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港菱机构《科技前沿》
作者：港菱机构版权：港菱机构来源：港菱机构日期：2021-06-21 浏览量：2668 分享
【中文】

1、降低海底探测成本！东京大学开发自动回声测位浮标

东京大学的卷俊宏准教授的研究团队开发出低成本的自动回声测位浮标“ＢＵＴＴＯＲＩ”。这款浮标浮在海面上向水里的机器人发射测位信号，即使遇上海流或大风也会自动回到设定的位置。且其通过减少推进器的零件数量，极大地降低了成本。

“ＢＵＴＴＯＲＩ”能传送的信号范围为500米。通过测试水下机器人回声应答器的位置证实一个浮标可以测量的最大深度为15米，水平方向为70米。测量角度为78度以上。一台浮标可以向水中多台机器应答器传送定位信息，还可以控制浮标的移动。

2、能造出海绵状造型的3D打印机专用树脂

长濑产业开发了一款能做出海绵状造型的3D打印机专用树脂“Caverna PP”。利用其高透气性的特质，可作为过滤或鞋类的制作原材料贩卖。5月开始在欧美已经开售，将来希望在日本国内推广。

3、大口径GaN基板开始量产三菱化学打开了EV界新可能

三菱化学确立了大口径氮化镓单晶基板量产日期，行驶中进行电动汽车非接触式充电的新一代EV技术又向现实更近了一步。氮化镓基板实现了高耐压能源半导体，能提高电子机器的效率，也能使部件更加小型化。可以畅想新材料带给EV的新的可能性。

现在的能源半导体的主流是以硅或者碳化硅为基板，生成氮化镓的结晶的外延片。大口径氮化镓基板量产之后，可以在氮化镓的基板上生成氮化镓的结晶，从而减少结晶缺陷，提高能源半导体的性能。

三菱化学和日本制钢所在北海道室兰市建设了可生产2.4.6寸基本的生产线，2022年初开始向市场供货。其生产设备所采用的“液相增长法”与以往的气相增长法相比可以将不良率从1/10降低至1/1000。这个技术需要制造条件的巨大突破，几乎花费了10年才实现。

4、记录墙壁涂装的熟练技术带感应器的滚筒刷

日本信州大学的山崎公俊准教授团队和竹中工务店共同开发了一款能记录墙壁涂装熟练技术的带感应器滚筒刷。在滚筒的底部装置一个力量感应器，从而测量在涂装时使用的力度。滚动的运动则由距离感应器来测量。这款滚筒刷就可以记录熟练工的动作，再通过机器人来验证。未来有望可以通过此方法实现墙壁涂装高精度机械化。

5、降低氢站的成本新型压缩机的实力

加地技术公司将会在年内投入能降低燃料电池车氢站成本的新型压缩机。和以往的机械相比压缩结构更加简单。目前在客户企业内进行性能确认实验中，测试结果出来之后将考虑进行进一步的推广。日本的国家标准规定压缩机在2025年的成本标准将要比2016年减少45%，目前也是考虑通过推出新型机和其推广来达成这个目标。

新型压缩机的标准输出压力为82兆帕斯卡，一小时输出量为340立方米，与以往机型相同。在此标准上将以往机型的3气筒5段压缩改良为2气筒4段压缩。考虑到装置的位置稳定性，未追求压缩机单元的过度简便化。这个方法不仅考虑到导入的成本，也考虑到了运行的成本。

超高压压缩氢气的压缩机单元是构成氢站的主要机器。燃料电池车的普及也催促着氢站快速解决成本的问题，国家方面也是在主要机器上面设定了降成本的目标，不断促进厂家的技术革新。

【日本語】

1、海底探査のコストが下がる！東大が開発した自律型音響測位ブイの実力

東京大学の巻俊宏准教授らの研究グループは、低コストの自律型音響測位ブイ「ＢＵＴＴＯＲＩ（ブットリ）」を開発した。海上に浮かべて水中のロボットに向けて測位用の信号を送る。海流や風があっても自動で同じ場所に留まる。推進装置のスラスターなど構成部品数を少なくすることで、従来機に比べて価格を大幅に抑えた。海底探査のコストを下げることにつながる。

ブットリからの信号が届く範囲は５００メートル。水中ロボに見立てた音響トランスポンダの位置を測ったところ、水深１５メートル、水平方向に７０メートルの位置でも測位できた。角度で７８度と広角の測位範囲を確かめた。ブットリ１台から複数の水中ロボに位置情報を送り、協調して動くことができる。

