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研究開発テーマ「超伝導システムによる先進エネルギー・エレクトロニクス産業の創出」


顔写真

 プログラムオフィサー(PO)

 佐藤 謙一

 元 住友電気工業株式会社 研究開発本部 フェロー
 専門分野
 超電導線とケーブル・マグネット・モータへの応用


■ 研究開発テーマの設定趣旨

1.研究開発テーマの概要

 本テーマは超伝導の持つ低損失、高密度電流、高磁場、高速性、高感度などの特性に基づいた新しい機器、システムの生まれる可能性を考慮し、これまでのさまざまな研究開発プロジェクト成果を最大限活用するとともに、長期的視点のもとで実用機器・システムにつながる研究開発とあわせて超伝導応用の学術的・技術的基盤の着実な構築を目指すものです。
 高温超伝導材料とその応用の推進を大学などの基礎研究と企業の研究開発を並行させる産学連携による効率的な研究開発推進体制を構築し、合計で最長10年の3つのステージ;応用基礎研究(ステージT、全額委託)、要素技術の研究開発(ステージU、全額委託)、アプリケーションの研究開発(ステージV、マッチングファンド)を1つの制度でサポートします。
 アプリケーションとしては、エネルギー・環境、産業・輸送、医療・バイオ、センシング、情報・通信の各分野を含みます。具体的な例としては、直流電力ケーブル(再生可能エネルギーとの連系、都市内・ビル内・鉄道用、水素利用との連携など)、回転機(風力発電機、船舶用、自動車用や産業用モータなど)、磁気分離、加速器、MRIやNMRなどの高磁場応用、SQUID、エレクトロニクス回路、などの機器・システムおよびそれに必要な材料高度化を対象とします。

2.プログラムオフィサー(PO)による公募・選考・研究開発テーマ運営にあたっての方針

 人類社会の発展や地球規模のさまざまな問題の解決に資するため、高温超伝導のポテンシャルを最大限引き出し、超伝導システムとして新しい産業創成の礎を築き、さらにその技術の普及による新産業の創出を望みうる地平を切り開きます。
 エネルギー・環境、産業・輸送分野では、低炭素時代の実現を目指した電力・エネルギー基盤技術や世界規模の再生可能エネルギー利用のための基盤技術および超伝導の持っている省エネルギー基盤技術からアプリケーション技術への転換を目指します。医療・バイオ、センシング、情報・通信分野では、高齢化社会や地域の医療を支える超伝導医療機器の基盤技術や生命科学者が容易にアプローチできる情報技術を駆使した超伝導科学基盤計測技術の構築、実現を目指します。いずれも新しいコンセプトに基づいた超伝導応用のフロンティアを切り開くものが期待されます。
 期待される10年後の姿としては、材料基礎研究から実用機器研究開発をつなぐ実用基盤研究および学術研究の高度化を狙い、成果としては、2050年超伝導社会の実現が見通せる高温超伝導応用システムの実用基盤技術の確立とプロトタイプの製作・試験です。例えば、マーケット競争力のある機器開発につながる研究成果、システムに最適な実用材料の研究成果、ターゲットシステムを想定しながらもさまざまな機器・システムに共通となる実用技術基盤となる研究成果があります。
 また各課題共通となる冷却技術についても検討の場を設けるとともに、複数課題の研究開発の成果を共有しより効果的・効率的な開発が可能な場も設けてゆきます。


■ プログラムオフィサー(PO)及びアドバイザー

  氏名 所属・役職
PO 佐藤 謙一 元 住友電気工業株式会社 研究開発本部 フェロー
アドバイザー 岡部 洋一 元 放送大学 学長
アドバイザー 上岡 泰晴 Cold Tech Associates 代表
アドバイザー 木村 錫一 愛媛大学 名誉教授
アドバイザー 谷口 治人 東京大学 先端電力エネルギー・環境技術教育研究センター 
特任上席研究員
アドバイザー 濱島 高太郎 東北大学 名誉教授
アドバイザー 藤巻 朗 名古屋大学 大学院工学研究科 教授
アドバイザー 堀上 徹 元 低温工学協会 副会長
アドバイザー 山田 忠利 マグネットテクノロジー 代表

