カーボンユートラルとEV時代におけるモータの技術革新について話せます
2030年、2050年とカーボンニュートラルに向けEVの時代が暫く続く。
EV向けモータの開発に手がける企業より問い合わせがあり、
アドバイスした。私自身企業所属時にモータ等の開発を行ったことが
ある。経験を踏まえ解りやすく説明した。
■話せること
今回のモータに関するコンサルタント内容は下記のキーワードやメッセージ
が含まれる。
(1)永久磁石型(PM)モータ
(2)インダクション(誘導)モータ(IM)
(3)表面磁石型同期モータ(SPMSM)
(4)埋込磁石型同期モータ(IPMSM)
(5)リラクタンス同期モータ
(6)スイッチトリラクタンスモータ(Switched Reluctance Motor:SRM)
(7)同期リラクタンスモータ(SynRM)
(8)永久磁石のモータ制御が高効率で快適な走りを実現
(9)静かで滑らかな加速感
(10)モータとインバータ制御回路
(11)米国のカリフォルニア州での排気ガス規制の一環(ZEV規制)
(12)永久磁石を用いた交流同期モータ(PMモータ:Permanent Magnet Motor)
(13)高性能な永久磁石の開発
(14)ネオジムなど希土類磁石の強磁性化と耐熱性向上
(15)もっともコストパフォーマンスに優れた磁石
(16)サマリウム・コバルト希土類磁石
(17)コバルトに依存しない、豊富なフェライト
(18)ネオジム、フェライト、ボロン系の希土類磁石
(19)IGBT(Insu1ated Gate Bipo1ar Transistor)
(20)電池の直流電力を三相交流電流に変換し、電流の位相を最適に制御することで、モータのトルク出力と効率向上を実現
(21)PMモータ制御の特徴としての「弱め界磁制御」
(22)永久磁石モータでは、小型軽量で高効率である長所を持つ一方、高速回転領域ではロータ(回転子)の永久磁石の
回転により、ステータ(固定子)の巻線に起電力が誘起され、この起電力とインバータ駆動電圧がバランスするところで、
最高回転数が決定されます。最高回転を高めるには、この誘導起電力を弱めることが必要
(23)駆動電流の制御手法として「弱め界磁制御」が用いらる
(24)インテリジェントパワーモジュール(IPM)と呼ばれる電力変換回路、その構成素子であるIGBT(Insu1ated Gate Bipo1ar Tmasistor)
(25)ハイブリッド自動車や電気自動車などの「電動車」が、非常用電源になる
(26)経済産業省は国土交通省と連携して『災害時における電動車の活用促進マニュアル』を公表
(27)グローバルで供給する日本車のすべてを対象にxEV化
(28)自動運転やMaaS(モビリティ・アズ・ア・サ―ビス。あらゆる交通手段のリアルタイムデータをデータプラットフォーム上で共有し、そのデータを活用するアプリによって、最適な移動手段を提供するサービス)
(29)独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構(JOGMEC)
(30)レアメタルが持つ大きな課題のひとつとして、存在する国が偏っており、政情に不安のある国が多い
(31)車載用リチウムイオン電池の残存性能の見える化(「残存性能の見える化」)
(32)「Well-to-Wheel Zero Emission」チャレンジ
(33)車載用中古電池のリユース市場形成
(34)トヨタ上海モーターショーで電気自動車シリーズ『bZ』を発表
(35)VWが電気自動車『ID.3』生産開始
(36)e-モビリティ化への取組
(37)斬新で安価な電気自動車
(38)カーボンニュートラルに向けた自動車政策
(39)グリーン成長戦略の実行計画(自動車・蓄電池産業分野等)
(40)合成燃料の大規模化・技術開発支援
(41)蓄電ビジネス創造
(42)遅くとも2030年代半ばまでに、乗用車新車販売で電動車100%を実現できるよう包括的な措置を講じる。
(43)特に軽自動車や商用車等の、電気自動車や燃料電池自動車への転換について、特段の対策
(44)2021年2月にはアメリカがパリ協定に復活し、カーボンニュートラルや脱炭素社会への動きは決定的
(45)自動車メーカーのZEV戦略と競争
(46)2015年に締結されたパリ協定が自動車産業を締め付けている現実に突き当る
(47)ITイノベーションや第4次産業革命なども進み、ZEVトランスフォーメーション(変革)が起きる
(48)DX、デジタルトランスフォーメーション
(49)EVシフト宣言
<WEB会議の印象を短歌にまとめる>
①「経済の パリ協定後 の理念は 持続可能な 炭素循環」
②「太陽は 水と緑と 生命の 人に優しい 流れを創る」
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職歴
職歴:開示前
このエキスパートのトピック
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太陽光発電の最近動向と周辺情報通信システム(3Dモデル含む)について話せます
