電化の未来

送電線と変圧器を含む米国のグリッドの 70% は、25年以上経過しています。これは、非常に異なる電力需要があり、電力が主に電力会社からエンドユーザーの企業や消費者に流れていた時代に建設されました。「老朽化したグリッドがあります。これは、一方通行の電気の流れを想定して設計されたものです」と Collier 氏は言います。

これらのシステムは、電力をグリッドに送り返す再生可能エネルギー源を処理できるようにアップグレードする必要があります。この逆の流れは、商用の風力発電所や太陽光発電所、またはオンプレミスで再生可能システムを設置した個人の顧客から発生する可能性があります。また、電力は、バッテリーに蓄えられた再生可能エネルギーからグリッドに戻すこともできます。「分散型発電はグリッドに双方向の電力の流れをもたらし、まったく新しい方法で機能させます」と Collier 氏は述べています。

これらの分散型エネルギー源 (DER) が短絡やその他の障害を引き起こす可能性のある双方向フローを処理できるようにするには、センサー、通信、およびデータ分析によってサポートされるスマート・グリッドが必要です。「これらすべてを統合することで、エネルギーの使用方法を最適化し、廃棄物を削減できます」と Collier 氏は述べています。3M は、グリッドが今日の課題に対応できるように、次のような多くのイノベーションを開発しました。

• • 3M™ センサー・ケーブル・ アクセサリ： これらは、発電所とエンドユーザー間で機能する地下中電圧電気ネットワークの重要なパラメータ（電圧、電流、位相角）の測定を可能にします。これらのアクセサリ・ソリューションは、高度な技術をこれらのネットワーク向けに組み込むことで、電圧と電流の測定精度を向上させることを目的としています。「私たちは、顧客が計画外の電力停止を起こさないように支援したいと考えています。」と Collier 氏は述べています。
• • 3M™ アルミニウム導体複合材強化型（ACCR）電線： グリッドに影響を与えるもう 1 つの問題は、気候変動によって引き起こされる暴風雨が頻発することです。「停電が増加しているです」と Collier 氏は言います。回復力を高めるために、電力会社は冗長性を追加する必要があります。通常、これには電線、電柱、基地の追加などの CO₂ 排出活動が含まれます。3M ACCR 架空送電線は、一般的な鉄鋼線の 2 倍の電流容量を提供します。つまり、ユーティリティは既存の電線を ACCR に置き換えるだけで、回復力と容量を増やすことができます。

スマート・グリッドは、「発電、配電、使用の方法に本当に革命をもたらしています」と Collier 氏は述べています。

電化が最も大きな影響を与える可能性のある分野は輸送であり、これは世界のCO₂の排出量の約 4 分の 1 を占めています。そのうち 41% が乗用車、22% がトラックです。電気自動車は、これらの排出量を削減する手段です。「内燃エンジンと比較して、電気自動車では、使用時に発生する排気ガスや CO₂ 排出はありません」と Collier　氏は述べています。

心強いことに、電気自動車の市場シェアは指数関数的に成長しており、2035 年までに世界の売上高の 59% を占めると予想されています。これを実現するには、性能と信頼性を継続的にレベルアップさせる必要があります。3M は、電気自動車の重要な要素を改善できるさまざまな製品を提供しています。それは以下の通りです。

• • 3M 接着剤： あらゆる種類の材料で作られた周囲のコンポーネントに EV バッテリーをしっかりと固定するという難しいな作業向けに設計された接着剤を製造しています。この接着剤は無溶剤の製造プロセスで作られます。これにより、バッテリーの性能が向上し、火災、液漏れ、その他の危険のリスクが軽減されます。
• • 3M™ Glass Bubbles（グラス・バブルズ）： 一部の電気自動車メーカーは、3M グラス・バブルズを部分的に使用した複合材を使用して、車両を製造しています。中空でありながら、信じられないほど強力なこれらのミクロスフェアは、バッテリー・エンクロージャーの重量を最大 45% 削減できます。軽量化により、車両の航続距離が伸びます。
• • 3M™ Boron Nitride Cooling Fillers（窒化ホウ素冷却フィラー）： EV バッテリー、モーター、電子機器を電気的に絶縁し、熱を放散するために使用します。

3M はまた、電気モーターを最適化するための絶縁材、テープ、接着剤を電気自動車業界に供給しています。「電気自動車を製造するために、信じられないほど多くの作業が行われています」と Collier 氏は述べています。