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京都地域


代表研究統括 西本 清一

〈サテライトクラスター:長野地域、福井地域、滋賀地域〉

クリーン・低環境負荷社会を実現する高効率エネルギー利用システムの構築

テーマの概要

 クリーン・低環境負荷社会を実現する高効率エネルギー利用システムの構築とネットワーク形成に向け、家電製品、モータ、産業用ロボット、電気自動車、鉄道、電力システム等における省エネ効果を飛躍的に高めるとともに、太陽光発電や風力発電等の再生可能エネルギーの早期導入と拡大を図るための基盤として、次世代パワーエレクトロニクスの高性能化と本格普及・社会実装の促進に世界の注目が集まっています。
 京都地域では、知的クラスター創成事業の第T期(平成14年度〜19年度)および第U期(平成20年度〜24年度:地域イノベーションクラスタープログラムを経て地域イノベーション戦略支援プログラムに名称変更)の助成を得て、地域の産学公連携研究を展開し、多くの成果を挙げてきました。特に、京都大学と地域企業のローム(株)との間の緊密な産学公連携による小型・大容量SiCパワーデバイスの実用化開発研究が大きく進展し、平成22年に国内初のSiCショットキーダイオードと世界初のSiC パワーMOSFET(金属酸化物半導体電界効果トランジスタ)、さらに平成24年には世界初のフルSiCパワーモジュールの量産に相次いで成功し、今回の研究成果展開事業に繋がりました。
 SiCパワーデバイスの量産品を用いて試作したインバータは、従来のSiインバータと比較して電力損失が73%低減され、顕著な省エネ効果が得られることを実証済みです。SiCパワーデバイスやSiCパワーモジュールを搭載した機器は、高効率化(エネルギー低損失化)、小型化、高温動作、高周波動作を実現し得る点で、従来にない高性能なアプリケーション分野が拡大すると期待されています。

社会実装に向けて

 本スーパークラスターでは、大学を中心とする高性能材料・デバイス研究開発グループ、回路・システム研究開発グループ、アプリケーション研究開発グループに加え、製品開発型中小企業を含むスーパークラスター参画企業(デバイス・モジュールメーカー/機器メーカー/システムメーカー)による産産連携実装化推進研究開発グループを編成し、製品化展開を強力推進する実施体制で臨んでいます。これにより、平成29年度までの本事業期間内に、SiCパワーデバイスやSiCパワーモジュールを搭載した小型・高周波スイッチングインバータ、マイクロスマートグリッド、可変磁気抵抗モータなどの機器・システムを試作し、SiCパワーエレクトロニクスの本格普及と社会実装の実現可能性を評価し、その国際的優位性を確実なものにします。


京都コアクラスター

クリーン・低環境負荷社会を実現する高効率エネルギー利用システムの構築

趣旨
  • 新的SiCパワーデバイスの社会実装を促進し、エネルギーを無駄なく利用するシステムの構築により、環境負荷が少なく、高効率で快適な社会を実現。
  • 同時に、SiCパワーデバイス量産技術の世界的優位性を堅持することにより、産業競争力を高めて我が国の経済成長を牽引し、新たなグリーン産業と雇用の創出を通じて、経済的にも豊かな社会を構築。
概要
  • 高性能材料・デバイス研究開発
    材料の基盤研究によるデバイスの高性能化
    キーワード
    SiCパワーデバイス、太陽電池、蓄電池
  • 回路・システム研究開発
    デバイス特性を引き出す回路・システム設計
    キーワード
    高周波スイッチング回路、高周波ゲートドライバー、モーター制御
  • アプリケーション研究開発
    人間生活に最適なアプリケーション構築と実証
    キーワード
    電力パケット、情報センシング、Cyber Physical System
  • 産産連携実装化推進研究開発
    産産連携による製品化を通じた社会実装の普及
    キーワード
    マイクロスマートグリッド
参画機関
中核機関
(公財)京都高度技術研究所
大学
京都大学、京都工芸繊維大学、大阪大学、神戸大学、奈良先端科学技術大学院大学、滋賀県立大学、同志社大学、立命館大学
公設試験研究機関
(地独)京都市産業技術研究所、京都府中小企業技術センター
企業
(株)アイケイエス、オムロン(株)、京セラ(株)、サムコ(株)、(株)島津製作所、住友電気工業(株)、ニチコン(株)、日本電産(株)、(株)堀場製作所、(株)村田製作所、ローム(株)ほか(今後追加予定)

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採択課題