ニチコン株式会社 研究開発活動 (2019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」の4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4,818百万円です。
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、上記の各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さら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。
チップ形アルミ電解コンデンサでは、車載関連機器および情報通信機器において要求される機器の小型化・高性能化に対応する、小形高容量・高リプルの「UCMシリーズ」に業界最高容量レベルのφ12.5～φ18mm品を新たに追加しました。既存の105℃チップ品「UCDシリーズ」に比べ同一サイズで最大約1.9倍の高容量化、約2.1倍の高リプル化を実現し、機器の省スペース化、高性能化に一段と貢献可能にしました。
チップ形導電性高分子アルミ固体電解コンデンサでは、高温度条件下でも動作する高信頼性が要求される車載用途向けに、業界最高温度となる150℃ 2,000時間保証を可能とした「PCZシリーズ」を開発しました。また、車載用として業界最高レベルの135℃ 4,000時間保証「PCHシリーズ」に16V、80V品、およびφ6.3サイズの小サイズ品を追加し、ラインアップを拡充しました。さらに、業界最高クラスの長寿命品である高信頼性「PCLシリーズ」には20V、25V品を追加し、製品ラインアップを強化しました。
導電性高分子ハイブリッドアルミ電解コンデンサでは、自動車電装分野や産業機器分野で要求される高温度・低ESR・高リプル対応「GYAシリーズ」に加え、民生機器分野および産業機器分野で要求される長寿命・高リプル対応となる105℃ 10,000時間保証の「GYBシリーズ」を開発しました。また、高温度化への要求に対応するため、135℃ 4,000時間保証の「GYCシリーズ」を市場投入しました。また、車載分野や産業機器分野で要求されるアルミ電解コンデンサの高性能化に対応する、高温度・長寿命・高許容リプル、低ESR対応である125℃4,000時間保証の「GYAシリーズ」に、新たに16V品を追加しました。
株式会社東芝と技術援助契約を締結し、同社が市場導入しているSCiBTMの技術を応用した小形リチウムイオン二次電池を開発しました。負極にチタン酸リチウムを採用することにより、高レート(最大20C)での急速充放電性能を有し、キャパシタに迫る高入出力密度を実現しました。また、充放電10Cレートで25,000回以上が可能な耐久性と-30℃でも動作可能な低温特性を保持しています。さらに短絡や劣化の原因となるリチウム金属の析出が起こりにくいことで、破裂・発火の危険性が極めて低い安全な小形リチウムイオン二次電池です。当社の強みであるアルミ電解コンデンサ製造で培った多品種の巻回型製品製造技術を活用し、リード線形で直径3mm長さ7mmの超小形から直径12.5mm長さ40mmまでのラインアップを順次市場導入する予定です。今後も効率的なエネルギーの活用を実現する製品群を積極的に開発し、明るい未来社会の実現と地球温暖化の防止に貢献します。
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、PHV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、高安全性に加え、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への採用が増えています。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、金属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、防災形進相コンデンサ「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附属機器をラインアップしています。進相コンデンサは、製品の安全性を重視し、誘電体絶縁破壊時に絶縁回復する信頼性の高い「金属蒸着電極(SH)コンデンサ」を全機種に採用しています。附属機器は、インバータ機器などによる発生高調波電流を起因とする電力系統の電圧ひずみやお客さまの配電系統における高調波電流障害から設備や電気機器を保護するための高調波継電器を開発しました。この高調波継電器は、一般的な高調波に対する保護モードに加え、コンデンサ回路に特化した保護モードなど、保護対象に応じた保護モードの選定ができるほか、保護方式においても電圧ひずみ率、電流ひずみ率、電流値の3種類の保護方式に対応でき、高調波障害から電気機器を守ります。加えて、電力のバックアップや安定化に寄与する瞬時電圧低下/停電対策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
当社グループは、「価値ある製品を創造し、明るい未来社会づくりに貢献します。」を経営理念に掲げ、その具現化を目指して、再生可能エネルギーの普及、エネルギーの地産地消、EVやPHVなど次世代自動車とそのインフラの普及を目指した取り組みを進めています。
化石燃料によるCO2発生が地球温暖化を加速させ、それにより、自然災害や異常気象が頻発しています。その対策として、政策的に再生可能エネルギーの活用が拡大していますが、太陽光発電は気象状況に左右されるため発電変動が大きく、その有効活用と安定化には蓄電システムが不可欠です。当社は2012年に電気自動車から家庭に電気を供給できる系統非連系型V2H(Vehicle to Home)システムを業界に先駆けて開発し、EVパワー・ステーション®として市場投入してきました。今年度は、電力系統に接続できる系統連系型V2Hシステムを開発しました。この系統連系型V2Hシステムは様々な利用シーンに合わせて柔軟に活用いただける機能を搭載していることから、将来の分散型電力系統や、それを実現するバーチャル・パワー・プラント(VPP)の実証実験を国内外の企業等と共に推進し、系統連系型V2Hシステムの有効性を検証しています。これは、V2Hシステムを提供する国際的なリーディングカンパニーとして当社に対する高い評価の表れであり、経営理念で掲げる「地球環境の保護」や「明るい未来社会づくり」に具体的に貢献できる未来を先取りした商品です。
国内の太陽光発電設備の急激な増加に伴い、需給バランスを崩すような大量の太陽光発電電力が系統に入ることによる電力系統の不安定化や、系統の受容容量を超える地域も現れています。こうしたエネルギーの需給ミスマッチを解決する手法として太陽光発電による発電電力で水を電気分解して水素を発生、貯蔵させる試みが国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の支援を得て山梨県で進められています。このプロジェクトにおいて当社は、水素製造のための大電流電源の開発を担当し、将来の再生可能エネルギー大量導入時の系統安定やエネルギーの有効活用に貢献することを目指しています。
医療関係分野では、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、がん治療として注目されている粒子線(陽子線・重粒子線)治療向けの医療用加速器電源の性能向上や、小型化などに取り組み、国内のみならず、海外案件の受注が増加しています。研究用途の加速器用電源では、X線FEL(Free Electron Laser)のビームを複数にするための振り分けキッカー電磁石電源の開発に対して、加速器学会の技術貢献賞を理化学研究所、高輝度光科学研究センターとともに受賞しました。
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、新たな分野への展開を視野に入れた技術開発を進めています。
(4)産学連携による研究開発
現代は、社会の変化や技術革新のスピードが極めて速く、ビジネスチャンスを活かしていくには外部の知見、経験を活用する産学連携が不可欠です。東京大学生産技術研究所と包括的な産学連携研究協力協定を2016年9月に締結し、技術者を派遣して研究開発を推進し、卓越した運営方式により、コンデンサからNECST商品まで、幅広い課題を柔軟かつ素早く解決してきています。大学の教員、当社の組織を含めた関係者のすそ野も広がり、その教育効果を含めて研究開発力強化が図られつつあります。既に14年以上継続している立命館大学とのR&E包括協定では、NECSTに関わる商品開発だけでなく、それを用いたシミュレーションや実証実験など幅広い取り組みが、次世代の商品開発に活かされています。また、MOT教育による最新技術を新規ビジネスに結びつけるノウハウの習得など、新たな価値創造や、新規ビジネスの立ち上げを担う人材の育成を継続して行っています。