日本製のパワー半導体インバーターに交換するだけで全世界の電車が４０％省エネ化することが判明
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現在、電力制御を行うパワー半導体の世界では、シリコンより半導体物質としてのパフォーマンスが高い炭化ケイ素（SiC）や窒化ガリウム（GaN）を活用する開発が進み、成果を出している。
例えば、鉄道車両ではシリコンのパワー半導体用いたインバーターを、炭化ケイ素を用いたインバーターに交換することで、最大40％という画期的な省エネ効果を生む。
半導体関連の展示会に行けば、炭化ケイ素の半導体のための技術や炭化ケイ素のパワー半導体による実用例が並ぶ。
業界では、最新の技術である炭化ケイ素や窒化ガリウムの半導体の開発に必死になっている様子がうかがえるし、山手線の新型電車で採用されるなど、身近なところでも増えつつある。
将来的には、EVや家電などにこうした新型半導体が普及し、異次元の省エネや家電などの小型化を進めていくことが予想される。非常に夢がある。
しかし、炭化ケイ素や窒化ガリウムによって実現される新型半導体の開発成果を無にしかねない恐るべき技術を開発した企業が現れた。
京大初のベンチャー企業、フロスフィアだ。
https://headlines.yahoo.co.jp/article?a=20190218-00055502-jbpressz-sctch 量子ドットを用いるとタイル一枚分で家庭電力5000世帯を1年発電できるとかできないとか 最近、窒化ガリウムってよく聞くね
充電アダプタとか、これ使って「効率良くなりました」って本当だろうか こういった技術革新がすんかりと採用されていけばありとあらゆる事が解決されるんだろうね。
人間は我欲で滅びるんだな >>4
効率上がったから、筐体の小型化が実現してるんだろ 電車の主流は今でも抵抗制御だろ
なんぼ効率良くても日本製半導体の出番はまだまだ >>4
小型化して出力上がってるからな
その通りなんだろ 別にS iCにしなくても効率自体はS iでいいだろ 判明したら中韓にマーケット奪われて終わり
日本のだめなところ いつも思うけどニュー速って理系が多いのな
私には何のこっちゃサッパリ分かりませんわ 窒化ガリウムはレーダー素子としても優秀で、米軍との次世代レーダーの共同開発が政府間で合意されてる。 >>16
車とエンジン何が違うと聞いているようなもの。 >>1
朝鮮ホルホルパクり猿終焉
韓国の輸出の20％を占め、韓国経済唯一の成長エンジンとしての役割を果たしている半導体産業に逆風が吹いている。
超好況が終わりを告げ、低迷局面に入ったことに加え、米中日がそれぞれ韓国の半導体業界による「覇権」をけん制しているからだ。
日本はDRAM半導体市場で韓国に主導権を奪われたが、素材・部品や製造設備の市場では依然として世界最強だ。
半導体の重要原材料であるウエハー市場で世界1、2位は日本の信越化学工業、SUMCOだ。
韓国メーカーはウエハーを購入し、回路を書き込んだ上で、切断して半導体を生産する。ウエハー1枚で数千個の半導体を生産できる。
半導体の重要生産設備である露光設備でも日本のニコン、キヤノンが欧州のASMLなどとともに市場をけん引している。
信越化学工業、この一般人には無名な日本の会社ですら年商1兆円
韓国には素材企業など何一つも無い
ゲラゲラｗｗｗｗ ジャッーープw！連呼のこれは専門外だからパヨクとチョンモーはさすがに湧いてこないな よくわからんがここの株買っときゃカネモチになれるんけ？ どうせ売れ出したら中韓に提携と称して技術と販路を献上すんだろ。 >>11
だったら品質の良いコンデンサ作ってみろと
何でもコピーできると思うな馬鹿が >>28
確かにPC電源のコンデンサが国産だとチョー頼もしい 酸化ガリウムもあるし、材料研究だけはまだ死んでない
ソフト研究が死んでるから日本人大好きな根性や情熱が一番必要な材料研究だけは負けられない
もし研究開発競争で負けたら先進国から失敗国家になるだけだわ 置き換えても完成品のコストは変わらないの？
