ニチコン株式会社 研究開発活動 (2016年3月期)

当社グループは、アルミ電解コンデンサ、導電性高分子アルミ固体電解コンデンサ、フィルムコンデンサ等の電子デバイスと、各種電源、機能モジュール、応用関連機器等の回路製品を主力製品とし、コンデンサと回路製品設計のコア技術を用いて「エネルギー・環境・医療機器」、「自動車・車両関連機器」、「白物家電・産業用インバータ機器」、「情報通信機器」市場を重点分野と定め、高信頼性、高安全性、高機能性を追求し、競争力に優れる新製品開発を展開しています。
当連結会計年度におけるグループ全体の研究開発費は3,708百万円です。
製品区分毎の研究開発状況は、次のとおりです。
(1)電子機器用コンデンサ
①アルミ電解コンデンサは、電極箔、電解液などの基本部材から自社で研究開発し、上記の重点分野に向けてネジ端子の大形品から面実装に適したチップ品、また、導電性高分子材料を陰極に用いた導電性高分子アルミ固体電解コンデンサなど多彩なデバイスを取り揃え、使用環境がますます多様化する中での更なる高機能化のニーズに応える製品開発に取り組んでいます。
基板自立形アルミ電解コンデンサでは、パワーエレクトロニクス用インバータ回路、スイッチング電源回路などの各種産業機器用を主用途に105℃保証 超小形化品「LGMシリーズ」を開発しました。新規開発した高容量電極箔のほか、耐久性に優れる電解液および電解紙を採用することで業界最小の製品サイズを実現し、既存の「LGLシリーズ」に比べて最大で体積比16%の小形化を達成し、省スペース化を図った回路設計に最適な製品を提案しています。また、太陽光発電用や風力発電用など、再生可能エネルギー関連分野においては高耐電圧化の強い要求があり、105℃保証 小形化品「LGNシリーズ」に、業界最高となる600V定格を追加し、ラインアップを充実させています。600V定格品は、高耐電圧酸化皮膜を擁する高信頼電極箔のほか、長期安定性があり高電圧での皮膜修復能力を高めた電解液および高耐電圧電解紙を採用することで、業界最高電圧を実現しています。特に電解液については、組成の最適化をおこなうことで約20～30%の高耐電圧化を図り、105℃600Vの電圧に耐える電解液を新規開発しました。定格電圧を高めたことにより、入力電圧が変動するような電力事情が不安定な地域へ向けての電源平滑用として推奨しています。
小形アルミ電解コンデンサでは、LED照明用および電源全般を主な用途とする長寿命・小形・低インピーダンス品「UHWシリーズ」の定格を拡充しました。高容量化、低抵抗化、長寿命化などの市場要求が常によせられており、製品設計の最適化および低インピーダンス・長寿命化が図れる新たな電解液を使用することで、既存の「UHEシリーズ」と比較し、体積比約30%の小形化および約60%の低インピーダンス化を実現しました。
車載用途市場において要求される、車載環境に最適な125～135℃の高容量・高リプル品として小形アルミ電解コンデンサ「UBYシリーズ」を開発しました。快適な車内空間実現に向けてECUや各種制御ユニットは、その搭載位置をエンジンルーム付近へと移しながら省スペース化・高効率化が求められています。当社がこれまで培ってきたエッチング技術をはじめとするコア技術をベースに自社開発の高容量電極箔の採用および内部構造の最適化により、既存の「UBTシリーズ」と比較して最高3倍の高容量化を実現しました。また、高温度領域でも安定性に優れた高性能電解液および耐久性に優れた封口ゴムの適用により既存品と比較して2倍以上のリプル電流を流すことが可能となっています。
チップ形アルミ電解コンデンサでは、デジタル部へ採用される製品には低ノイズ、低インピーダンス化が要求されています。また、高密度実装化に加えセット機器の小型、高性能化に伴い、コンデンサ単体での小形・高容量化も求められており、業界最小サイズの105℃保証 低インピーダンスの「UCVシリーズ」を開発しました。高倍率陽極箔および薄手化陰極箔、薄手化電解紙の適用と使用部材の最適な組合せにより、既存の「UCMシリーズ」から1ランク高容量化し、業界の最高容量レベルを実現しました。セット機器当たりの員数削減、省スペース・高効率化へ貢献しています。
②フィルムコンデンサは、基本材料である金属蒸着フィルムから開発し、自動車・車両関連機器分野、特に環境負荷が小さく、市場拡大の目覚しいHV、EV、燃料電池車などの動力モーター駆動用インバータ回路向け平滑用フィルムコンデンサの開発に注力しています。これらの駆動用インバータユニットに用いられるフィルムコンデンサは、高周波特性・耐電流性能に優れ、長寿命で高信頼、安全性に加え、顧客要求に応じたフレキシブルな対応が可能であることから、国内外の自動車メーカーから高い評価を得ています。また、風力発電、太陽光発電などの再生可能エネルギー分野や汎用インバータなどの産機分野でも長寿命、高信頼の直流フィルタ用コンデンサが強く求められています。こうした市場ニーズに応える直流フィルタ用・平滑用コンデンサとして乾式樹脂モールド形「EJシリーズ」や円筒形「ERシリーズ」をとりそろえています。また当社のフィルムコンデンサは、蒸着フィルムに保安機構を採用することで安全性を高くするとともに長寿命化を実現しています。
