編集部
現代社会におけるテクノロジーの進化は目覚ましく、その中でも「空間無線電力伝送」（Wireless Power Transmission, WPT）技術は、新たな可能性を秘めています。この技術により、電源ケーブルや電池の必要がなくなり、電力の供給方法が根本から変わることを目指しています。
日本碍子、TOREX、そしてOssiaが協業を行うことで、この革新的な技術が一層の推進力を得ています。彼らの目標は、より効率的で、より広範囲に電力を供給できるシステムの確立です。この三社が組み合わせる技術力と革新的なアイデアが、どのようにして未来のエネルギー供給を変えるのか見ていきましょう。
空間無線電力伝送（WPT）技術とは何か？
空間無線電力伝送技術（WPT）は、電波を利用して物理的な接触や配線を必要とせずに電力を伝送する技術です。これにより、装置やデバイスに対して遠隔から電力を供給することが可能になります。
最も一般的な形態の一つに、磁界共鳴または誘導結合を使用した方法がありますが、Ossiaの技術はそれをさらに進化させ、特定の周波数帯を用いて長距離からの電力伝送を実現します。この技術は特に、設置環境が厳しい場所や電源の確保が困難な状況でのデバイス利用に革命をもたらすことが期待されています。
日本碍子、TOREX、Ossiaの協業の背景
日本碍子、TOREX、Ossiaの三社が協業を始めた背景には、それぞれの技術と資源を活用して、より効率的で実用的なWPTソリューションを市場に提供するという共通の目的があります。日本碍子は高性能なリチウムイオン二次電池「EnerCera®」を、TOREXは低消費電力を実現する電源ICを提供し、Ossiaは独自の長距離電力伝送技術「Cota®」を持ち込みます。
この協業により、各社はIoTデバイス向けの給電ソリューションの新たな標準を築き、特に電源の取りにくい環境にあるデバイスへの安定した電力供給を実現するための技術開発を進めています。
「EnerCera®」と「Cota®」技術の結合
日本碍子が提供する「EnerCera®」リチウムイオン二次電池は、高エネルギー密度と高出力を誇り、極めて薄型でありながら高い性能を実現しています。一方、Ossiaの「Cota®」技術は、特定の周波数帯を用いて安全かつ効率的に電力を長距離伝送することが可能です。
この二つの技術の結合により、電源供給が困難な場所に設置されたIoTデバイスでも、安定して高い電力を供給できるようになります。特に、電池交換の頻度を大幅に削減できることから、メンテナンスの手間が減少し、運用コストの削減にもつながります。
IoTデバイスへの革新的な電力供給ソリューション
IoTデバイスの急速な普及に伴い、その電源供給方法も新たな革新が求められています。従来の電源ケーブルや電池を使用した方法では、特に電池交換の必要があるデバイスでは、メンテナンスの手間とコストが問題となっていました。しかし、日本碍子、TOREX、Ossiaの協業によって開発されたWPT技術は、これらの課題を解決します。
電波を利用して電力を送ることにより、電池交換の必要がなく、また配線の制限もなくなります。この技術は、特にアクセスが困難な場所や動かすことができない設備に設置されたデバイスに最適で、維持管理の効率化を図ることができます。
電源ケーブルと電池に代わる新技術
従来の電源供給方法に依存することなく、革新的な電力供給が可能になることは、多くの業界にとって大きな転換点となります。特に、電源ケーブルや一次電池（使い切り電池）に代わる新技術として、無線電力伝送（WPT）は、設備の配置やデザインの自由度を大幅に向上させることができます。
電源ケーブルの必要がなくなることで、設置場所の制約が少なくなり、デバイスの設計もより自由な形が可能です。また、電池の使用を避けることで環境への影響も減少し、維持管理のコスト削減にも繋がります。この技術は、特にリモートエリアや動かすことが難しい設備に設置されるデバイスにとって、大きなメリットをもたらします。
10メートル先への電力伝送の実現
Ossiaの技術「Cota®」は、5.8GHz帯を使用して最大10メートルの距離から安全に電力を伝送することが可能です。この技術により、従来の電力伝送技術と比較して、より広範囲かつ効率的に電力を供給することができるようになります。
特に、電源の接続が物理的に困難または不可能な場所でのデバイス利用が可能になり、産業界における設備の運用範囲を大きく広げることが期待されます。また、この技術は電波を利用しているため、人体への影響も最小限に抑えられています。この革新的な技術は、未来の電力供給の形を大きく変える可能性を秘めています。
小型化と高効率を実現する「micro DC/DC」XCLシリーズ
トレックスが開発した「micro DC/DC」XCLシリーズは、電源IC技術の最前線を行く製品です。このシリーズは、極めて小型ながらも高い変換効率と低ノイズを実現し、省スペース化が求められる多くのデバイスに最適なソリューションを提供します。
特に無線電力伝送システムで重要なのは、受電した電力を効率良くデバイスへ供給することですが、このシリーズはその要求を満たす設計が施されています。その結果、電力伝送システム全体の効率が向上し、エネルギー消費を抑えることが可能になります。これにより、電力供給が不安定な環境下でもデバイスの性能を最大限に引き出すことができます。
産業界におけるWPT技術の応用例
無線電力伝送技術は、小売業から製造業に至るまで、多様な産業界に革新的な影響を与えています。特に、センサーや監視機器など、定期的なメンテナンスや電池交換が困難な環境に設置されているデバイスにとって、この技術は大きなメリットを提供します。
例えば、大規模な工場や倉庫では、WPT技術を利用して広範囲にわたるセンサーネットワークの電源を確保することができます。これにより、設備のダウンタイムを減少させ、生産性の向上に寄与しています。また、小売業界では、店舗内の商品管理システムにWPTを導入することで、在庫の精度を高めると同時に、作業効率を改善することが期待されます。
WPT技術の社会的・環境的影響
無線電力伝送（WPT）技術が社会や環境に与える影響は計り知れません。この技術により、電力を必要とするデバイスへの電力供給がより持続可能で効率的になります。特に、電池廃棄物の削減は大きな環境保護の一環となり、再生可能エネルギーの活用拡大とともに、カーボンフットプリントの低減に寄与します。
また、電力アクセスが困難な地域における新しい電力供給手段としても機能し、電力インフラの未整備な地域でもデバイスの活用が可能になることで、地域格差の縮小にも繋がります。このように、WPT技術はエネルギー利用の効率化だけでなく、社会的な包摂にも貢献する可能性を持っています。
将来の展望と技術の進化
無線電力伝送技術は、今後もさらなる進化が期待されています。現在の技術でも10メートルを超える距離からの電力供給が可能ですが、将来的にはその範囲をさらに拡大し、より多くのデバイスに対応できるようになることが予測されます。また、効率の向上とコストの削減が進めば、家庭用から産業用まで、より広い範囲での実用化が進むでしょう。
技術開発の進展に伴い、電力を必要とするあらゆるデバイスにおいて、配線や電池の制約から解放される日が来るかもしれません。この技術が持つ革新的な可能性は、私たちの生活や働き方に大きな変革をもたらすことでしょう。
まとめ
日本碍子、TOREX、Ossiaの協業により開発が進められる無線電力伝送技術は、社会や産業に多大な影響を与えることが期待されます。この技術によって、電源の確保が難しい場所でもデバイスが利用可能になり、新しいビジネスの機会が生まれるかもしれません。
また、環境保護にも寄与し、持続可能な社会の実現に貢献することが予想されます。今後の技術開発とその応用範囲の拡大に注目が集まる中、WPT技術の将来に対する期待は非常に高いです。