ランニングコストが下がっても、
導入コストが増えるなら脊髄反射で嫌がるパターンが多そうだけど。 SiC VVVFインバータの電車はすでに出てるんだがな(´･ω･｀) 日本の電車が東南アジアに送られているけど
補修パーツは日本製なので大変らしいな これ凄いじゃん。あと蓄電池技術が大幅に進歩したら世の中がガラッと変わるな。 インバーター損失数%の内の40%が減るってことでしょ
インバーターが何なのか知らなくて電車の電力が40%減ると勘違いする人いそう >>1 >>4
窒化ガリウムでも革命的なんだが
それをさらに上回り低コストな酸化ガリウムってのも出てきた
>>11
中韓に盗まれないようにしないといけないんだが
スパイ防止法がないんだよな・・・ >>37
予備品も少しはあるけど生産終了してるからな。抵抗制御や界磁添加励磁制御なら他からなんとか修理も可能だが、
VVVF制御がブラックボックス過ぎるらしい(´･ω･｀) シリコンに対する半導体物質の性能を現す数値として、バリガ性能指数がよく用いられている。
この数値、シリコンが1、シリコンをしのぐ省エネを実現する炭化ケイ素が340、窒化ガリウムが870である。
それに対し、酸化ガリウムのバリガ性能指数は何と3444である。
シリコンの約3400倍、素晴らしい省エネ効果を実現している炭化ケイ素と比べても約10倍である。
酸化ガリウムの性能は文句なしに圧倒的なのだ。
↑
なんだか凄いことっぽい >>40
蓄電池も全固体電池の実用化が見えてきたので
面白いことになってきた >>50
デバイスの方も逆じゃね？
オン抵抗が従来の低抵抗より２桁以上違っている
熱が出にくくなってヒートシンクや冷却関連が小さくなるので
重量も減るし熱になってしまうロスも減る
早くこの製法で作られたＮｃｈのＦＥＴを出してほしい >>8
刑務所帰りですか？
昭和の終わりには、すでにあったんですが スピード半導体とインテリ半導体、あとは何があるの？ 今までは
電子と言う名の荷物を運ぶトレーラ
道路の道幅が狭く通行する際には
コンテナの周辺をぶつけて荷物を
２割～３割程度落として行ってしまう
落とした荷物は炎上して熱となり消滅する
それが
道路の道幅が拡張されて
落として行く荷物の量が減り落とす荷物は
１割以下になる
それにもっと大きなトレーラも通行が出来る
しかも宣伝通りなら
この道路工事の費用は３，４割程度下がる
ちょっと違うけど一般の人に判りやすくするとこんな感じかな >>53
<ヽ｀∀´> （ ｀ハ´）金をチラつかせたら勝手に来るニダアル 海外の電車は日本ほど距離走ってないだろうから、
あんまり効率上げても全体最適にはならないかもな。 富野由悠季がアニメ化したら窒化ガリウムは
重力から解放されたりオーラを発するのかな >>16
インバータは交流電源を直流か直流電源を交流に変換する装置
トランジスタは装置に使われてる部品 ハイブリッド、低燃費エンジンのせいで原油安
になり、いろんな国が潰滅したのに、さらなる
省エネは、エネルギー立国を踏み潰す。 技術盗まれる、というか自分から献上する奴に注意しないとな >>68
村田はパワーデバイス少ないからあんま影響無いかと
デバイス開発に遅れると思いつく所で
サンケン、新電元、インフィニオン、ルネサス、
オンセミ、ローム、トレックス、ネクスペリア
直近ではこの辺りの会社が影響あるかな ／|∧_∧| チョッパリー
||.<｀∀´ >
||oと. Ｕ|
|| |（__）Ｊ| 話あるﾆﾀﾞよ～
||／彡￣ ｶﾞﾁｬ >>4
元々高周波回路なんかに使われてたんだけど、パワー系に耐えうる信頼性を得られたので、超高速スイッチング素子として使われつつある。
スイッチングロスが小さいので、電源の小型化と効率アップに貢献する。 こう言うので実用化された例なんか皆無だろ
ホログラムディスクだとかどこ行ったんだよ ロボットアーム作ってるけど
なんか役立つ?この発明 半導体の登場で急速に進化したから
これはどうなるの >>71
こういう電車や発電所などの重工業分野で使われる高電圧パワー半導体はその辺のメーカーが扱ってる民生向け小電力半導体とは分野が違うからそいつらも関係ないよ
