日立エナジーとパカルテクノロジーズは、パワー半導体の革新に向けて提携しています

日立エナジーは、Pakal Technologies社との技術提携を発表しました。これにより、同社の高電圧電力モジュール・ポートフォリオに、絶縁ゲート転流型サイリスタ（IGTO(t)）を統合します。この統合は、鉄道システム、再生可能エネルギー発電所、蓄電施設、データセンターの電力アーキテクチャなど、重要なインフラストラクチャへの適用を目的としています。

高電圧電力変換の進歩
今回の提携は、グローバルなエネルギーシステムのデジタル・サプライチェーンにおいて、さらなる高効率化が求められている背景に対応したものです。1980年代の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（IGBT）登場以来、高電圧シリコンパワー半導体における初の大きなアーキテクチャ転換となるIGTO(t)プラットフォームは、標準的なIGBTデバイスと比較して、高電流・高温時における導通損失を30%削減します。

日立エナジーは、これらのシリコンパワースイッチを活用し、3.3 kV以上の定格を持つパワー半導体モジュールの製造を目指しています。IGTO(t)は、既存のモジュール・アーキテクチャと機械的・電気的な互換性があるため、自動車データ・エコシステムやグリッド規模の電力ハウジングを完全に再設計することなく、製造プロセスの合理的な移行が可能です。

技術的性能とシステムへの影響
IGTO(t)技術の主な利点は、熱効率と電気効率にあります。グリッド統合や大型トラクション（牽引）などの高電力アプリケーションでは、エネルギー損失が熱として現れるため、大規模な冷却システムが必要となります。

損失を30%削減することで、以下のような技術的利点が得られます。

日立エナジーのグリッド・インテグレーション・ビジネスユニットのマネージング・ディレクターであるニクラス・パーソン氏は、「IGTO(t)を半導体ポートフォリオに組み込むことは、世界のエネルギー・エコシステムを強化する機会となる」と述べています。また、Pakal Technologies社のCEO、ベン・キニョネス氏は、高スループットメーカーである日立に採用されたことで、電化時代の需要に応えるためのスケールアップが可能になったと強調しました。

重要インフラへの応用
3.3 kV以上のモジュールの展開は、効率向上が運用コストの削減に直結する**ヘビーデューティー・サイクル（高負荷運用）**向けに特化しています。電力消費が主な経費となるデータセンターやAIインフラでは、変換損失の低減による日々の累積的な効率向上が、総所有コスト（TCO）に直接影響を与えます。同様に、洋上風力や大規模太陽光発電などの再生可能エネルギー分野でも、より効率的な電力変換により、発電された電力をより高い割合で送電網に供給することが可能になります。

www.hitachi.com