車載用４８V電源搭載におけるシステム開発と最新技術

はじめに：車載用48V電源搭載の現在地

近年、車載システムの電源進化が加速しています。

環境規制強化や自動車の電子化が進行する中で、48V電源システムの導入は業界全体の大きな潮流となっています。

長年、12Vシステムがスタンダードであった自動車業界ですが、ハイブリッド化やさらなる省エネ・高効率化の必要性から、48V技術の搭載が注目されています。

一方で、多くの製造業関係者が「なぜ48Vが必要なのか？」「既存12Vとの差分は？」「導入による現場変化とは？」という素朴な疑問を抱えています。

本記事では、車載用48Vシステムの導入目的や技術の最新動向、そして現場で求められる実践的視点について、経験則も交えながら解説します。

車載用電源システムの進化と48V導入の背景

第三者の立場で見ると、「従来の12Vで十分では？」という声も根深くあります。

しかし、車載電源が48V化するには業界特有の課題とグローバルトレンド、そして技術革新が絡み合っています。

環境規制と燃費向上のプレッシャー

自動車の省燃費や電動化を迫る世界的な規制強化が、技術革新を後押ししています。

従来の12Vシステムでは、スタータージェネレーターやモーターアシストなど、一定以上の高出力・高効率が求められるシステムに対応しきれない場面が増えてきました。

48Vシステムなら、より大きな電力供給が可能になり、「マイルドハイブリッド」など新しい駆動システムが成立します。

エンジンのアイドリングストップ機能、回生ブレーキ、電動ターボチャージャー、エアコン圧縮機の電動化といった装備が、48Vによってより効率よく動作できるようになります。

部品点数とコスト・効率性の両立

48V化は、コスト増や新技術教育の手間を伴うため、業界内でも慎重な導入が進んでいます。

しかし、12Vシステムではバッテリーや配線ケーブルの大容量化・高太さ化による重さ増、部品点数増が避けられず、長期的なコスト削減や車両軽量化への足かせとなっていました。

48V化により、必要な電力量を効率良く賄い、「太く重いケーブルが不要」「部品のミニマム化」という設計メリットが顕著となります。

48Vシステム構成と技術的ポイント

48Vシステムの全体像を押さえるためには、実際のシステム構成とポイントを知る必要があります。

主な構成要素の解説

48Vシステムには大きく分けて、48Vバッテリー、DC-DCコンバーター、スタータージェネレーター、インバーター、制御ユニット（ECU）、さらにはモーター系部品などが含まれます。

・48Vリチウムイオンバッテリー：高いエネルギー密度と耐久性を持つ。
・DC-DCコンバーター：48V→12V変換で既存機器との共存を図る。
・Belt-driven starter generator（BSG）/ ISG：ベルト駆動/直結型スタータージェネレーターでモーターアシストや再発電に寄与。
・制御ユニット：複雑なエネルギーマネジメント、各デバイス統合制御を実現。

安全性とEMC（電磁両立性）対策

48Vは12Vに比べ高電圧となるため、感電リスクやアーク放電、部品の耐電圧性など新たな安全課題が浮上します。

従来より一段高い絶縁設計やシャットダウン機構、ケーブル結線管理が求められます。

また、電磁ノイズの発生源が増大するため、部品実装時からのEMC対策が不可欠です。

安全標準やEMC規格（ISO 26262、CISPR 25等）の準拠を担保しつつ、現場の作業フロー・品質管理の見直しも重要なポイントとなります。

最新技術と業界動向

一歩先の未来を見据え、48V関連技術や自動車業界の動向を見ると、次のような最新トレンドがあります。

モジュラー化と標準規格の進展

グローバルOEMや部品メーカーは、互換性と量産性を重視し、48Vシステムのモジュラー化を進めています。

ユニットサプライヤー間の「デファクト標準化」競争も激化し、開発・供給側は「規格調和」への対応が必須となります。

この“標準化競争”はサプライヤーにとって二面性を持ちます。

標準仕様への適応は参入障壁を下げますが、冗長な差別化要素を削がれるというジレンマも生じています。

半導体・パワーエレクトロニクスの革新

48Vシステムでは電力制御基板やインバーター用の半導体技術が鍵を握ります。

シリコンカーバイド（SiC）、ガリウムナイトライド（GaN）など次世代パワーデバイスは、損失を低減し、耐熱・高効率駆動を実現します。

サプライチェーン担当者・バイヤー視点では、半導体・電池部材の需給動向や、グローバル市場での調達競争も要注目です。

AI・IoT活用による予兆管理・メンテナンス革新

48Vシステムの複雑化にともない、車両の「エネルギーマネジメント」や「状態監視」にAI・IoT技術が急速導入されています。

バッテリーの劣化予知、異常検知、リアルタイム遠隔管理により、現場での保守省力化や“予知保全”型の管理体制が発展しています。

現場としては、AI・IoT機器の初期導入やデータリテラシー教育という新たな課題も意識したいところです。

現場目線で考える48V電源導入の実務的留意点

実際の調達・生産・品質・現場管理には、理論やトレンドだけでなく泥臭い課題と合理的な工夫がつきものです。

現場・生産技術担当の課題と工夫

現場で起こりうる問題としては、以下が挙げられます。

・既存12V部品とのライン混在への対応
・製品安全関連の新たな教育（48V絶縁、感電リスク等）
・配線工程の煩雑化・結線品質担保への対策
・導入初期のトラブル・不良分析（原因特定力の養成）

これまで長年12V系に慣れ親しんできた現場では、ややもすれば属人的・暗黙知的な作業慣行が根強く残りがちです。

従来の“昭和的勘と経験”を一度言語化・標準化し、「なぜ48V対応が必要なのか？」「従来のやり方とどう違うのか？」を繰り返し勉強会やOJTで浸透させていく努力が主観的には重要になります。

サプライヤー・購買（バイヤー）視点の勘所

バイヤーの立場からは「高信頼」「高効率」「コスト競争力」という3要素の同時達成が最大命題です。

・多品種変量生産への柔軟な設計提案
・市場価格だけでなく、品質保証・サポート体制も重視
・規格変更や標準化対応の早期情報収集・プロアクティブな調整
・サプライチェーン上流での在庫最適化、半導体・電池等のリードタイム縮小努力

特に48V関連部材は世界的に需給がタイトな状況も予想されています。

「仕入れ先とのパートナーシップ強化」「成長新興国ベンダー活用」など多角的な視野が必要です。

サプライヤー側としては、バイヤー（仕入れ担当者）のこうした「期待」と「リスク感」への寄り添いが競争力向上の近道と言えるでしょう。

今後の展望と現場へのメッセージ

48V電源システムの進展は、順風満帆ではありません。

高コスト化、技術者教育、欧州/米国での規制動向、部材などのサプライリスクなど越えるべきハードルは山ほどあります。

ただし、48V化はグローバル潮流でもあり、一時的な流行ではなく「次世代スタンダード」として定着しつつあります。

昭和的な“今まで通り”にこだわるだけでなく、新しい技術潮流や現場課題にオープンな姿勢を持つことで、製造業の価値創出にもつながります。

これからのものづくり現場・サプライチェーンにおいても、「現場知×最先端技術×グローバルマインド」の三本柱で、48V時代を一緒に切りひらきましょう。

現場と管理職、サプライヤーとバイヤー、すべての立場で“ラテラルシンキング”を駆使し、ともに新たな価値創造の地平を拓いていきたいと考えています。