この手のデバイスは三菱電機、日立、富士電機の重工系メーカーがルネサスに移管せずにいまだに残してるから影響があるならそいつらだな >>8
中古車の墓場だった大阪環状線ですら抵抗制御絶滅したぞ >>75
モータドライバ周りの効率化で制御基板が小さくなる
回生・逆起の対策も新しい手法が生れるかも >>16
インバータを作るための重要部品の一つがトランジスタ
インバータがお好み焼きとするとトランジスタは小麦粉やな
決してキャベツではない >>78
ニュース記事は電車を例にしているが
メーカのサイト見るとその辺の民生用ショットキーっぽい
http://flosfia.com/
たしかに三菱が２０億出したようなので重電からかもしれないけど
一般産業・民生に落ちてくるのを楽しみにする 酸化ガリウムを使った部品をシナチョンに輸出するとまたパクられる。
今のうちに酸化ガリウムを使った電子部品は戦略物資に認定し、輸出禁止にすべき。 >>30
当分その心配はない。シナチョンは日本製の半導体製造装置、日本製の電子部品、日本製の組み立て装置を使って
組み立てているだけ。 >>85
中国の組み立ての現場について言うと
もう日本の組立ロボット産業は
かなり遅れてて最先端では使われてない
なにせ工場の生産ラインが
ことごとく国内から無くなったせいで
日本の工業用ロボット設計者が
最新の組み立ての現場を知らなくて
中国で笑い者になってるのが今の最新事情 そもそも交流モータで走ってる電車はどれだけあるの？ 省エネよりも車輌性能上げろよ
最低でも15m/sの加速力は欲しい、遅延回復や本数増強に役立つ
実際性能の高いE231-800やE235でも起動加速度では128ccの単車に負けてる いんしゅれずてっど
げいと
ばいぽーら
とらんすじたー >>79
広島に来ればいいよ。
抵抗制御、直接制御、釣りかけ、被爆、大阪戦災車 何でもｱﾘ。西武警察で爆破されたもみぢまんぢゅう号の僚機も絶賛営業運転中。 >>11
スパイ防止法と特許侵害で訴えるようにしないとな 安価で高性能とは凄いな酸化ガリウム
ガンダムよりガリアンだなｗ PVやら蓄電池のパワコン筐体開発してるんだが
効率が上がるの大歓迎です。
冷却検討で大変、冷えない検討結果を夢で見る。
効率上がればガンガン小さくしてやるわ。 中国や韓国が本気でやれば二年で追いつくだろ
日本の技術なんてそんなもんだ つうか、日本はシナやチョンの下請けになってんだろ
いくら素材産業で頑張っても意味無い
製品開発が糞過ぎるわ 電車の電気代なんて大した金額じゃないでしょ
自前で発電所作っちゃえば尚更 酸化ガリウム半導体やダイヤモンド半導体の実用化まだかな >>10
SiCにするのはパワー半導体としてより冷却をせずに大電流を扱えるようになるのがメリットです >>102
いつの頃の電気代か分からないけど、10両編成の電車が1㎞走った時の電気代が約10円だとか
電気自動車の電費が5㎞/kwh、電気代が20円/kwhとして1㎞走って4円
乗ってる人数からすると、もともとかなり効率がいい 電気代と車両価格のトータルコストがすべてだから、メカ制御の中古を格安で買って部品交換しながら使い続けるユーザーは残るんだよな。 >>102
＞自前で発電所作っちゃえば尚更
自前の発電所の建設コスト、をどう取り返すのかね？ 発電車をつくって自前で発電しながら電車動かせばいいのに
そうすりゃ架線いらなくなる >>91
国鉄広島は過去の話だ。とっくに民営化されてて今月には全車VVVF化されるぞ。 昔、インバーターエアコンってあったよね。
ネットの富士通のPRって入ってる広告の見出しが変だよ。
ゴードン ムーアの法則が行き詰まりとかさ。
変よ完璧に。
それどころじゃないって話ね。
やるとさ。 >>118
発電のためにエンジン回さなきゃいけないだろーが
エンジン回すならわざわざ発電する必要ない >>68
村田製作所の主力はパチンコの玉を検知するセンサー
海物語の入賞口は全部村田製 >>118
貨物機関車にはあるかもよ
欧州なんかは電化されてない区間が結構あるようだし >>1
