高温超電導技術はエネルギー分野、産業・輸送分野、医療・分析分野など幅広い分野でカーボンニュートラル社会の実現での貢献が期待されています。特にエネルギー分野では次世代エネルギーとして、近年、核融合発電が将来の発電方式の一つとして期待され始めています。核融合発電は、従来の発電と比較して、二酸化炭素を排出せず、その資源は海水中に豊富にあります。また、熱暴走しないため安全性などの点で優れるとされ、エネルギー問題と環境問題を根本的に解決する技術と期待されています。近年、欧米を中心に、レアアース系高温超電導線材を採用することで、核融合発電に必要な超電導電磁石を従来よりも小型化し、核融合発電の実用化を加速させようとする動きがあります。当社の高温超電導は、世界トップレベルの研究開発を継続しており、国内外に高性能で均一なレアアース系高温超電導線材を提供し、ユーザから高い評価を得ています。当社は、これら核融合発電開発に貢献していくと共に、電動航空機や分析機器など、様々な次世代超電導機器への貢献を通じて、カーボンニュートラル社会の実現に貢献して参ります。
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当社製品において、高出力連続発振マルチモードファイバレーザ（図1）は金属切断や溶接に、ビーム品質に優れた連続発振シングルモードファイバレーザは異種材料接合や炭素繊維強化プラスティック（CFRP）切断などで活用されています。またQスイッチ方式パルス発振ファイバレーザはマーキングや金属加工に、MOPA方式パルス発振ファイバレーザ（図2）は多種材料への微細加工などに使用されています。このようにファイバレーザは、幅広い分野の加工で利用され、その用途はバイオや医療、バッテリーや半導体製造などにも拡大しており、これらの市場需要に追従するために、高出力レーザダイオードや希土類添加および特殊光ファイバ、ファイバ型光部品など、ファイバレーザを構成する当社保有の要素技術の開発を継続しすることで、新たな加工を実現しています。最近では、20kW超高出力連続発振マルチファイバレーザによる厚板金属の高速切断（図3）や、レーザビーム形状を制御することで加工品質を向上させるビームプロファイル可変技術（図4）、加工材料が変質しやすい光の波長に調整することで加工速度を向上させる波長変換技術などを開発し実用化を進めています。また、ファイバレーザの用途で将来的に期待されているものとして、レーザ光による無線エネルギー伝送があります。これは宇宙空間での太陽光エネルギーをレーザ光で地上へ伝送し、地上でレーザ光を電力に変換する宇宙太陽光発電システム（SSPS）というものであり、多くの研究機関で研究開発が行われています。今後もお客様のご要望に応えられるようにファイバレーザ製品および技術の研究開発を続け、高性能かつ高品質により多種多様な加工を実現するだけでなく、高効率かつ省エネにより環境負荷低減の面でも社会に貢献していきます。
図1 高出力連続発振マルチモードファイバレーザ（6kW/12kW出力 キャビネットタイプ）
図2 MOPA方式パルス発振ファイバレーザ
図3 20kW超高出力連続発振マルチファイバレーザ / 厚板金属切断（ステンレス 厚み35mm）
図4 ビームプロファイル可変技術
エネルギ伝送および情報伝送に関わる製品開発の長い歴史の中で培われた導体・絶縁材料技術は、フジクラグループのものづくりを強力に後押ししてきました。近年では、自動車の軽量化に貢献するワイヤハーネス用導体について、合金組成から加工まで一貫した開発を行い金属組織を制御することによって、高強度、高導電率、高延性を両立するアルミ合金導体を開発しました。 電線・ケーブル被覆材料として、構成する樹脂を軽量化し、自動車搭載時のエネルギー消費量低減を図り、当社製品のSDGsへの貢献をしています。また、燃えやすい樹脂材料を難燃化し、人体や環境にやさしい材料を使い、お客様に安全・安心を提供してきました。今後も、コアとなる材料技術を通じてフジクラグループの製品やものづくりを支えていきます。
アルミワイヤハーネス
環境にやさしく軽量な難燃材料（一般材は水中で沈むが、開発材は低比重のため浮上する）
大発熱量のパワー半導体の放熱対策用に大容量のヒートパイプ及びベーパーチャンバーを開発しています。べーパーチャンバーは平板型のヒートパイプで、全面がヒートパイプの性能を有するので、高い放熱性能が得られます。内部構造の改善により、最大熱輸送能力の向上と低熱抵抗化の開発を進めています。
パワー半導体冷却ソリューションの例
スーパーコンピュータやメインフレーム等の大型コンピュータの放熱対策用にマイクロチャンネルフィン構造(フィン厚さ0.15～0.4mm)を用いた、コールドプレートと呼ばれる液冷ユニットを開発しました。コールドプレートは空冷方式に比較して、省スペースで、数倍以上の冷却性能を有しています。
“クルマの神経と血管”と例えられるワイヤハーネスは、「車内の電子ユニットを正常に作動させるための電気経路」となる配線の束、電源や信号を車の隅々のまでつないでいます。年々増加し続ける車載装備のエレクトロニクス化により、ワイヤハーネスも複雑化しています。フジクラは最新の技術と長年培った知恵と経験により、配線材や車内配線システム、ヒューズボックス、コネクタや端子までワイヤハーネスをトータルに手がけています。
近年の電気自動車（EV）のバッテリの大容量化にともない、充電時間の短縮が強く望まれており、急速充電器高出力化のニーズが高まっています。このニーズに対し、フジクラは液冷技術の適用により、定格充電電流を従来の3倍強とした液冷充電ケーブルコネクタを開発しました。本製品では、充電電流の増大にともなう発熱量の増加に対して、充電ケーブルコネクタ内に配置した冷却管内に電気絶縁性の冷媒（液体）を循環させることで強制冷却ができる仕組みとなっています。この冷媒を使用した冷却方式（液冷）により、ケーブル導体やコネクタの電源端子のサイズアップを抑制し、充電時の操作性を損なわない重量やサイズの充電ケーブルコネクタを実現しています。
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