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電機システムグループ

電機システムグループは、エネルギー資源の有効利用およびエネルギー利用の一層の高効率化に向け、電気・機械・化学エネルギーの変換および利用のための電機システムに関する研究を行っています。

グループの研究課題または研究成果など

超電導技術を活用した航空機用電気推進システムおよび各種省エネルギー機器の開発、高温超電導線材製造・加工プロセス開発と評価技術の開発

航空用超電導電気推進システムのイメージ
航空用超電導電気推進システムのイメージ
超電導誘導加熱装置
超電導誘導加熱装置(中部電力共同研究)

液体窒素中でも高い超電導特性を示すRE系超電導線材の高性能化の開発を行っています。例えば、磁場中における臨界電流を向上させるためのプロセス制御技術、交流損失を低減するために有効なスクライビング加工技術、これらの評価技術などの材料開発を、数百m長対応の設備(クリックで写真表示)を用いて行っております。また、これらの線材を用いた様々な応用技術開発も行っています。特に、小型・軽量かつ高効率・低エミッションを実現する超電導を用いた航空機用電気推進システムを開発しています。ここでは、線材開発を含めた基盤要素技術とその成果を反映させた500kW級全超電導モータ、1MWの超電導推進システムの試作・特性評価を大学、企業と共同で行っております。本開発では、100-200人乗り航空機の推進システムをターゲットとして、高い出力密度と高い効率を両立させた超電導電気推進システムの開発を目指しています。
また、超電導コイルがつくる強い磁界を利用した省エネ型生産機械、高機能理化学機器などの開発も行っています。

先進型・革新型電池の安全性・信頼性評価技術の開発

コイン型電池用熱量計
コイン型電池用熱量計
反応エントロピー変化評価装置
反応エントロピー変化評価装置
過充電により発火した円筒型リチウムイオン電池
過充電により発火した円筒型リチウムイオン電池

現在、携帯電話やノートPC等のモバイル機器の大半で、電源としてリチウムイオン電池が使用されています。また、最近ではリチウムイオン電池を使用した電気自動車や電力貯蔵システムも実用化され、市場に浸透しつつあります。しかし、エネルギー密度が高いリチウムイオン電池は、可燃性の電解液等を使用していることもあり、誤った使い方をされた場合、発火等の深刻なトラブルを引き起こす恐れがあります。事実毎年リチウムイオン電池が関わる事故が少なからぬ件数発生しています。当グループでは、リチウムイオン電池の安全性・信頼性向上に向けて、「リチウムイオン電池の発熱メカニズムの解明」や「安全性評価手法の開発」等に取り組んでいます。また、開発してきた評価手法を、全固体電池等の次世代電池へ展開することで、高性能で安全性の高い電池の開発に貢献することも目指しています。
*2021年6月からは、エネルギー貯蔵システムグループにおいて研究を進めています。

エネルギーデバイスの実用化に向けた新規カルコゲナイド材料の研究開発

低コストかつ資源豊富な材料Cu2ZnSnS4(CZTS)太陽電池の作製・評価
低コストかつ資源豊富な材料Cu2ZnSnS4(CZTS)太陽電池の作製・評価

CZTS系化合物を含めた新規カルコゲナイド化合物の探索と、それを利用した太陽電池等エネルギーデバイスの開発を行っています。また、各種半導体をはじめとした材料・デバイスの評価技術および成膜技術を開発しています。

水素と電力の相互高効率変換技術の開発

平板型リバーシブルSOFC
平板型リバーシブルSOFC
超電導誘導加置
円筒型リバーシブルSOFCスタック

高温水蒸気電解は通常の水電解と比較して高い効率で水素を電解生成可能なため、再生可能エネルギーなどと組み合わせたCO2フリーの水素製造技術として注目されています。また、CO2も水蒸気と同様に直接電解でき、高効率に一酸化炭素あるいはメタン合成ができるため、CO2削減・有効利用技術としても期待されています。高温水蒸気電解の実用化には、電流密度の向上、耐久性の改善などが重要なため、電解セル・スタックの性能評価技術、電解セルの性能向上、耐久性改善の研究開発を進めています。


お知らせ

  • ご来訪の際は、メンバーの所在事業所をお確かめください。
  • 2022/2/1 古瀬充穂研究グループ長は、エネルギー・環境領域研究企画室に異動しました。
  • 2021/6/1 省エネルギー研究部門のグループ再編に伴い、齋藤喜康主任研究員は、エネルギー貯蔵システムグループに異動しました。

  • グループの構成メンバー

          
    役職・氏名 専門分野 所在事業所
    研究グループ長
    鯉田 崇(Takashi Koida)
    酸化物エレクトロニクス、太陽電池第2
    主任研究員
    反保 衆志(Hitoshi TAMPO)
    半導体工学、結晶成長 第2
    主任研究員
    永井 武彦(Takehiko NAGAI)
    半導体工学、表面・界面物性評価、レーザー分光 第2
    主任研究員
    和泉 輝郎 (Teruo IZUMI)
    材料学、熱力学、超電導工学
    主任研究員
    町 敬人(Takato MACHI)
    超電導線材加工技術、固体物理
    特別研究員
    廣瀬 陽代(Hishiro HIROSE)
    物性物理、精密測定
    招聘研究員
    衣斐 顕(Akira IBI)
    薄膜プロセス、超電導工学
    招聘研究員
    中岡 晃一(Koichi NAKAOKA)
    材料工学、超電導工学
    グループ付 総括研究主幹
    嘉藤 徹(Toru KATO)
    エネルギー工学 第2

    役職 氏名
    テクニカルスタッフ(グループ付) 高江洲 績全、宮内 輝理、竹田 亨、飯村 葉子、吉原 美紀
    アシスタント 岩元 美保、沢辺 瞳
    派遣職員 野田 和希、栗木 礼二、薄井 友紀江、中村 亮彦

    アクセス

                  
    事業所 住所 交通案内
    第2事業所
    つくばセンター 中央第二事業所
    〒305-8568 茨城県つくば市梅園 1-1-1 中央第2
     第2事業所 
    東事業所
    つくばセンター つくば東事業所
    〒305-8564 茨城県つくば市並木 1-2-1
     東事業所 


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