既製のモノはどこの半導体なの？村田？オムロン？
抵抗制御とスイッチング制御の違いみたいなものか 取り替えるならインバーター
ナショナルのインバーター♪ GaNは4本足という素性が悪すぎて回路設計めんどい
マイクロチップ積めるほどコストかけれるならいいけど。
回路だけで実装できる酸化ガリウムが本命 >>125
要らないような気がするなー 燃費も悪いみたいだし。完全ななんちゃってEV。 ガチ死に直面しないと一致団結しないしなぁ・・・
フロンガスのときはみんな一斉に足踏み揃えたのに 窒化ガリウムとシリコンカーバイドのどっちが覇権を取るんだろ
分野によってどちらがいいとかあんのかな >>139
『こいつをガンダムの記録回路に取り付けろ。ジオンのモビルスーツの回路を参考に開発したんだ。
これは今までのと違って出力が数倍違う。すごいぞ、ガンダムの性能は数倍に跳ね上がる！！もってけ、そしてすぐに取り付けて試すんだ。』 世界で80キロレールを作れるのは日本だけ
アメリカの貨物路線が60キロレールで限界
日本がアメリカに80キロレールを輸出することになった >>88
日本だと関東、中部、関西及びそれらの近郊を走っている電車が直流で、それ以外は交流と考えれば、それほどハズレではない。 >>118
アメリカやカナダやオーストラリアでやたら長い貨物列車引っ張る機関車はディーゼルエンジンで発電してモーターで走っている。
かつては、電気関係の部品が大きく重くて、この手の機関車は日本にはほとんど無かったが、最近走り出した。 でも価格は倍なんだろ
GaNコンポーネント採用したPC電源、1600Wで7万円もするんだけど？ >>143
インバーターを使ってるってことは交流モーターなんじゃ？ >>16
インバータは装置。
トランジスタは部品。
ラーメンと小麦粉みたいな関係。
ただ、ここで言うトランジスタはかなり広義でサイリスタ、GTO、IGBTみたいなの全部を指してる。意味あいとしては電力制御用大型スイッチング素子。 日本発の技術があっても活用するのは日本じゃないんだろ？
日本の半導体産業が復活するとは思えない >>146
最近は直流電化区間でインバーターを使って交流モーターを回してる
交流電化区間ではインバーターは要らない >>124
発電のためにエンジン回さなきゃいけない
最近出て来たハイブリッド電車がこのタイプ
ディーゼル車も電気使うから昔から発電機積んでるけどな
最近は色々な制御や用途で電気が必要だから
ディーゼル車でも発電したり大容量バッテリー積んだりし始めてる >>16
インバータは直流から交流に変換する装置
トランジスタは電圧や電流を制御する部品
トランジスタが進化して制御専用になったのがサイリスタ
さらにこれを組み合わせて作ったのがインバーター 外資は国を代表する企業がいるけど日本は国内で激しい競合をして、なおかつ海外でもガチンコさせられてるから国内同士で合併していかないとこの分野も楽ではないぞ。
ホルホルするのはいいけどインフィに本当に勝てるのか？ 小田急初のステンレスカー(1000形)が大規模修繕を受けた際、三菱電機のインバータ装置に世界で初めてSicを採用した(当時広報紙でも紹介いていた)
現在はほぼ時を同じくして、山手線や大阪環状線の新車等にも採用されている >>87
量産品作るのに最先端ロボットは不要。
シナだとロボット導入するより人を安くこきつかったほうが安い。だから信頼性が低い。 >>97
シナチョンは、パクるための資料を渡さなければ大丈夫。 >>101
素材産業や基礎研究は目立たないが一番重要。シナチョンはこれができないから日本に対抗できない。
もしシナチョンと戦争になって日本からの輸出が止まったらシナチョンは壊滅的な打撃を受ける。 >>51
GaNでは無理だけど、今回の酸化ガリウムならどちらも作れるらしいから、こっちに期待しよう。 >>125
車軸モーターならその方式強いと思うけど
note e powerのやり方だと機械ロス避けられなくてデメリットデカい 上場してないから買えない
安川電機とかは金出して、設備も使わせてるから
たとえ金だけ出しても受け取ってもらえない >>11