(2)電力・機器用コンデンサ
電力・機器用コンデンサでは、防災型進相コンデンサ「GeoDRY®」をはじめ、受変電高圧側、または、末端低圧負荷側に設置される用途に各種進相コンデンサとその付属機器をラインアップしています。進相コンデンサを設置することによって、線路電流の減少による損失の低減、電圧降下の低減、さらには電気料金の大幅な節減に寄与しています。油入式コンデンサは植物系絶縁油を使用し、また、乾式コンデンサもSF6ガスに変わり窒素ガスを使用しているため、地球環境にやさしいコンデンサとなっています。加えて、電力のバックアップや安定化に寄与する瞬低補償装置・停電補償装置やパワーコントロールシステムなどの関連装置を取り揃え、BCP対策をはじめ総合的に高品位な電力の安定化を提案しています。
(3)回路製品
地球温暖化、CO2削減、電力自由化、電力の地産地消等々、環境問題と再生可能エネルギーの活用は密接に関連しており、より良い地球環境を目指し、回路製品として創エネ、省エネ、蓄エネへの製品開発に取組んでいます。
そういった取り組みとして、EVおよびEV用急速充電器では、CO2削減の急先鋒として世界初のEV量産車が発売されて以降、車載搭載品として充電器、DC-DCコンバータ等の供給を継続しており、その裾野を広げる為、ベンチャー企業への支援を進めました。
また、EV普及の周辺環境に不可欠な急速充電器(出力容量:10kW、20kW、30kW、50kW)のラインナップとして普通充電器並みの小形・省スペース急速充電器(新型10kWモデル)を開発し、普及を促進しました。
家庭用蓄電システム「ホーム・パワー・ステーション」では、ユーザーニーズに合わせ、電池容量を7.2kWhから業界最大クラスの12kWhモデルを開発するにより、ピークシフトによる電力需要の平準化や電力供給不安解消への貢献および再生可能エネルギーの活用として、ご好評をいただき販売量を伸ばすことが出来ました。
加えて、一般住宅への電力供給システムとして、EVに搭載された電池を活用する「EVパワー・ステーション」では、家庭用蓄電システムと連携した蓄電池付きモデルを開発し、家側、車側からの利活用ニーズによる更なるご支持を頂きました。
同じリチウムイオン蓄電システムですが、公共・産業用の分散型電源では、震災復興やグリーンニューディール政策としての避難所向用途をより考慮し、業界最高水準の蓄電池性能をもった製品を開発し、非常用電源としての地域貢献やBCP、CSP対応、通常時の電力ピークカット、ピークシフトによる節電対策と、「もしも」の安心と「いつも」の節電をサポートしてまいりました。
上述のように当社は、リチウムイオン電池を利用した電源を多く手掛けることと合わせ、リチウムイオン電池の製造工程で使用されるエージング用の充放電電源も20年近く提供しており、要求される厳しい制御精度を達成しつつ、コストを抑えたシステムを開発し、従来にない台数を納入しており、生産、利活用の双方で環境製品対応を促進しています。
医療関係、学術研究分野では、研究用途の加速器用電源で培ったパワエレ技術を応用し、陽子線用や重粒子線用といった医療用加速器電源の取組みを強化し、建設中を含め国内17のがん粒子線治療施設の内12施設に加速器用電源を納入しました。
事務機器、デジタル家電機器およびアミューズメント機器向け電源では、市場ニーズにあわせた独自方式の各種共振回路技術、電源開発を進めています。特にCO2削減に寄与する高効率電源による省エネ効果や、業界をリードする待機電力の低減を特徴として、事業の拡大に努めています。
将来必要になる要素技術の研究開発も積極的に関与し、国が推進するスーパークラスター事業に参加し、産学官連携により次世代半導体を用いた小型高効率電源の開発を推進するとともに、NEDOの採択を受けたクリーンデバイス社会実装推進事業(次世代半導体を用いた超小型電力変換モジュールの多用途社会実装)にも取組んでいます。
(4)環境対応製品
社会の持続可能な発展に向けて、当社は地球環境に配慮した製品作りに努めています。端子に鉛を含まないコンデンサおよび外装材料にポリ塩化ビニルを含まないコンデンサを「GeoCapシリーズ」として市場へ供給しており、欧州でのELV指令(2000/53/EC)、改正RoHS指令(2011/65/EU)(有害物質の使用が一部の例外を除き禁止)、中国版RoHS(電子情報製品生産汚染防止管理弁法)等に代表される有害物質の規制に対応しています。同様に電力・機器用コンデンサおよび付属機器についても環境対応への取り組みを推進しています。
CO2の排出を抑制する「省エネ」機器の能力を最大限引き出す電子デバイスの開発や、高効率・省電力設計の回路製品、「創エネ」&「蓄エネ」型エネルギーマネジメントシステムの開発にも積極的に取り組み、明るい未来社会づくりとその実現に貢献してまいります。