次の世代につなげる
これからのモビリティを創造する

燃料電池車両は多くの部品から構成される複雑なシステムのため、効率やコスト、耐久性など様々な要件を背反なく満たす成立案を見出すことが困難です。私たちは燃料電池性能、劣化特性、電力制御特性を一つのモデル内で連成させることで、車両の走行条件から、総コストや製造時のCO₂排出量などの性能評価値の計算を素早く行うことが可能なモデルベースの設計手法を構築しました。これによりモビリティの使われ方や製品要求から、発電特性の要求値や要素開発目標までを一気通貫に最適化することが可能になりました。今後広く他機関とも連携し、車両だけでなく車両以外のモビリティへの展開も目指します。

電動車の航続距離の向上や、電力を制御するPCU^※1の小型化・軽量化を実現する上でカギとなる次世代のパワーデバイスの技術開発に取り組んでいます。私たちはこれまでに独自のトレンチゲート構造を実現することで長寿命化と高電圧・大電流とを両立するSiCパワー半導体や、少数のICチップで、電池の充放電状態を高精度に管理できるデバイス技術などを開発し実用化してきました。トヨタグループ各社や学術機関との連携も積極的に推進し、更なる電力損失の低減や生産性の向上を目指します。
※1：Power Control Unit

EVモータの小型高速化に伴い、潤滑不足による焼き付きを起こさない設計技術が求められています。私たちは、機械摺動部で生じるナノオーダーの微小な摩擦・摩耗現象（トライボロジー）に着目し、その現象解明と最適設計を目指した実験・解析・材料探索に取り組んでいます。その一例として、透明体で製作した軸受に蛍光剤入り潤滑油を流し、高速フラッシュ光によって、高速回転状態の軸受内部の油流れと油膜厚さを観察する新たな試験技術を構築しました^※2。それに加えて、実機表面の接触状態をシミュレーションで再現する普遍的な方法論や、モデルベース設計で実用的に扱うための、統計論に基づく新たな接触モデルの構築にも取り組んでいます。
※2：株式会社ジェイテクトとの共同開発