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2022年度第11回坊っちゃん講座「各種電気自動車の仕組みと未来」開催報告

1月21日(土)に坊っちゃん講座をオンラインで開催し、100名を超える参加がありました。

 

本講座は最先端の研究や応用研究において世界をリードしている研究者が研究の面白さを高校生、中学生および大学生に伝え、勉学意欲の向上と進路選択に資するために開講しています。

 

最初に星先生の自己紹介があり、小学生の低学年のころに「太陽はどちらからのぼるか」という問いに正解して先生に褒められたことがきっかけで理系に興味を持ち、高校ではアマチュア無線に興味を持ち、雑誌などの記事を見ながら部品を集めて基板を焼いて作成していたこと、サッカー部で頑張っていたことのお話がありました。大学では、超音波モータの研究を行い、博士課程ではソフトスイッチング回路や永久磁石同期モータの研究をしたこと、教員になってからは学生や自身の興味、企業の依頼などから様々な研究を行っているとお話があり、現在、星研究室で行われている研究についても紹介がありました。

 

講演では、電気自動車(BEV)について、「シリーズハイブリッド自動車(レンジエクステンダーEV)」、「パラレルハイブリッド自動車」、「コンバインドハイブリッド自動車」「プラグインハイブリッド自動車」、「燃料電池ハイブリッド電気自動車」について、一つ一つ仕組みや特長を紹介し、電気自動車のブレーキをかけた際に、運動エネルギーを回収できる回生制御の説明もありました。

 

燃料電池電気自動車は、燃料(水素)と空気(酸素)を供給することで発電しており、発電時には水が生成されるため環境にやさしい電源装置として注目されていること、多くの燃料電池電気自動車は水素のタンクを積んでいる車になり、TOYOTA新型MIRAIに搭載している水素タンクの写真やバスなど商用として使用されている紹介がありました。水素ステーションを設置するには建設コストがかかり、全国に整備されていないため、燃料電池電気自動車の乗用車登録台数は多くないとお話がありました。

 

それらの現状を踏まえ、星研究室では、水素貯蔵材料として「水素化ホウ素ナトリウム」を使い、水素を取り出して燃料電池の燃料として使用することを目指し研究していると紹介がありました。高エネルギー密度、インフラコスト、エネルギー循環等の項目を検討し、研究室の学生たちとつくった高圧水素タンクレス燃料電池電気自動車を走らせている動画を見せてくれました。研究室で燃料電池電気自動車を2台所有していて、野田キャンパス内で走行実験を行い、乗り心地の改善の研究等も行っていると話がありました。

 

最後に、中高生の進路選択の参考に、「自動車に限らず、身近な製品には色々な技術が盛り込まれていて、様々な大学・学部・学科で学ぶことができます。各大学では様々な研究を行っていて、キーワードは同じでも内容が異なることがあります。電気自動車と書いてあっても研究内容は様々です。バッテリや燃料電池の研究は、本学理工学部(2023年4月からは創域理工学部に名称変更)では先端化学科、電気電子情報工学科、機械工学科、経営工学科などで行っていて、自動運転の研究は、電気電子情報工学科、機械工学科などで行っています。今後ますます学科の枠組みを超えた研究が求められています」と講演を締めくくりました。

 

その後、参加者から「Q&A機能」を用いて質問を受け、14件の質問を1つ1つ丁寧に回答してくれました。

 

参加者からは、

・「種類のある電気自動車の構造なども多く出てきましたが、一つ一つに説明の時間を取ってもらえる事で落ち着いて情報を噛み砕く事ができました。質問もより深く勉強になるものが多く有意義な時間でした。」

・「現在、高校で学んでいる内容を、実際に身近に使われている内容と結びつけることができてよかった。また、ニュースで近年話題になっている電気自動車、燃料電池自動車について、中途半端な知識しかなかったので、今回、仕組みや工夫している点など、詳しいことを知ることができたのは良かったと思う。さらに、高校に入ってから、理科系科目に苦手意識を持つようになっていたので、この講座で、興味を持つことができるようになって良かった。」

などの感想が寄せられました。

 

   

講演の様子

  • 坊ちゃん講座
  • 高校生のためのサイエンスプログラム
  • 算数/数学・授業の達人大賞
  • 理科・授業の達人大賞
  • 発行物
  • 教育DX推進センター
  • 教職教育センター
  • 東京理科大学
  • 宇宙教育プログラム
  • 数学体験館
  • なるほど科学体験館
  • 協賛 東京理科大理窓ビジネス同友会

東京理科大学 理数教育研究センター
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