2、スポンジ状に造形できる３Ｄプリンター用樹脂が面白い

長瀬産業は微細な穴を多く含むスポンジ状の造形が可能な３Ｄプリンター用樹脂「Ｃａｖｅｒｎａ（カヴェルナ）ＰＰ」を開発した。通気性に優れるなどの特徴を生かし、フィルターや靴などの素材としてメーカーに販売する。５月に欧米で販売を始めており、将来的には日本国内での展開も目指す。

3、大口径ＧａＮ基板を量産化へ。三菱ケミカルがＥＶの新たな可能性を切り開く

三菱ケミカルなどが大口径の窒化ガリウム（ＧａＮ）単結晶基板の量産化にめどを付けたことで、走行中に電気自動車（ＥＶ）を非接触充電する次世代ＥＶ技術が実現に近づいてきた。同基板はより大電流動作が可能な高耐圧パワー半導体を実現でき、電子機器などを効率化、小型化できるからだ。新素材がＥＶの新たな可能性を切り開く。

現在パワー半導体はシリコンや炭化ケイ素（ＳｉＣ）基板上にＧａＮ結晶を成長させたエピタキシャルウエハーが主流。大口径ＧａＮ基板が量産化されると、ＧａＮ基板上にＧａＮ結晶を成長させ、より結晶欠陥の少ない基板を用いて高性能なパワー半導体を生産できるようになる。

同社は日本製鋼所と共同で北海道室蘭市に２、４、６インチの基板を生産できる量産実証設備を設置し、２０２２年度初頭から市場へ供給を始める。同設備で採用した「液相成長法」は、従来の気相成長に比べ欠陥密度を１００分の１から１０００分の１に抑えられる。同技術の実現には、製造条件の大きなブレークスルーが必要で、約１０年を要した。

4、壁面塗装の熟練技術を記録継承、センサー付きローラーブラシが面白い

信州大学の山崎公俊准教授と宮入恭祐大学院生らは竹中工務店と共同で、壁面塗装の熟練技術を記録継承するためにセンサー付きローラーブラシを開発した。ローラーの根元に力覚センサーを取り付けて力加減を測る。ローラーブラシの動きは距離カメラで計測する。熟練作業者の動きを記録し、ロボットなどで検証していく。

5、水素ステーションのコスト減につながる新型圧縮機の実力

加地テックは２０２１年度内にも燃料電池車（ＦＣＶ）水素ステーションのコストダウンにつながる新型圧縮機を市場投入する。従来機に比べて圧縮機構を簡素化した。顧客企業で性能確認試験に入っており、良好な結果が得られ次第、提案を本格化する。国の「水素・燃料電池戦略ロードマップ」では、圧縮機の２５年ごろのコスト目標として１６年比４５％減が掲げられており、新型機とその量産効果で達成を目指す考えだ。

新型圧縮機は、標準型の吐出圧力８２メガ（メガは１００万）パスカル、吐出量１時間当たり３４０ノルマル立方メートルといった能力はそのままに、従来機の３気筒５段圧縮タイプを改良し、２気筒４段圧縮で実現する。設置現場での安定的なメンテナンス性にも配慮し、圧縮機ユニットの過度なコンパクト化は避けた。導入コストだけでなく運用コストの抑制も意識している。

気体の水素を超高圧に圧縮する圧縮機ユニットは、水素ステーションを構成する主要機器。ＦＣＶの普及による水素社会の実現にはステーションのコスト低減が課題で、国は主要機器ごとにコスト低減目標を設定して、メーカーらに技術革新を促している。加地テックは４５％減の目標に対して現行機で約３０％減まで到達しており、新型機でさらなる深化を目指す。
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超高压压缩氢气的压缩机单元是构成氢站的主要机器。燃料电池车的普及也催促着氢站快速解决成本的问题，国家方面也是在主要机器上面设定了降成本的目标，不断促进厂家的技术革新。

【日本語】

1、海底探査のコストが下がる！東大が開発した自律型音響測位ブイの実力

2、スポンジ状に造形できる３Ｄプリンター用樹脂が面白い

3、大口径ＧａＮ基板を量産化へ。三菱ケミカルがＥＶの新たな可能性を切り開く

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5、水素ステーションのコスト減につながる新型圧縮機の実力