日本が工業化できたのも他国が欧米がパクりに寛容だったからだからな。
そういうの忘れて被害者意識ばかりってのも。 >>152
最近出て来たハイブリッド電車が仙石東北ラインでも活躍中
こちらは交流電化の東北本線と直流電化の仙石線を直通する
一部はさらに非電化の石巻線にも直通 半導体→導体と絶縁体の中間、電気を通したり通さなかったりする、ゲルマニウム、シリコン、ガリウム、P型とN型がある
パワー半導体→電車などの高出力なもの(強電)に使えるもの
ダイオード(PN)→整流、トランジスタ(PNP、NPN)→出力制御、サイリスタ(PNPN)→スイッチング
コンバータ→交流・直流変換
インバータ→直流・交流変換
VVVFインバータ→電圧可変・周波数可変、電車など
CVCFインバータ→電圧固定・周波数固定、UPSなど
GTO(サイリスタ)インバータ→高周波数化が苦手、動作音が大きい、209系、500系新幹線など
IGBT(トランジスタ)インバータ→高出力化が可能になった、E231系、700系新幹線など
交流電化区間の交流電車→電線(50、60Hz)～交流～コンバータ～直流～インバータ～交流～三相モーター
違ってたらスマン(・ω・) >>118
今ある架線を無くす必要は無いと思うけど、機関車から給電して架線が無い区間でも走れるようにするのはアリかも
電化したいけどトンネル断面積が小さくて電化できない区間とかあるし。
わざわざそんなことするよりも機関車で牽引した方が効率いいかもしらないけど >>177
なるほど
VVVFとCVCFは腹に落ちた
新型電車がこぞってVVVFなのは、やはり効率いいんだろうね >>178
小さなエンジンで定速発電して、バッテリーにためておいてVVVFにすると、燃費もよくなりそうだね
最大加速が必要なのは、そんなに長く続かない前提というか、登り坂に必要な電力＋アルフォを貯める設計って感じかな >>179
予讃線だと、
8000系→GTOインバータ
8600系→IGBTインバータ
ぞなもし >>179
パワーがあるから電動車の比率も減らせるしね(´･ω･｀)
例えば武蔵野線の205系の場合は8両中、界磁添加励磁制御だと電動車6両なのがVVVF改造車だと4両で運用できてるし(´･ω･｀) 原発の今までの儲けが10兆円で
原発事故処理費用が80兆円だそうだ。
つまり70兆円の赤字。
今後の赤字はさらに膨らむ。
原発を廃止したほうが良いのは
どんな馬鹿でもわかることだ。
なお2019年の国全体の予算は
101兆円だ。 >>118
汽車というのがあるのに何故わざわざ架線が必要な電車を採用してるのかを考えろよ lGBTインバータは、すぐ変換しちゃうからメンドクサイ。 小型原子炉を積んだ蒸気機関車作れば
排ガスも煙も出ないし便利だよね。 >>185
つまんねー揚げ足レスだな
気動車の地域でも汽車と言ってるのも多いんだよ >>155
サイリスタは三本足で真ん中の足をちょっと刺激してやると
両側の足の高圧大電力の電気が通る
この刺激を与えてる時間と休んでる時間を絶妙にコントロールする事で
交流の波形を作ってる >>179
VVVFは車輪の回転速度を検出して
それより少し速(高)めの周波数でコントロールすることでトルクを得て加速してるし
少し遅(低)めの周波数でコントロールすることでブレーキを掛けてる
速度を変化させるには必須の技術
またブレーキを掛けて減速した時のエネルギーは回生されて電力のロスも低減してる >>182
それはすごいな
1.5倍力持ちってことか
山手線に最初に入った時、あの独特なミュイーって音と加速度の強さに驚いたが 炭化ケイ素さんが340、窒化ガリウムが870ですか。
私、酸化ガリウムのバリガ性能指数は3444です…
ですが、もちろんフルパワーであなたと戦う気はありませんからご心配なく… >>16
交流を直流にするのがコンバーター
直流を交流にするのがインバーター
インバーターはスイッチがあればできる
トランジスタのスイッチング機能をよく使う ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
