日新電機株式会社
有価証券報告書－第160期(平成29年4月1日－平成30年3月31日)

５【研究開発活動】当社グループは、電力システム改革をはじめとする大きな環境変化に対応すべく、電力機器分野をはじめ、新エネルギー・環境分野及びライフサイクルエンジニアリング分野にかかわる技術開発・製品開発、並びにソリューション開発に注力しております。また、ビーム・真空応用分野では、次世代装置に重点を置いて研究開発を進めております。電力機器分野においては、縮小化及び環境負荷の低減を狙いとした製品開発と共に、太陽光発電をはじめ、多様な分散型電源の増加を受けて、電力品質を維持・向上する技術研究や製品開発、並びにシステム開発に取り組みました。ビーム・真空応用分野では、新たなコーティング薄膜や用途拡大に向けた研究開発、半導体製造用イオン注入装置や電子線照射装置などの次世代製品の研究開発に注力しております。新エネルギー・環境分野においては、太陽光発電用パワーコンディショナの縮小化及び環境負荷の低減を狙いとした製品開発に注力すると共に、ＥＭＳ（エネルギー管理システム）関連やIoT（InternetofThings：モノのインターネット）関連の技術研究を進めております。全社としては、各分野におけるさらに先の展開を見据え、電力品質の維持・向上や電力機器の保全を高度化する技術、ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）の低消費電力化を推進するものと期待されている酸化物半導体薄膜の製造技術、並びに各分野に関係する材料の評価技術の研究開発等を進めております。当連結会計年度の研究開発費は売上高の5.1％にあたる6,506百万円で、そのセグメントごとの金額は、電力機器事業855百万円、ビーム・真空応用事業2,724百万円、新エネルギー・環境事業415百万円、ライフサイクルエンジニアリング事業137百万円、全社2,373百万円です。主な成果は次のとおりです。(1)電力機器事業①振動計測及び通信機能付き複合環境センサの開発、販売複合環境センサは平成27年３月に販売を開始しましたが、新たに振動計測と通信機能を付加したセンサを開発し、平成29年５月から販売を開始しました。従来品の温度・湿度・塩分付着などの監視記録機能及びヒータ等の制御機能に加え、監視要素である振動計測機能と遠方からのデータ収集を容易にする無線通信機能を新たに付加することで、IoTシステムに対応するセンサとしてご活用いただけるものと期待しております。②電気鉄道向け柱上設置変圧器盤の開発、販売従来から、電気鉄道の信号用に地上設置の変圧器盤を納入しておりますが、電柱への固定を可能とした変圧器盤を開発し、平成29年８月から販売を開始しました。本製品は、耐雷素子並びにヒューズを内蔵した高圧開閉器と変圧器を筐体に収めたもので、配置を最適化することで小型化し、電柱に取り付ける構造としました。地上設置で必要な基礎工事が省略でき、設置期間の短縮と工事費低減が期待されております。③検出感度と測定精度を向上させた可搬形絶縁監視装置の開発、販売検出感度と測定精度を向上させた可搬形絶縁監視装置を開発し、平成29年６月から販売を開始しました。従来から、ガス絶縁開閉器（ＧＩＳ）などの受変電設備内の部分放電発生に伴う電磁波を活線状態で監視する、可搬形絶縁診断装置を販売しておりますが、ＧＩＳに用いられている絶縁スペーサ（樹脂）内の部分放電も監視可能なように、測定できる電磁波の周波数範囲を広げ、検出感度と測定精度を向上させました。④海外向け220kV三相一括形ガス絶縁計器用変圧器（ＧＶＴ）の開発、販売インド市場向けのガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）の要求仕様に応えるため、220kV三相一括形ＧＩＳに搭載する新型のＧＶＴを開発し、平成29年12月から納入を開始しました。当社が培ってきた三相一括技術と220kV単相器の技術を駆使し、220kVにおいて三相一括形を実現したことにより、今後も電力需要拡大に伴う電力機器増強が期待されるインド市場で、ご活用いただけるものと期待しております。⑤配電用変電所向け84kV新形Ｃ－ＧＩＳ（キュービクル形ガス絶縁開閉装置）の開発、販売中部電力株式会社の新標準仕様に対応した84ｋV新形Ｃ－ＧＩＳを開発し、平成29年５月に販売開始し、４か所の変電所に納入しました。本製品は、当社の民需向縮小形ガス絶縁開閉装置の技術を適用するとともに、従来形とのリプレース及び事故時対応の迅速化、近年の系統変化対応のご要求にお応えし、変圧器との取り合い寸法を従来と同等でケーブル接続構造を採用し、逆潮流対策用に母線ＶＴ（計器用変成器）を追加しました。中部電力株式会社の配電用変電所向けＣ－ＧＩＳの更新に対し本製品を採用頂く運びとなりました。