電力の増加量は2010年以降、急激な増加傾向にある。パワーコンポーネント製品を専門に手掛けるVicorのパワーシステムズ部門でProduct Marketing Directorを務めるIan Mazsa氏は、「われわれはパワーコンポーネントの専業メーカーであり、電源に関して顧客が抱える新しい課題に気付きやすい。サーバラックでは、消費電力の最大値が、特にここ5年から10年で増加の一途をたどっているというのが大きな課題となっている」と述べる。
🌳 Mazsa氏は、「サーバベンダーは、より汎用的なIntelアーキテクチャベースのプロセッサから、AI／機械学習に特化したアクセラレーターへと移行する傾向にある」と続ける。ただし、例えばGPUを見れば分かるように、こうしたアクセラレーターというのは高性能な一方で、従来のIntelアーキテクチャベースよりも消費電力が非常に大きい。そのため、発熱量も多く、現在主流となっている空冷方式では冷却が追い付かなくなっているのだ。
「テクノロジー_2018/11/29_並列化」

中国の核融合実験装置（人工太陽）で太陽の約７倍にあたる１億度を達成

🌳 ウランやプルトニウムといった重原子の原子核分裂反応を利用する従来の原子力発電に対して、水素やヘリウムのような軽原子の核融合反応でエネルギーを発生させる核融合発電は、ほぼ無限に利用できる"クリーンエネルギー"として有望なエネルギー技術だ。
🌳 核融合反応は、太陽などの恒星が光輝き、エネルギーを放射する原理に倣ったもので、海中に豊富に存在する重水素やリチウムを利用するため資源の枯渇リスクがなく、発電過程で二酸化炭素を発生させない。また、核分裂反応をベースとする従来の原子力発電と異なり、高レベル放射性廃棄物が発生することもない。
🌳 恒星では巨大な重力によって核融合反応が維持されているが、地球で核融合反応させるためには超高温かつ超高圧な環境を人工的につくりだす必要がある。加熱装置を用いて摂氏1億度以上の高温プラズマをつくり、ここで重水素とリチウムから生成した三重水素（トリチウム）という2つの原子核を毎秒1000キロメートル以上の高速で衝突させて核融合反応を起こすという仕組みだ。
「テクノロジー_2018/11/28」

使用電力情報を家電ごとに分離、京セラのVPP実証

🌳 京セラと東京電力グループのエナジーゲートウェイ（東京都港区）は8月22日、京セラの実施するVPP（仮想発電所）構築実証事業に、エナジーゲートウェイのIoTプラットフォームを採用すると発表した。
🌳 経済産業省の2018年度「需要家側エネルギーリソースを活用したバーチャルパワープラント構築実証事業」の一環で、11  月から需要家側のエネルギーリソースに合 わせた蓄電池の最適制御を検証するせた蓄電池の最適制御を検証する。
🌳 エナジーゲートウェイが提供するIoTプラットフォームは、分電盤に高精度電力センサーを設置することで、住宅全体の電気使用の状況から家電製品の種類ごとの利用状況を抽出する「家電分離技術」が特徴という。分析したデータをサービス事業者に提供することで、さまざまな家庭向けサービスを創出できるとしている。
実証事業では、一般家庭に設置された高精度電力センターから、太陽光発電システムや蓄電池、住宅内の総消費電力量などの需要家側のエネルギーリソースに関するデータと、家電分離技術により得られる家電ごとの消費電力量を収集し、リソースアグリゲーターである京セラ側に最適な頻度で提供する。
🌳 京セラは、蓄電池の最適な充放電制御を検証するとともに、家電ごとの詳細な消費パターンを把握することで、需要家側エネルギーリソースのグルーピングを行い、各需要家グループから創出されるネガワット容量の確定精度を改善し、一般送配電事業者が必要とする調整力を創出する。
「テクノロジー_2018/11/28」