パワーエレクトロニクス

はじめに

序章　AIデータセンターと脱炭素で加速するパワエレ需要～成長を約束された産業～
・原発1基分の電力が必要に
・電力網への配慮が必須

第1章　パワーエレクトロニクスとは何か～高度なノウハウの集合体～
・カーボンニュートラル時代はパワエレが大活躍
・パワエレの本質はパワー半導体のオン／オフ制御
・パワエレには複雑な制御が必要
・パワー半導体とは何か

第2章　将来の電気システムとパワエレの役割～4つの視点で未来を展望～
・将来像1：交流一辺倒の電力システムから交流・直流混在システムに
・将来像2：日本の東（50Hz）と西（60Hz）の壁の消失
・将来像3：交流電力の同時同量則からの解放
・将来像4：復元力の高い電力システム
・パワエレによるユビキタスな電力システム

第3章　岐路に立つ日本のパワエレ～土台ぐらつく砂上の楼閣化～
・パワエレは経済安全保障上も必要
・パワエレは成長産業
・日本のパワー半導体は弱体化の一途
・今後の主流パワー半導体もシェアトップを明け渡した
・パワー半導体は経済安全保障で最重要の1つ
・パワー半導体で台頭する中国
・周辺部品も空洞化の危機
・技術者も危機的状況に
・装置はグローバル競争が激化

第4章　日本のパワエレ復活の条件～主要部品の国内調達と海外に向かう覚悟～
・負けた理由は投資判断の遅さ
・ユーザー側にも問題あり
・諦めるのはまだ早い
・日本のシリコンウエハーメーカーは世界のトップ
・パワエレは総合技術
・ゲート回路で決まるパワー半導体の使いこなし
・DSP／FPGAは米国頼み
・優秀な人材の育成は急務
・海外拠点をもう一度

第5章　経済活動を支えるパワエレシステム～つくる・貯める・送る・使うで大活躍～

【つくる（発電）パワエレ】
・太陽光発電
column コンバーター、インバーター、パワーコンディショナー
column有効電力と無効電力
・水力・火力発電所
・風力発電
・燃料電池発電
【貯める（蓄電）パワエレ】
・電池電力貯蔵システム
【送る（送電）パワエレ】
・直流送電
column　パワエレの進化は停電を減らす
・SVC／STATCOM
【使う（ 利用）パワエレ】
・情報処理社会を支えるパワエレ
・工場を支えるパワエレ
・自動車のパワエレ
・電車を動かすパワエレ
・鉄鋼会社の鋼板工場のパワエレ
・製紙工場のパワエレ
・港湾のパワエレ
・船舶・飛行機のパワエレ
・水素をつくるパワエレ
・鉄をつくるパワエレ
・科学・医療を支えるパワエレ
【章の終わりに】
column　大電力向けパワー半導体

第6章　次世代パワー半導体を巡る誤解～シリコンの覇権はこれからも続く～
・SiCがシリコンに勝てない理由
・GaNと酸化ガリウムの現状
・社会インフラ用パワエレではシリコンが優位
・シリコンと次世代パワー半導体のハイブリッド利用は現実的
column　電気自動車でハイブリッド利用に脚光
【パワー半導体戦略を考える】
・知っておくべき中性子照射施設問題
・次世代半導体で取り組むべきこと

第7章　パワエレはわくわくする世界～次世代を担う皆さんへ～
・大学で出会ったパワエレが一生の仕事に
・パワエレにはまだまだやるべきことがある

あとがき