⑥エネルギー管理システム「ENERGYMATE-Factory」の追加機能開発、販売自家発電機燃料の残量を監視するとともに予測する追加機能を開発し、「ENERGYMATE－Factory」に組み込んでご利用いただけるようになりました。ご都合の良い条件及びタイミングを設定することで、主電源としてご使用の自家発電機に消費する燃料の輸送回数の低減や計画的な運用を可能とし、運用コストの低減に寄与します。本機能を追加した「ENERGYMATE-Factory」を平成30年５月に販売を開始しました。⑦連系事業者向け方向距離リレーの開発送電線を有する大型発電設備が、特高電圧（154kV、66kV）で電力会社の電力系統に連系する場合、連系事業者は、電圧と電流から短絡・地絡事故点の距離を判定する「方向距離リレー」の設置を電力会社から要求されていますが、全ての国内電力会社の系統連系条件に対応する「連系事業者向け方向距離リレー」を開発し、平成30年５月から販売を開始しました。本製品は、電力会社毎に要求が異なる保護特性を全て内蔵しているため、国内電力会社の全ての系統に適用可能です。日本における2016年の風力発電の累積導入量（実績）は約３GWですが、日本風力発電協会は2030年に10倍、2050年に20倍に増加させる目標を立てており、今後、風力発電の大規模化により、送電線を有する大型発電設備の系統連系が増加していくことが予想されます。(2)ビーム・真空応用事業①大電流イオン注入装置「LUXiON」の開発半導体製造工程において電気的特性を制御するイオン注入プロセス用の装置として、最も汎用性の高い中電流領域向けのイオン注入装置を主力製品としておりましたが、当該プロセス用での市場規模が最も大きい大電流領域にも参入するべく、新たに大電流イオン注入装置「LUXiON」を開発しました。イオン注入は、ホウ素等の元素をプラズマ化し高電圧印加により加速したイオンビームを半導体基板に打ち込む工程です。本開発品は均一なシート状の高濃度イオンビームを特徴としており、特に大きなビーム量を基板面へムラなく打ち込むことが要求される大電流領域において高い生産性を実現し得るものです。また、高精度なビーム制御機能も備えており、これからの高集積な半導体デバイスのプロセスニーズに対応するものとご期待いただいております。②パルス電源用高電圧大電流半導体スイッチの開発、販売加速器や核融合実験装置の電源に用いられる高電圧大電流半導体スイッチ２種類（高繰返しタイプDC50kV６kA60パルス/秒、単発大電流タイプDC25kV80kA1パルス/H）を開発し、平成30年度から販売を開始する予定です。パルス電源用高電圧大電流スイッチには、安定動作の為の調整・メンテナンスに労力を要するサイラトロンや、国際条約等で規制されている水銀が通電媒体として使用されているイグナトロンといった電子管スイッチが使用されていました。パルス電源用スイッチの半導体化は、電子管スイッチと比べて、安定動作のための労力が不要となり、また、水銀フリーが図れるとして、研究機関等から実現が望まれていました。(3)新エネルギー・環境事業①ナンバー認識機能付き映像記録装置の開発、販売昼夜でも鮮明な映像を記録する機能に加え、リアルタイムでナンバーを認識する画像処理機能を追加した映像記録装置の開発を完了し、販売を開始しました。ネットワークに接続してご利用いただける点もご好評をいただいております。引き続き防犯分野などへご活用いただけるものと期待しております。②流入窒素負荷量と送風量のハイブリッド型最適制御技術の開発日本下水道事業団と「流入窒素負荷量と送風量のハイブリッド型最適制御技術の開発」をテーマに共同研究開発を行い、流入水質に適応した送風量の最適制御技術の実規模実証を平成30年３月に完了させました。本研究開発は、下水処理場で多くの電力を消費している送風量を、放流水質を維持した状態で削減することが目的で、実際の下水処理場で実証し８～18%の送風量削減を確認しました。下水処理場の省エネルギー化のますますのご推進に、ご活用いただけるものと期待しております。③Ｗｉ－ＳＵＮ／ＦＡＮ搭載のIoT用ゲートウェイの開発京都大学、ローム株式会社、NextDrive株式会社と共同で、Ｗｉ－ＳＵＮ（WirelessSmartUtilityNetwork)／ＦＡＮ(FieldAreaNetwork)を搭載のIoT用ゲートウェイを開発しました。Ｗｉ－ＳＵＮ／ＦＡＮは、スマートメータ－や家庭用エネルギー管理システム（ＨＥＭＳ）と家電製品などを連携させる無線規格Ｗｉ－ＳＵＮ／ＨＡＮ(HomeAreaNetwork)を屋外の広域な範囲で使用できるように拡張した新国際無線通信規格です。今回開発したIoT用ゲートウェイは、京都大学、ローム株式会社が共同で開発したＷｉ－ＳＵＮ／ＦＡＮ対応の無線通信モジュールを、NextDrive社が開発した世界最小クラスIoT用ゲートウェイに搭載したものです。