EV深化が日本の技術イノベーションを育む！

日本の総理大臣が替わろうが、円高などで日本経済が五重苦、六重苦に喘ごうが、日本の生きる道は「ホンモノの技術熟成とモノ作り」だと信じている。
日本という国は360度海に囲まれた海洋と水の恵みに富んだ国家である反面、いわゆる化石エネルギーとはほぼ無縁の国だ。であれば、可能な限りそのようなエネルギー資源に依存せずとも生きていける術がウリであるべきで、震災と原発事故があって初めて言われるようになった「再生可能エネルギー」への取り組みなど、もとより当然のことだったはずだ。持続可能社会を本気で目指すならば、取り組むべきは形骸化された「○○依存からの脱却」ではなかっただろうか。
もはや、コレがなくなってアレが普及したらドコとナニが困るから、などという霞ヶ関的ロジック、一見公平主義とはどこかでオサラバしなければ、真のイノベーションなど確立できるはずもない。

さて、EV関連技術の進化のスピードが加速していることは間違いないことだが、相変わらず「国」として明確な目標や施策を掲げられていないことも事実。そんな中でも今回注目したのは「レアアース不要モーター技術」と「非接触充電技術」だ。いずれも開発途上にある技術であることは事実だが、○○依存からの脱却やEVの飛躍的な利便性を実現させるには、すでに「夢」ではない技術とも言えそうだ。

不可能を可能にすることこそ日本のお家芸

レアアース不要モーターの開発が加速するようになったきっかけは、ご承知のとおり原材料のレアアースを中国からの輸入に依存してきた折、日中間の政治問題に左右され過ぎることが判明、そんなものなくてもモーターは出来る！　という技術と向き合った結果だ。
最近の動向は下記の表をご覧いただくとして、現在分かっている限りでは、官関係ではNEDO（当然だろうが）、学界では北海道大学と東京理科大学、企業ではトヨタが同技術推進に積極的な姿勢を示している。
最新の報道によると、課題としては未だ効率、騒音、振動が一定レベルに達していないということだが、さらに研究が進めば現状モーターに引けをとらない、という頼もしい展望もある。大いに期待したい。

レアアース不要モーター開発の動向

報道日	タイトル	概要	ソース
2010.09.29	レアアース使わぬモーター開発　NEDOと北大	NEDOと北海道大学の研究グループは、レアアース（希土類）を使わないハイブリッド車用モーターの開発に成功した。従来型の「フェライト磁石」は磁力が弱いことがネックだったが、研究グループはレアアース磁石とほぼ同等の高出力が可能な技術の開発に成功。フェライト磁石は安価でモーターの低コスト化にもつながる。	共同通信
2011.01.14	トヨタ：脱レアアースへ－次世代ハイブリッド・ＥＶ用モーター開発中	トヨタ自動車は、供給が途絶するリスクのあるレアアース（希土類）を必要としない次世代ハイブリッド車・電気自動車向けモーターを開発中であることを明らかにした。プリウスに現在使われている永久磁石型モーターよりも軽量で効率の良い、いわゆる「誘導モーター」の開発に取り組んでいる。	ブルームバーグ
2011.07.23	東京理科大学などが脱レアアース・モーター搭載のEV	東京理科大学とNEDOが脱レアアース次世代モーターを開発した。	youtube
2011.08.29	東京理科大学、レアアース不要の電気自動車モーターを開発	この新型モーターは、出力50ＫＷ、エネルギー効率は95％以上。スイッチドリアクタンスモーターと呼ばれる発動機は、通電する際にコイルが開いたり閉じたりすることによって回転する時の磁場の変化により電荷を生み出す仕組み。これは永久磁石が不要であることを意味する。サイズはプリウスに使われているものとほぼ同程度。開発者によれば、このモーターは現段階では、効率や燃費はさほど優れず、騒音、振動もあるが今後研究が進めば競争力を持つ製品になる。	サーチナ

MIT発ワイトリシティ社の技術に熱い視線

EVが充電インフラに頼らざるを得ないことは申すまでもない。第一ステージとしての「充電インフラ」は「いわゆる定置式のケーブルを介する充電器」。で、次世代ステージともいうべき充電インフラが「非接触充電」と言われている。文字通りプラグなどの接触器具を経ずに、無線で２次電池に充電する技術。充電器とEVとの接点がないため、耐久性や接点不良、水分などによる漏電の心配が少ない。
代表的な技術としては、電磁誘導方式、電波受信方式、共鳴方式の３種類があり、実用化されている方式はコイルからコイルへ電力を給電する電磁誘導方式だ。この方式だと充電位置の確度が求められ、位置変化による効率低下もある。さらに電磁波、高周波への対策も要求される。そこで最近では電界や磁界を用いた共鳴方式の非接触充電システムの開発に注目が集まっている。下記表にあるMITの研究成果がまさにそれである。

