公共交通機関

バス、地下鉄、路面電車、列車などの公共交通機関は自家用車に代わる交通手段です。大都市はさまざまな課題に直面しています。たとえば、郊外への頻繁な運行の欠如、乗り換え地点での長い待ち時間、公共交通機関の停留所から最終目的地までの「ラストワンマイル」をカバーする交通手段の欠如、自転車などの環境に優しい交通手段との不適切な連携などです。

地域の公共交通機関に求められるものは多岐にわたります。公共交通機関はWell to Wheel、つまりエネルギー生産からエネルギー消費に至るまで、環境に配慮したものでなくてはなりません。デジタル交通管理の可能性を最大限に活用し、すべての道路利用者の安全性を高めるためには車両だけでなくインフラもスマート化する必要があります。そして、最終的にはすべての人にシームレスなモビリティ体験を提供するために、新しい経路探索ソフトウェア、発券、決済技術が提供する機会をスムーズに統合し、パーソナル化を進める必要があります。

急速な人口増加と都市化に伴い、世界の地域社会は都市インフラのデジタル化と脱炭素化、持続可能なモビリティへの転換を、これまで以上に求められています。自治体では市民が都市インフラとデジタル接続することで日常生活をサポートし、新たな利便性の向上を受けられる「スマート シティ」づくりが進められています。これにより、現代の公共交通システムにおいて、デジタルチケットと決済の大きな機会が生まれます。

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インフィニオンのCalypso®は、スマート カード技術のリーディング プロバイダーとして、交通システムに広く採用されている技術です。フランス、スペイン、イタリア、オランダなどの国々の公共交通機関は、すべてこの技術をシステムに導入しています。

インフィニオンのCalypso®製品ファミリーに新たに加わったCALYPSO™ moveは、公共交通機関へのアクセスや支払いのための高速で安全なソリューションを提供する非接触型スマートカード技術です。

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世界の都市は深刻な問題に悩まされています。第1の問題は交通渋滞。バスはノロノロ運転で常にブレーキとアクセルを繰り返して走らなければなりません。そのため、二酸化炭素や窒素酸化物の排出量が非常に多くなってしまいます。そこで、環境に優しいエネルギーを利用した電動バスへの転換が1つの鍵となります。

アプリケーション ページ：電気自動車

バスは非常に堅牢でなければなりません。毎日長距離を移動するため、他の乗り物に比べて耐用年数が長く、自動車が30万キロメートル程度であるのに対し、バスは150万キロメートルを超えます。これは,搭載されるパワー エレクトロニクスにも影響を及ぼします。電子部品は堅牢で信頼性の高いものでなければなりません。インフィニオンの半導体ソリューションは電気推進を実現し、ブレーキ時にはエネルギーを効率的に回生させます。また、車両の軽量化、車両の加速度の向上、エネルギー効率の高い空調、照明、ドア開閉装置を実現します。インフィニオンは燃料電池駆動の電気バス専用に、エネルギー損失を低減し、関連規制、規格、安全要件を満たした設計のための効率的な要素を提供しています。

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多くの都市部では地下鉄や近郊電車、路面電車が道路交通量の削減に大きく貢献しています。同時に、CO2排出バランスも良く、電気駆動なら排出量がゼロに抑えられます。地域鉄道や長距離鉄道とともに、脱炭素で持続可能なモビリティへの転換を推進することができるのです。活躍の場は都市部だけではありません。一般的に、鉄道はCO2排出量の削減に大きく貢献します。たとえば、ミュンヘンからパリまで列車で移動した場合、飛行機で移動した場合と比較して、片道で150kgのCO2を削減でき、最短の接続なら6時間強でパリに到着することができます。

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インフィニオンは路面電車や地下鉄から、地域鉄道や高速鉄道、貨物輸送用機関車に至るまで、トラクション輸送の全セグメントを網羅しています。現在と将来の課題を把握し、最高の電力密度と優れた効率を持つトラクション システムを可能にするクラス最高のソリューションを包括する製品ポートフォリオを提供しています。インフィニオンの製品は長寿命であることが特長で、過酷な環境条件下で毎年稼働し続けるトラクション アプリケーションに必要な信頼性を提供します。

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コンバーターのサイズ比較: シリコン半導体 (左) とシリコン カーバイド半導体 (右)

鉄道輸送では過去40年間、IGBTがパワー エレクトロニクスの主流でした。シリコンは今でも市場の主流です。しかし、最近は新しい技術が台頭してきています。

現在、パワー半導体デバイスは、シリコンベースの技術に加えて、SiCやGaNも実用化されています。SiCの場合、従来のシリコンベースの製品に比べ、高いスイッチング周波数を実現することができます。

その結果、熱として損失するエネルギーが少なくなり、システム全体がより効率的になります。そのため、トランスやコンデンサー、ヒートシンク、パッケージの小型化が可能となり、貴重な車内スペースを節減し、より多くの人が乗車できるようになりました。

現在の鉄道におけるトラクション モータ、パワー エレクトロニクス、トランスは専用の動力車両 (集中駆動) ではなく、複数の車両に分散して配置されています (分散駆動)。つまり、「使われていない」車両は存在しません。変圧器や電子機器、トラクション モータが床下 (または電車の屋根) に設置されているため、どの車両にも乗客が座ることができます。それでもスペースが限られるので、最近ではモジュール駆動コンセプトというパワー エレクトロニクスを小型化する傾向が強まっています。パワー カーと呼ばれるトラクション モータ、トランス、トラクション コンバーター、トラクション冷却システムから成るコンパクトなパッケージがトラクションレスの各車両の間に設置されています。このパワー カーのコンセプトにより、列車の長さを自由に変えることができ、乗客のためのスペースと座席を増やすことができます。