自動車業界で注目される「電源システム」

--2020年の「電源システム技術シンポジウム」のプログラムが決まりました。今年の聴きどころは？
（山本）今回は、6つのセッションのうち、4つが自動車関連のセッションとなりました。自動車産業は日本の基幹産業で、電源技術の果たす役割が大きい分野なので、非常に良い構成になったと思います。
（細谷）自動車に携わる多くの技術者にご講演していただくことになり、どのセッションも非常に魅力的な内容になりました。今、自動車産業は大きな変革の中にあります。これまではガソリン駆動によるエンジンが技術の中心だったのですが、電気駆動によるモータ、そして、モータを動かすための電力変換回路やバッテリを統合した電源システムが技術の中心へと変わっています。つまり、電動化です。自動車でのパワエレはまだ歴史は浅く、新しい分野になります。一方、電源にはこれまで半世紀以上培ってきた技術があります。これまで錬磨して積み上げてきた技術がさらに進化を遂げています。D1セッションの『先進パワエレから見る「くるまの未来」』で扱われるテスラ製電気自動車に関する講演は、まさにそれが具現化された事例ですね。
毎年、D1オープニングセッションは、電源技術が今後どの様な方向に向かうべきかを提示する内容にしています。D1では、日経BP様に「テスラ モデルS、モデル3の分解から見るクルマの未来」と題してご講演をいただく予定です。これについては、講演だけではなく併設の展示会でも実体モデルを展示していただきます。講演を聴いていただいた後に展示を観ていただくと、より理解が深まると思います。また、D1の「第3世代走行中ワイヤレス給電インホイールモータの開発」でも同様に展示を予定しています。こちらも合わせて見学いただければと思います。講演と展示会の両方に参加することで「くるまの未来」への理解が一層深まるでしょう。
（山本）D1セッションは、初めて公に公開されるという内容も多くあります。そういう意味でも注目です。講演では、いろいろな動画も用意されているようです。

-- 今回、自動車関連のテーマが多いです。やはり、電源では自動車分野に注目が集まっているということでしょうか？
（山本）そうですね。電源の主戦場はクルマになると思います。今まではSiCなどの新デバイスに関するセッションが多かったのですが、今回はアプリと結びつけて提案される発表が多くなっています。それも今回の特徴ですね。
（細谷）電源システムの視点から言うと、私は3つの視点が重要だと考えています。1つ目は、情報社会を支える電源システムです。人工知能や仮想通貨、そして自動運転も含めてデータ処理能力が圧倒的に高くなっています。低圧・大電流を供給する電源システム技術が必要になっています。
2つ目は、山本先生にお話をいただいた様に電動化システムですね。クルマに限らず、航空機を含めて、ますます電源システムの果たすべき役割は増えていくと思います。3つ目は、低炭素社会のエネルギーシステムです。二酸化炭素を減らす再生可能エネルギーを利用するために、パワーコンディショナやバッテリを用いた新しいエネルギーマネジメント蓄電システムが必要です。
これら電源システムの視点において、電動化システムが新たに大きな一軸となったのは凄いことです。このシステム分野に関わる技術者が急激に増えている現状を踏まえて、今回のシンポジウムでも自動車に関係するセッションを多く構成することにしました。

電源には苦労がつきもの

-- 山本先生もご講演をいただきますが、講演のポイントは？
（山本）D3「実践インバータ設計」・D4「王道スイッチング電源の実践設計」で扱われる内容が、今までのパワエレ開発の中心でした。これらは回路システムの議論になりますが、今回、私が講演するD5「xEV用（向け）パワエレ受動素子の挑戦」では回路システムの視点から受動素子について議論します。クルマでは信頼性が重要になります。このセッションでは、3～5年後のビジョンを提示したいと考えています。
（細谷）D3は基礎となる重要な内容ですが、我々の様に長く電源システムに関わっている者が聴いても、毎回、新しい気づきが多くある素晴らしい内容です。現場の設計者はもちろん、経験豊富な技術者が聴いても、得ること、学ぶことは、大いにあると思います。

-- その他の講演については、いかがでしょうか？
（山本）D6「本格採用が始まった次世代パワー半導体」も面白いですね。このようなテーマでまとめたセッションは今までなかったと思います。
（細谷）そうですね。今までになかった切り口ですね。
（山本）SiCとクルマをテーマにした初めてのセッションだと思います。D2「トヨタ・日産・ホンダが集結」での本田技術研究所様の講演とD5の私の講演とは関連した内容になっています。この様にセッションをまたぎながら、複数のセッションにご参加いただくと様々な新しい視点を得ることができると思います。同じテーマでも発表者が違うと違った内容になるので、さらに理解が深まります。
（細谷）そういう意味ではD1、D2、D5、D6セッションはクルマに関するテーマで、D3、D4セッションはこれまで培ってきた電源システムの先進的な実践技術がテーマです。洗練された実践技術を理解して、どの様にクルマに応用するべきか、というところが聴きどころになると思います。D3の「電力変換装置のノイズ低減対策事例」は先行してきた電鉄用変換器の具体的な事例であり、D4「スイッチング電源製品開発のノウハウ集」では、これまでの電源開発で第一線の技術者がどの様に苦労して、技術を積み上げ、ノウハウを築いてきたかを学べる最大のチャンスです。これまで、これらの技術は各企業でクローズにされてきたのですが、新しい時代に向かって、オープンにすることを推進しています。実際に、現場でのトラブルなど、電源の開発では苦労が多いですよね！？
（山本）確かに苦労が多いですね（笑）。
（細谷）電気や電子に関わる大きなトラブルの多くは、電力の大小に関わらず、電源システムに関わっていることが多いです。言い換えれば、電源システムは、技術難易度が高い技術分野と言えます。簡単な技術であれば、半世紀以上培われた技術で、トラブルなんて起こりません。信頼性の高い電源システムが強く求められています。だからこそ、技術者が力を合わせ、科学技術の進歩に貢献する必要があります。

電源開発者に求められること

-- テクノフロンティアは技術者の参加が多いのですが、電源に関わる技術者は、これから、どのような視点を持って開発をするべきだと思いますか？
（山本）そのヒントになるのがD4セッションになるかと思います。「スイッチング電源の開発トレンドの変遷」では、スイッチング電源を長く開発されてきた技術者の成功と失敗の歴史が学べると思います。失敗から学ぶことは多くあります。若い技術者には、そういった失敗を疑似体験していただき、自分の仕事に積極的に活かしていただきたいですね。
（細谷）「パワエレ」という言葉が使われる様になり、ちょうど50年くらいになります。これまでの半世紀における技術を俯瞰して見ると、高度成長期における電源の開発では、造れば造るほど売れる状況でした。製品に対する要求においても、電源装置での高効率化・小型化・低ノイズ化を進めれば良かった。電源のことだけを考えていれば良かった、のかも知れません。一方、これからは、負荷はどの様に電力を消費するか、また、電源システムの電力源、エネルギー源は何か、バッテリなのか、太陽光発電なのか、商用交流なのか。電源システムは、エネルギー源の挙動や負荷の動きも考えなければいけません。①エネルギー源、②電力変換、③負荷（消費）の3つの部分を統合した全体を最適化する電源システムの開発が必要になっています。
お客様や製品に対して、最適な電源システムを提案する視点が電源システムの開発者に求められています。市場要求に応えるだけでなく、開発者側から、最適なソリューションを提供していくことが、今、必要になっています。