非接触充電に関する動向

報道日	タイトル	概要	ソース
2010.10.05	パイオニア，EV向けに電磁誘導方式の非接触充電器を参考出品	パイオニアは「CEATEC JAPAN 2010」に電気自動車向けの非接触充電器を参考出品。電磁誘導方式を採用し、定格出力は3kW。特徴は銅線を巻いたコイルを利用するのではなく、プリント基板に配線した基板コイルを用いたこと。パターンの異なる配線を施した基板を複数積層した。アンテナ部分を薄型化でき、材料コストを低減。パイオニアが非接触充電器に取り組んでいる背景はEVが充電器で家庭とつながるなら電気だけではなく自動車の機器と家庭の機器もつなげ新たな環境を創出したいとする。	Tech on
2010.10.22	デルファイ社、ワイトリシティ社とEV/HEV向け非接触充電システムの開発で協力	米デルファイ社と米ベンチャーのワイトリシティ社は、電気自動車やハイブリッド車向けの非接触充電システムの開発で協力すると発表。両社で協力することで、世界市場向けに安全で利便性の高いシステムに仕上げる。ワイトリシティ社が開発中の磁気共鳴方式非接触充電システムを採用する。電磁誘導型と比べて出力を高められるのが特徴。ワイトリシティ社によると、ケーブルを用いる家庭用充電と同レベルの3.3kWの出力を達成しているという。	Tech on
2011.02.25	ＥＶ実験に熱視線　プレート通過　走行充電　福岡の企業が開発	福岡県苅田町の電力制御装置製造「ヘッズ」は、同社が特許を取得した非接触充電装置を使った１人乗り電動三輪車の公開走行を行った。車が路上の電力供給プレートを通過して充電する。装置は、路上に設置した電力供給プレート（縦２メートル、横１８センチ、厚さ２・５センチ）内の給電コイルに電流を流して磁界を発生させる。	西日本新聞
2011.04.28	トヨタ、ワイヤレスでEV充電米ワイトリシティと提携	トヨタ自動車は、電気コードを使わず電気自動車やプラグインハイブリッド車に充電する技術の実用化に向け、米ワイトリシティと提携したと発表した。ワイトリシティの増資も引き受け資本提携する。ワイトリシティが持つ非接触充電技術を活用し、早期の実用化を目指す。充電器（地面）と受電器（車両下部）とをコードレスで接続し、ワイヤレスで電力を伝送する技術を開発する。実用化すれば、自宅や駐車場に埋め込まれた充電器に車を近づけるだけで受電できる。	エクール
2011.06.15	駐車するだけでＥＶ充電　ＩＨＩ、ケーブル不要の装置開発へ	IHIがケーブルを使わずに電気自動車に充電できる新システムの開発に着手。実証実験に着手し、大手自動車メーカーとの交渉がまとまれば、実車への搭載実験にも着手する計画。 IHIが取得した技術ライセンスは「非接触給電」と呼ばれる技術。米ワイトリシティが保有しており、磁力を使うことで最大２０センチ離れていても電気をやりとりできるという。 IHIでは車の底部に受電、駐車場の路面に送電をする装置を付けることを想定。ワイトリシティはMITの研究グループから独占的な技術移転を受け誕生したベンチャー企業。共鳴方式は、MITの研究グループが2006年に理論を発表した非接触充電技術。 IHIは今後ワイトリシティと協業して、具体的な利用シーンをイメージできるような試作機を用意。電気自動車の用途に対しては、自動車メーカーと協力して開発を進める考え。	MSN産経ニュース

非接触充電の概念図。地面には定置式充電器を埋め込み、車両側には受電車載器を取り付ける。イラストのように個人の駐車場、大規模、中小規模の駐車場など条件を問わない。（出典：ワイトリシティ）

出力3.3kWの非接触給電評価機。IHIのリリースによると磁界共鳴方式とは、ブランコを押すときブランコが行って戻ってくる時間にちょうど合わせて押すとブランコが大きく揺らすことができるのと同じように、送電装置と受電装置の共振周波数がほとんど同じ時、間の磁場を通って送電装置と受電装置の間で共鳴が起こる。磁界共鳴方式ではその共鳴を利用して送電装置と受電装置が離れていても効率良く電力を送ることができるという。（出典：IHI）

次世代非接触充電技術は、日米大手、ベンチャー企業が中心となって進んでいくものと思われる。今後はMITが開発した共鳴方式の非接触充電技術の技術移転を受けた米ベンチャーのワイトリシティ社が中心となって推移しそうだ。
提携や協業など、すでに米国内では部品最大手のデルファイ社（2005年に破綻、2009年破産法適用から脱却。破綻前の2004年には古河電工とワイヤーハーネスの合弁会社を設立した経緯もある）とは2010年10月に同技術開発で協力。日本企業では2011年４月にトヨタがワイトリシティ社の増資引き受けも含めた提携を発表している。又直後の６月にIHIがワイトリシティ社との協業を発表している。まさに日米超大手企業が注目していることが歴然の技術と言えよう。
少し残念なのは、最初の発明が日本ではなくアメリカの大学であったことだが、より良い技術に熟成させていくのが「日本」という選択もあっていいのかもしれない。