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パナソニック・慶応は、電波を使い、動く機器に充電する技術を実用化
2026年 02月 04日
～パナソニック・慶応は、電波を使い、動く機器に充電する技術を実用化～ 日本經濟新聞 ２０２６．２．３（火）１面 パナソニックホールディングスは、慶応大学の三次仁教授らが開発した技術を使い、動く機器に無線で充電する技術を２０２８年度にも実用化。 ＜用途＞ ☆ ロボット向けのセンサー ☆ 持ち歩くスマホや飛行中のドローン ☆ 走行中の電気自動車（EV） ＜手段・方法＞ ☆ 電子レンジで使われる電波（マイクロ波）を飛ばして機器を充電 ＜欠点＞ ☆ 電波は空間を拡散して進むため、距離が長くなれば届く電力が少なくなる ☆ 方向を絞れば届く電力を増やせるが、充電対象が移動する場合、電波を送る方向が絞りにくい ＜電波による送電の効率化＞ ☆ 複数のアンテナからの電波を干渉させる ☆ 電波は重なり方によって強まったり弱まったりする性質があるので、機器側から電波の強い情報をアンテナに送り、機器がある位置で強まるように、リアルタイムで複数のアンテナから電波を調整する。 ＜実用化＞ ☆ 最大で１０㍍離れた危機に充電でき、複数の危機にも充電可能。 ☆ 比較的周波数の低い電波を使うため人がいる場所でも使用可能。 ☆ まずは工場のロボットアームに取り付けるセンサー向けに実用化を目指す。正しく動作しているかなど常時監視に使用。 ～走行中のEVに道路から給電：大林組がデンソーと連携、25年めど実用化を目指す～ 日本經濟新聞 ２０２２．９．２０（火） 1面、3面 ≪走行中のEVに道路から給電≫ 💎 大林組はデンソーと連携し走行中のEVに道路から無線給電する技術を開発する。 ★ 2025年をめどに開発。 ★ 利用が広がるEVだが、給電網の充実が課題となっている。 ＜技術内容＞ ★ 道路に埋めたコイルに電源から電流を流して磁界を発生させ、その上を通過したEVに積んだコイルにも電流を生む「磁界結合方式」と呼ぶ手法を利用。 ★ 大林組の繊維補強のコンクリートで舗装の耐久性を上げ、コイルを浅い地中に設置して給電効率を上げる。 ★ デンソーはコイルと電源の性能を高める。 ＜実証実験＞ ★ コイルを道路に間断なく埋めた場合、小型EVが時速15㌔㍍で半永久的に走行できる水準を達成。 ＜用途＞ ★ 24時間走る無人バスなどの応用を見据える。 ★ EVへの逐次給電により大型電池を摘まずに航続距離を伸ばせる可能性がある。 ＜課題は効率＆コスト増＞ ★ 道路舗装の下にコイルを設置するため送電ロスが発生し、ケーブル接続などによる従来の給電方法に比べると効率は落ちる。 ★ 道路舗装と給電装置を一体化させる工事費用などでコスト増も見込まれる。 〘EVの給電インフラ：無線技術を産学連携で研究〙 3面「きょうのことば」より 💎 EVの普及には、走行中に電池切れになる懸念を払拭する空電インフラの整備が不可欠になる。 ＜普通充電器や急速充電器などの従来型給電インフラの導入実績＞ ★ 国内：2021年時点で約3万7千台 ★ 中国：約135万台 ★ 米国：約10万台 ❖ 国は公共充電スタンドを30年に15万基と、22年3月末時点の約5倍に増やす目標 💎 停車中や走行中の無線給電が普及すれば、EVに大容量バッテリーを搭載しなくてもよくなり、EVの小型化やコスト削減につながると予測される 💎 富士経済は主要17カ国のEVに搭載される非接触充電機器が35年に約490万台と、21年の約420倍に急増すると試算する。 ＜走行中のEVへの無線給電＞ 💎 東京大学やブリヂストンなどで産学連携で研究を進めている。 💎 海外ではイスラエルのエレクとレオンが実証実験に取り組んでいる。 ～飛行中ドローンにワイヤレス給電～ 日本經濟新聞 ２０２１．７．１３（火）37面 💎 筑波大学は、飛行中のドローン（小型無人機）に地上から電磁波を使って直接電気を供給する新技術の実用化にメドをつけた。 ★ 推進力に使う電池を小型化し、ドローンに積み込む荷物を増やしたり、航続距離を延ばしたりするのに役立つ。 ★ 次世代の乗り物「空飛ぶクルマ」や電動航空機への応用も視野に入れる。 ★ 実験では，周波数が28㌐㌹の５Ｇマイクロ波を利用。８０㎝の高さでホバリングするドローンに30秒間給電した。 ★ 従来の実験では、ワイヤレス給電に使う電磁波は、周波数が2.45～5.8㌐㌹帯だった。 ★ 今回、より指向性の高い高周波数帯の電磁波で給電できたことから「高空を飛ぶドローンにピンポイントで給電できるようになる」という。 ～無線送電、こんにちわ！ ver1～ 日本經濟新聞 ２０２１．３．２８ サイエンス 💛 電気は電線で伝わるという常識が崩れ、空を飛ぶ時代がやってくる。 ≪無線送電の時代が到来すれば、こう変わる≫ ★ 電気は電線で伝わるという常識が崩れ、空を乱れ飛ぶ時代がやってくる。 下記のような未来をもたらすのが、電波に乗せて電気を送る無線送電技術だ。 １．電気自動車（EV）はどこまでも走れるようになる。 ２．パソコンは電池切れ気にせず使える。 ３．スマートフォンの電池が切れていたから電話に出られなかったという言い訳が通用しなくなる。 ４．大空を舞うドローン（小型無人機）。物質を運ぶのは消費電力が大きい。大型の蓄電池を積んでも飛行可能時間は10～30分。電池交換のたびに着陸を繰り返す。 空を飛びながら充電できれば常に働ける。 💎 理想を現実にするのが電波の一つである『マイクロ波』で電気を届ける技術だ。 ＜宇宙システム開発利用推進機構＞ ★電波を放つアンテナで1.6㌗の電力を送り、ドローンは60㍗を受け取った。 内臓の電池を補い、飛行時間を延ばした。まだ数％の電気しか送れず、24時間の連続飛行は遠い、 ＜着実に育っている技術の芽＞ ★素手に近距離間の別方式ではスマホを置くだけで済む充電器で実用化。接触さえすれば、効率は8割近い。 ＜いつどこでも電力を供給できれば、社会が一変＞ ★ 街中に並ぶマイクロ波発生装置の横を通りかかるだけで、身につけた電子機器の充電ができる。 💎★電源から解放されたとき、これまでの前提が崩れる。意識の変化はイノベーションをもたらす。 ★ 1回の充電でガソリン車並みの長距離走行を目指してきたEVは充電設備が命網だ。宙を電力が飛び交うインフラが整えば、充電設備に立ち寄る必要がなくなる。 ＜青色ダイオード（LED）の発明でノーベル賞を受賞した名古屋大学の天野浩教授＞ ★ マイクロ波送電の研究に力を入れる。 ★ 近未来には「充電しなければという意識自体が人々から消える」と予想。 ＜あらゆるモノがインターネットに繫がるIoTにとっても追い風だ＞ ★ 工場などに設置した無数のセンサーは、それぞれ電池をつけると交換の手間がかかる。無線送電ならば、全てのセンサーに電波を送り一気に充電できる。 ★慶応大学の三次仁教授は6個のセンサー付き素子の電力をマイクロ波でまかなう実験に成功。3㍍ほどの距離で素子が双方向に通信できることを確認。 ≪宇宙太陽光発電構想≫ ★宇宙に浮かべた太陽電池で発電し、地球に送ればよくなるので、発電所の概念が無くなる。 ★2050年ごろの実現を目指し、宇宙航空研究開発機構（JAXA）などが研究。 縦と横が2㌖超の太陽光パネルを宇宙に打ち上げ、送電する壮大な計画。 ＜焼鳥問題＞ ★マイクロ波は電子レンジで食べ物を温めるのに使う。 「宇宙から地球に届くマイクロ波で、飛んでいる鳥が焼き鳥になったり、家で火事になったりしないのか」との聞こえる。地上での無線通信にも悪影響を及ぼさないだろうか。 💎 宇宙システム開発利用推進機構のドローン実験に携わった京都大学の篠原真毅教授は否定する。 ★宇宙太陽光発電の場合、受電に使うパネルも2.5㌖程度と広大になる。「マイクロ波は巨大なアンテナに向かって広く分散して飛んでくる。密度は小さくエネルギーが集中し過ぎて危険になることはない」 ＜懸念＞ ★ マイクロ波の周波数帯付近には無線通信網「Wi-Fi」で使う周波数帯がある。 悪さをする懸念から電気の送り方を巡って論争になりかねない。 ＜歴史＞ ★電気を飛ばすアイディアの歴史は古く、1964年米国でマイクロ波での実験が行われた。デジタル時代の到来で電源が手放せなくなって送電技術に再び目を向けた。 ＜青色LEDの光で電気を運ぶ取り組み＞ ★東京都市大学が「青い光を次世代のペロプスカイト形太陽電池を受け取り電池に変える」 💛≪キーワード：無線送電≫ 電線や金属のプラグを使わず、電子機器に電気を供給する技術。充電のたびに配線に接続する必要がなくなるため利便性が向上。 ★ 現状では従来の配線を通じた給電より効率が劣っていることが多いが、年々向上している。 💎 電線の要らない社会を実現するとして期待が大きい。 ＜方式＞ ★ マイクロ波の電波を飛ばす給電方式 ★ 電磁誘導の法則を基にした磁界結合方式 ★ 磁界共鳴方式 ★ 電解結合方式 電気を送れる距離や効率については一長一短がある。 電動歯ブラシの充電スタンドやスマートフォンの充電パットなどで実用化している例がある。 💎 温故知新 ≪重要文化財・旧米沢高等工業学校本館≫ 電気・通信展示室の展示品     💛 コロナは空気感染もするが、電気は無線送電になる。 大気を消毒できないのだろうか？ マスクがベストなのだろうか？ ★ 51年前の大阪万博の開催前の新聞特集で、エリア・エアコンのテーマがあったと記憶している。どのようにするのだろうかと興味があったが、エリアというのは室内（大空間）だったと知る。 ★ 今、考えるには二酸化炭素を発生させ地球の温暖化を図ろうとの暖房システムの事だったのかもしれない。 ★ 2025年の大阪万博では、大気の温度をコントロールする地域のエアコンシステムを提案できないものだろうか。     
by ykkyy
| 2026-02-04 09:14
| ＥＶ・ＦＣＶ（燃料電池車）、次世代乗り物
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