従来のIoT用ゲートウェイは、Ｗｅｂカメラ、温湿度センサ等との組み合わせで、ホームセキュリティ、介護、環境計測等のために必要となる情報を収集し、携帯電話やWi-Fiのワイヤレス通信によりクラウドへの伝送が可能でした。今回新たにＷｉ－ＳＵＮ／ＦＡＮに対応したことで、IoT用ゲートウェイ同士が多段中継伝送するマルチホップ機能が加わり、各所のセンサで収集するデータを伝送できる通信エリアが大幅に広がります。また、Ｗｉ－ＳＵＮ／ＦＡＮはWi-Fiと異なる周波数を用いているため、Wi-Fiとの干渉がなくなり、より堅牢なIoTネットワーク構築が可能となります。今後、今回開発したIoT用ゲートウェイの商用化をすすめていきます。④屋外型ＨＥＭＳゲートウェイの開発再生可能エネルギーの有効利用のため、需要家が所有する太陽光発電設備や蓄電池等のエネルギーリソースを統合的に制御できるゲートウェイを、屋外設置にも耐えうる仕様で開発し、平成30年６月に販売を開始しました。経済産業省の平成28年「エネルギー革新戦略」にて需要家側などに分散するエネルギーリソースを統合制御するＶＰＰ（VirtualPowerPlant：仮想変電所）に係る制御技術の実証があげられていますが、本製品はエネルギーリソースを提供するＨＥＭＳ（HomeEnergyManagementSystem）とＶＰＰの接続にご活用いただけるもので、沖縄県が実施する宮古島市島嶼型スマートコミュニティ実証事業において平成30年度から順次導入が予定されています。⑤スマートパワーコンディショナ容量拡大品（750kW,1000kW）の開発平成29年から納入を開始した大規模メガソーラ発電所向け新型パワーコンディショナ「スマートパワコン」（単機容量500kW、660kW）がご好評をいただいており、設置台数削減による発電所建設コスト低減化のご期待に応え、ご要望いただいている大容量機２機種を新たにラインアップに加えるべく開発を進めております。DC750V低圧対応では国内最大級となる750kW機を先行して開発し、系統連系協議用データの整備も完了し、量産準備を進めております。また、DC1000V対応1000kW機の開発も進めております。両機種とも平成30年７月に販売を開始する予定です。⑥汎用タイプの625kVA蓄電池用交直変換装置（PCS）の開発、販売再生可能エネルギーの導入拡大および2020年に予定されている発送電分離に対し必要とされる電力の需給調整力としてのニーズなど、蓄電池は需要の拡大や種類の多様化とともに一層の活用の期待が高まっています。蓄電池システムおよび蓄電池用ＰＣＳメーカーとしての20年来の実績と経験を活かし、DC470～750Vと電圧範囲が広く、各種蓄電池に対応可能で、負荷平準化（ピークカット、ピークシフト）、自立運転、外部制御システムとの連携機能を標準装備した汎用タイプの625kVA蓄電池用PCSを開発し、平成30年２月から販売開始しました。負荷平準化の自動運転中でも外部制御システムからの充放電指令に応答可能となっており、ＶＰＰ（VirtualPowerPlant仮想発電所）での運用にも適しています。契約電力の低減や系統停電時のバックアップ用の蓄電池システムとして、また再生可能エネルギー発電の出力変動緩和や、ＶＰＰ事業、電気事業者向けの電力需給調整サービス用の蓄電池システムとして広く適用可能です。(4)全社①システムＵＰＳの開発２ms以内に電源切り替え可能な高速ハイブリッドスイッチ（機械式スイッチと半導体スイッチで構成）や蓄電池設備と組み合わせて非常用発電機を通常活用することで、ピークカット（契約電力削減）と瞬低から長時間停電までのＢＣＰ（事業継続計画）を両立し、安定した電力供給を実現する業界初のシステム的なＵＰＳ（無停電電源装置）として、システムＵＰＳを平成30年３月に開発しました。非常用発電機などを保有する工場などの顧客ニーズに対応するために、平成30年４月より当社前橋製作所にてコンセプトモデル（システム定格：三相200V100kVA）による実証検証を開始しました。平成31年の実用化を目指しています。②ICP（InductivelyCoupledPlasma誘導結合プラズマ）スパッタ装置を用いたIGZO-TFT作製技術の開発当社で開発したICPスパッタ装置を用いて、加熱処理を必要とせずに、IGZO-TFT（酸化物半導体膜を使った薄膜トランジスタ）のしきい値電圧（トランジスタのスイッチングがオン状態になる電圧）を制御する技術を開発しました。従来、しきい値電圧を制御するのに300℃以上の加熱処理プロセスが必要でしたが、新たに開発した技術により耐熱温度の低い樹脂フィルム上にディスプレイを作ることが可能となり、今後、折りたたみができるスマートフォンや、シート状の大画面有機ELテレビなどのフレキシブルディスプレイの量産拡大が期待できます。