¥50,000~■背景 1、筑波大学大学院教授(2011~2013年)に主要発電装置である太陽光発電(PV)を含む カーボンニュートラルエネルギー供給設備の実証試験を行い成功した。 同設備には下記の機能を付加した。 (1)PVと他電源を併用した発電出力安定化(VPP) (2)IoTにより遠隔監視制御 (3)電力系統安定化のため、IGBTを含む電源安定装置の設置。 (4)プラントモデル制御(デジタルツイン制御)で高効率化 (5)日射量計のトレンド解析によるエッジAIによる予測制御 昨今クライアントの依頼で本件につき意見交換した。 2、この実績と知見に基づき技術士業務(2013年~現在)を行っている。 加速度的に進化しているデジタルツイン設計、バーチャルPPA、衛星データ利用、 セキュリティー対策技術を駆使しPV普及拡大に向け活動している。 昨今クライアントの依頼で本件につき意見交換した。 ■話せること クライアントと意見交換した内容を下記に示します。話題提供できます。 (1)プラントモデル制御(デジタルツイン制御) (2)衛星データ利用によるソーラカー制御 (3)3D都市モデルによる太陽光発電の設置拡大 (4)合成開口レーダーによる気象予測 (5)3D都市モデルによる都市計画 (6)空間情報と地理情報システム (7)カーボンニュートラル施策推進支援システム (8)3D都市モデル標準製品仕様書
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太陽光発電出力の変動を把握する日射量予測技術の現状と課題について話せます
¥50,000~■背景 電力会社における電力系統においては需給バランスの安定的維持は 極めて重要な系統制御である。 太陽光発電は変動電源の代表であり発電機やモータの如く回転して 得られる電力供給や消費する電源でない。この為電力系統の電圧、 周波数に大きな外乱を与える。 従って電力会社にとって電力系統の安定制御のため事前に太陽光発電 出力を知り、制御操作を行うことが求めれる。 電力会社の事前太陽光発電出力予測要求としては例えば 10分後の1平方キロメートルメッシュにおける日射量データの要求がなされる。 従って日射量予測は付加価値の高いデータとなる。 日射量予測は電力会社のみだけでなく、飲料品産業、食品産業、 航空産業、自動車(自動運転)産業、造船産業、農業、漁業他 殆ど全ての産業にとって重要なデータである。 現在、人工知能(AI)、気象衛星技術、画像処理技術の進展が 激しい。日射量予測を新規事業と企業やベンチャー企業も多い。 ”太陽光発電出力の変動を把握する日射量予測技術の現状と課題” につき某コンサルタント会社から問合せがあり将来を睨んだ有意義 な意見交換を実施した。 ■話せること 日射量予測技術に関して使用される下記項目に関しては話題提供 が可能です。 (1)気象モデルWRF (2)PV工学モデル (3)予測発電 (4)発電量予測 (5)局地モデル (6)メソモデル (7)全体モデル (8)日射量マップ (9)斜面日射量 (10)機械学習 (11)アンサンブル学習 (12) 翌日を対象とした日射予測 (13)当日を対象とした日射予測 (14)ひまわり8・9号 (15)雲の変化 (16)大気の3次元格子網 (17)数値気象モデル (18)大気モデル (19)大気海洋結合モデル (20)ミリ波則雲レーダ (21)地球観測衛星 (22)はくりゅう (23)雲プロファイリングレーダー (24)大気ライダー (25)多波長イメジャー (26)広帯域放射収支計 (27)太陽光発電出力の急激な変化 (28)全天カメラ (29)衛星画像 (30)可視画像 (31)赤外画像 (32)雲の速度ベクトル
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センサーを駆使した居心地が良い大型・小型船の自動運転について話せます
¥50,000~■背景 大学4年生、大学院時代に波や流れに感心があり流体力学研究室で卒業論文や 修士論文を大学に提出した。 2024年現在も港から出航する船や海原を進む船を見ると楽しい。 昨今、自動車の自動運転、ロボットの自律運動、遠隔操作、深層学習 の技術進展が目まぐるしい。 海原を行き来する大型・小型船においても近い将来自動運転(自律運転) が実現する可能性も高い。 大手船舶メーカH社のエンジニアと”居心地が良い大型・小型船の自動運転” の実現に向けて意見交換を行った。H社の今後の実用化開発が楽しみである。 ■話せること H社との意見交換では下記のキーワードを意識し議論した。このキーワード については意見交換が可能です。 (1)波の計測システム (2)波の観測 (3)船の応力 (4)ジャイロ (5)IMU(慣性計測装置) (6)レーダー式波高計 (7)ドップラー式は波高計 (8)気象計 (9)ブイのスマート化 (10)ミリ波レーダー (11)レーダー波浪観測装置 (12)マイクロ式波高計 (13)LiDAR(ライダー) (14)ドローンを用いた波の状態測定 (15)海洋ドローン (16)水中ドローン (17)波数、周波数スペクトル (18)振動・騒音の発信源の特定 (19)船舶の乗り心地評価 (20) 船舶設計とシミュレーション (21)船舶の模型実験 (22)船舶の模型実験と相似則 (23)デジタルツイン設計 (24)波観測と多画面表示 (25)自働走行と自動着桟 (26)音響多重通信測位装置(SSBL) (27)超音波流速計(ADCP) (28)GNSS (29)RTK‐GNSS (30)DFFAS (31)MEGUMI 2040