　半導体市場は過去20年間で市場規模が5倍に拡大しているが、コロナ禍での半導体不足のような事態が今後も起こるリスクがある。そこで、コスト低減と半導体の調達リスク軽減を両立するため、廉価版のインバーターを開発する。現在はサプライヤーが専用設計のカスタマイズでパワー半導体を供給しているが、汎用パッケージのディスクリートパワー半導体を使うことで調達しやすくし、コストを1割前後削減する。

　専用パッケージよりも端子が大きくなるため、従来のはんだ付けではないレーザー誘導加熱などの新加熱工法を開発する。また、冷却や絶縁、固定などの機能を両立するため、絶縁放熱接着シートを使う。

EV「アリア」に搭載されたインバーター。専用のパワー半導体を用いる［クリックで拡大］

汎用パッケージのパワー半導体を使ってインバーターのコストを低減する［クリックで拡大］

銅の対策

　モーターの巻き線に使用する銅は、2000年ごろから需要が急拡大して価格は5倍に跳ね上がった。今後もさらに価格が高騰する懸念がある。銅の価格はアルミに対して3.3倍となっており、モーターにアルミ平角線を採用することは軽量化だけでなくコスト低減にも直結する。

　モーターの巻き線にアルミを使用するため、生産技術や設備をフル活用して平角線ステーターを早期に実現する。柔らかいアルミの曲げ成形や溶接の品質が技術課題となる。ただ、アルミの平角線は従来のモーターと同じ体格で同じ性能を確保することが難しく、アルミ平角線に合わせたモーターの設計も必要だ。

モーターに使用する丸線ステーターと平角線ステーターの比較［クリックで拡大］

開発中のアルミ平角線ステーター［クリックで拡大］

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