Energy Transmission

High-Temperature Superconductor

高温超電導技術は、その幅広い応用可能性から、さまざまな分野でのカーボンニュートラル社会の実現に大きく貢献すると期待されています。特にエネルギー分野では、フュージョンエネルギーを利用した発電(核融合発電)が将来の発電方式の一つとして期待が高まりつつあります。
フュージョンエネルギーは、従来のエネルギーと比べて、その発電過程で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、熱暴走をしないため、安全性などの面で優れているとされており、エネルギー問題と環境問題を根本的に解決する技術として期待されています。
近年、欧米を中心に、高温超電導線材を採用することでフュージョンエネルギーに必要な超電導マグネットを従来よりも小型化し、フュージョンエネルギーの実用化を加速させようという動きがあります。フジクラでは、世界トップレベルの研究開発を継続し、高性能で均一な高温超電導線材を国内外に提供し、ユーザから高い評価を得ています。
フジクラは、フュージョンエネルギー開発への貢献を通じてカーボンニュートラル社会の実現を目指すと同時に、電動航空機や分析機器などさまざまな次世代超電導機器の発展にも貢献していきます。

高温超電導線材外観
高温超電導マグネット外観

Fiber Laser

フジクラの高出力連続発振マルチモードファイバレーザ(図1)は、金属の切断や溶接に、また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、異種材料の接合や炭素繊維強化プラスチック(CFRP)の切断などに用いられています。Qスイッチ方式のパルス発振ファイバレーザはマーキングや金属加工などに用いられ、MOPA方式のパルス発振ファイバレーザ(図2)は、さまざまな材料への微細加工などに用いられています。
このように、ファイバレーザは幅広い分野の加工に利用されており、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拡大しています。これらの市場需要にこたえるため、フジクラは、ファイバレーザを構成する要素技術(高出力レーザダイオード、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)の開発を継続することで、新たな加工を実現しています。
最近では、20 kW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して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)、加工材料の変質が起こりやすい光の波長に変換することで加工速度を向上させる波長変換技術などの開発と実用化を進めています。
また、ファイバレーザの将来的な用途として期待されているのが、レーザ光による無線エネルギー伝送です。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に伝送し、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、多くの機関で研究開発が進められています。
今後も、お客様のご要望にこたえられるよう、ファイバレーザ製品および技術の研究開発を続けていきます。高性能かつ高品質で多種多様な加工を実現するのはもちろん、高効率かつ省エネで環境負荷を低減し、社会に貢献していきます。

Figure 1: High-power continuous wave multimode fiber laser (6 kW/12 kW output, cabinet type)
Figure 2: MOPA-type pulsed fiber laser
Figure 3: 20 kW ultra-high power continuous wave multi-fiber laser / Thick metal cutting (stainless steel thickness: 35 mm)
Figure 4: Beam profile variable technology

Conductor/Insulation

The conductor and insulating material technologies cultivated over a long history of product development related to energy and information transmission have provided a powerful boost to the Fujikura Group’s manufacturing. In recent years, regarding conductors for wire harnesses that contribute to reducing the weight of automobiles, we have developed an aluminum alloy conductor that combines high strength, high conductivity, and high ductility by controlling the metal microstructure through consistent development from alloy composition to processing.

By reducing the weight of resins used in the coating materials for electric wires and cables, we are reducing the energy consumption when installed in automobiles and contributing to the achievement of the SDGs. In addition, by replacing flammable resin materials with flame-retardant materials that are gentle on the human body and the environment, we have provided safety and security to our customers. We will continue to support Fujikura Group’s products and manufacturing through our core material technologies.

Aluminum Wire harness
An environmentally friendly, lightweight, flame-retardant material (normal materials sink in water, but the developed material floats due to its low specific gravity)

Heat Transport Devices

Power semiconductor cooling module

We are developing large-capacity heat pipes and vapor chambers to dissipate heat from power semiconductors that generate large amounts of heat. Vapor chambers are flat heat pipes that have high heat dissipation performance because the entire surface acts as a heat pipe. We are also working on improving the internal structure to increase maximum heat transport capacity and reduce thermal resistance.

Micromachining with a pitch of 0.35 mm, part accuracy of 1/1,000 mm (molding die)

Cold plate for high performance computer

We have developed a liquid cooling unit called a cold plate, which uses a microchannel fin structure (fin thickness: 0.15 to 0.4 mm) to dissipate heat from large computers such as supercomputers and mainframes. This cold plate requires less space than air-cooled systems, yet provides several times more cooling performance.

Examples of power semiconductor cooling solutions

Wire Harness

Wire harness, which are often referred to as the "nerves and blood vessels of a car," are bundles of wires that act as electrical pathways to ensure the proper operation of electronic units inside the car, connecting power and signals to every corner of the car.
With the increasing electronics content of in-vehicle equipment every year, Wire harness are becoming more complex.
Fujikura utilizes the latest technology and the wisdom and experience it has cultivated over many years to comprehensively develop and manufacturing Wire harness, from wiring materials and in-vehicle wiring systems to fuse boxes, connectors, and terminals.

High Current Connection

Reducing charging time is one of the challenges facing the widespread adoption of electric vehicles (EVs). Reducing charging time requires increasing the charging current, but this poses the problem of increased heat generation within the charging cable connector. Increasing the cable conductor size reduces heat generation, but this makes the cable heavier and larger, reducing ease of use during charging. To increase charging current without increasing the cable conductor size, we developed a liquid-cooled cable connector that employs liquid cooling technology to circulate a liquid refrigerant within the cable connector to efficiently remove heat. This technology enables a rated charging current more than three times higher than conventional models, while maintaining weight and size without compromising operability.