■ 課題

課題名 課題概要 PM
(※)
開発リーダー 評価結果
研究リーダー
高温超伝導SQUIDを用いた先端バイオ・非破壊センシング技術の開発 SQUIDは超伝導を利用した磁気センサです。従来は低温超伝導が用いられてきましたが、応用分野の拡大を目指して、高温超伝導によるSQUIDセンサの高性能化と高信頼性を実現します。また、医療診断や再生医療のためのバイオセンシング技術、電池の分析・評価のための非破壊検査技術、農業分野での水分検査技術などの応用システム技術の開発を行います。 神鳥 明彦
株式会社日立製作所 中央研究所 主管研究員
中間評価(ステージT)−平成23年度実施−

中間評価(ステージU)−平成25年度実施−

中間評価(ステージU)−平成27年度実施−
圓福 敬二
九州大学 超伝導システム 科学研究センター 教授
大出力超伝導回転機器に向けたキーハードの開発






※H25年度終了
海運でのCO2削減を実現するため、従来のディーゼルエンジンに代わり、超伝導モーターを用いた電気推進システムの研究開発を行い、大型船舶への応用を目指します。高効率な20MW級大型回転機の実現へ向けて、交流損失の少ない超伝導コイル、回転機ロータと一体の冷却システムなどの要素開発を行い、応用のための基盤技術を確立します。 柳本 俊之
川崎重工業株式会社 技術開発本部 技術研究所 副所長
中間評価(ステージT)−平成23年度実施−

事後評価(ステージU)−平成26年度実施−
塚本 修巳
上智大学 理工学部機能創造理工学科 客員教授
高温超伝導を用いた高機能・高効率・小型加速器システムへの挑戦 医療用・産業用粒子加速器のマグネットの多くは銅線で作られています。加速器の小型化・省電力化・高機能化に向けて、マグネットの高温超伝導化に挑戦します。要素技術の研究開発を行い、プロトタイプマグネットを試作し加速器ビームラインで機能実証し、将来の小型・高機能粒子線がん治療装置、加速器駆動未臨界炉などの基盤技術を確立します。 来栖 努
株式会社東芝 原子力事業統括部 新技術応用プロジェクト部 担当部長
中間評価(ステージT)−平成23年度実施−

中間評価(ステージU)−平成27年度実施−
雨宮 尚之
京都大学 大学院工学研究科 教授
高温超伝導材料を利用した次世代NMR技術の開発 NMR(核磁気共鳴)装置への高温超伝導材料の導入により、検出プローブの高感度化と超伝導磁石の小型化を実現し、スループットの飛躍的向上とNMRの普及拡大を目指します。そのために高温超伝導磁石とプローブの要素技術開発と、高磁場でのシステム実証を行い、物質・生命科学、材料評価、創薬などの分野への波及効果を生み出します。 末松 浩人
株式会社 JEOL RESONANCE 取締役
中間評価(ステージT)−平成23年度実施−

中間評価(ステージU)−平成27年度実施−
松本 真治
物質・材料研究機構 先端材料解析研究拠点 原子構造物性分野 主幹研究員
次世代鉄道システムを創る超伝導技術イノベーション 超伝導を活用した次世代鉄道システムの基盤技術開発を行います。主に鉄道の電化区間向けへの送電ケーブルの超伝導線化を研究対象として取り上げ、非電化区間向けの超伝導補助電源システムの検討も行います。材料、直流送電ケーブル、冷却システムの要素技術開発に加え、既存鉄道システムとの融合を進め、実験線での検証を行います。 富田 優
公益財団法人鉄道総合技術研究所 材料技術研究部 超電導応用研究室 室長
中間評価(ステージT)−平成24年度実施−

中間評価(ステージU)−平成26年度実施−

中間評価(ステージU)−平成28年度実施−
大崎 博之
東京大学 大学院新領域創成科学研究科 教授
※PM(プロジェクトマネージャー):各課題の取りまとめ役

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