パワー半導体でも、出遅れた日本！

 

 

日経クロステック誌が、『EV需要でSiC市場が急拡大、出遅れた日本と台頭する中国』と報じていたが、日本はSi半導体は、2，30年前は先陣を切っていたが今や、後発になっているが、パワー半導体は、以前世界の最先端を切っていると思っていた。しかし、この技術誌によると、ドイツやアメリカのパワー半導体メーカーが先陣を切っているという。日本は世界最先端の自動車製造国で、しかもガソリン車でも、μコンローラ半導体は数十から2百個くらい使われているから、まして、自動運転とか、車インターネットとか言われているから、パワー半導体は、これからは、μコンから、情報通信の世界で使われている、数百億トランジスタのSoCが一般になるといわれているのに、出遅れてしまったとは、液晶やSi半導体の二の舞になりかねないのか。マスコミの力で、現状を変えられないモンだろうか？以下、その要約：：：：：：：：：：：：：：：：：：：

　パワー半導体に世代交代の波が押し寄せている。電気自動車（EV）を中心に、電力損失が小さい次世代材料のシリコンカーバイド（SiC）が2025年ごろから普及していく。EVへの採用で量産効果によってコストが下がり、再生可能エネルギーや産業機器、データセンター、白物家電といった分野にもSiCが広がる。さらに、業界地図も変わりそうだ。欧米企業や中国企業が積極的な投資で台頭しており、現行のシリコン（Si）で優位に立っていた日本企業は劣勢になりつつある。

　特にパワー半導体最大手のドイツInfineon Technologies（インフィニオンテクノロジーズ）はSiCを最初に製品化し、現在もSiC事業への積極的な投資を続けている。その同社が新たな手を打った。SiCで中国企業とタッグを組んだのである。

　2023年5月、インフィニオンは山東天岳先進科技（SICC）および北京天科合達半導体（タンケブルー）の2社とそれぞれ調達契約を締結した。SiCパワー半導体素子（パワー素子）に必要なSiCウエハー、および「ブール」と呼ばれるウエハーを切り出す前のSiC単結晶を入手するのが目的だ。

　インフィニオンはこれまで、SiCウエハー最大手の米Wolfspeed（ウルフスピード）や米Coherent（コヒレント、旧II-VI）、レゾナックなどと同様の契約を結んできた。今回新たに中国2社と契約したのは、SiCパワー素子への旺盛な需要に応えるためである。

SiCは2030年にパワー半導体市場の3割を占めると予測されている（出所：富士経済のデータを基に日経クロステックが作成）

 

トヨタ、27年にも全固体電池を実用化へ

 

 

 

 

マスコミ各社が一斉に「トヨタ、27年にも全固体電池を実用化へ EV普及の「起爆剤」」と報じていた。さぞかし、素晴らしい発明かと思った。

６月13日版の毎日新聞によると、以下の様であった。

　トヨタ自動車は、電気自動車（EV）向けの次世代電池「全固体電池」を2027年にも実用化する方針を明らかにした。全固体電池は、現在のリチウムイオン電池よりも航続距離を伸ばせるほか、充電時間を大幅に短縮できるとされる。EV普及の起爆剤として期待されており、各社の開発競争が加速しそうだ。

　現在、EVで主流となっているリチウムイオン電池は、正・負両極をつなぐ電解質に液体を使うが、全固体電池は固体を使う。エネルギー密度が高まり充電時間が大幅に短縮できるほか、航続距離も伸ばせるとされる。

　トヨタが22年に発売したリチウムイオン電池を搭載したEV「bZ4X」の1回の充電当たりの航続距離は約559キロだが、全固体電池だと約2・4倍に伸びるという。

日経など他新聞も日産やホンダも、全個体化２次電池の開発しており、数年以内に実用化・搭載すると以下の様に報じている。

日産自動車は２８年度までに、ホンダは２０年代後半の実用化を掲げる。トヨタはハイブリッド車（ＨＶ）に２０年代前半に搭載するとしてきたが、ＥＶ需要の高まりから方針を転換。先駆けた商品化へ競争激化が予想される。

　電解質を固体化した全固体電池は、劣化しにくく１００度以上の熱にも耐えられる。トヨタの現行ＥＶ「ｂＺ４Ｘ」の３分の１の約１０分で急速充電が可能で、航続距離は２倍以上に伸ばせる。今後は量産できる工法の確立と価格低減が課題だ。

日経電子版6月13日号掲載のLi電池に電解体が液体と固体の比較図

マスコミ各社が一斉に報道するくらいだから、素晴らしい発明かと思ったら、上図の示すところは。従来のLi電池に比べると５倍から２５倍もしている。現在のLi電池のEV（最近BEV、BatteryEVと言っている様だ）ですら、ガソリン車の倍はしている。そうなると、全個体Li電池によるBEVの価格は現在のガソリン車の１０倍から５０倍もして、庶民には手が届かなくなる。

結局、現在のLi 電池の課題を可決した、安価な電池が開発されるまで、現在のLi電池によるハイブリッド車が、暫くは最善の車の在り方なんだろう。一般エネルギー消費も、再生可能エネルギーの普及は精々15％で、もっぱら、化石燃焼に依拠せざるを得ない。核融合発電が実用化されれば、CO2問題も一挙に解決できるがこれも、実用化は精々2050年とか。