ワイヤレス給電とは何か？活用事例とメリット・デメリットを解説

ワイヤレス給電とは？定義と概要について

ワイヤレス給電とは、物理的な接触なしに電力を供給する技術です。

電磁波や電磁誘導を利用して電力を伝送するため、ケーブルが不要となり、さまざまな環境での利用が可能となります。

特に、製造業や医療分野など、配線が障害となる場面での活用が進んでいます。電気自動車（EV）のワイヤレス充電や、IoTデバイスの長時間運用にも寄与する技術です。 ワイヤレス給電は、従来の有線給電と異なり、可動部分がある機器にも適用しやすい点が特徴です。

例えば、工場の自動搬送ロボット（AGV）や、電動車椅子などの移動体においても、給電のために停車することなく電力供給を可能にします。

ワイヤレス給電のメリット・デメリット

ワイヤレス給電のメリット

ワイヤレス給電にはさまざまなメリットがあります。

まず、ケーブルが不要になることで、設置の自由度が大幅に向上します。また、防水・防塵性が高まり、機器の耐久性が向上するため、長期間の使用が可能になります。

さらに、物理的な接続部分が不要となることで、メンテナンスの頻度が減り、結果として運用コストの削減にもつながります。

この技術は特に製造業において自動化の推進を後押しする要素となり、作業の効率化に寄与します。

また、食品や医薬品分野では、ケーブルをなくすことで衛生環境の維持が容易になり、より安全な環境を確保できます。

さらに、電気配線の削減によって火災のリスクが低下し、安全性の向上にも貢献します。

ワイヤレス給電のデメリット

一方で、ワイヤレス給電にはデメリットも存在します。

有線と比較すると給電効率が低下しやすく、エネルギーの損失が発生しやすい点が課題です。

また、給電距離が長くなると電力の伝送が難しくなり、利用範囲が制限される場合があります。加えて、導入コストが高いため、投資回収には時間がかかることが多いです。

さらに、ワイヤレス給電技術の規格がまだ統一されておらず、異なる規格が存在することが標準化の課題となっています。加えて、障害物の影響を受けやすく、環境要因によって給電性能が左右される可能性もあります。

ワイヤレス給電の仕組みと種類

電磁誘導方式

コイル間の磁場を利用したエネルギー伝送方式 ・スマートフォンや電動歯ブラシなどに活用 ・短距離かつ高効率な電力伝送が可能 ・誘導コイルの位置合わせが重要

磁界共鳴方式

特定の共鳴周波数を用いた伝送方式 ・EV充電や工場の自動化機器に採用 ・電力伝送距離の延長が可能であり、産業用として注目 ・送受電コイルの共鳴を利用し、非接触ながら高効率な給電が可能

電界結合方式

電界の振動を利用したエネルギー伝送 ・ウェアラブル機器や小型電子デバイス向け ・低電力供給に適しているが、伝送距離が短い ・医療機器の体内埋め込み型デバイスにも応用される

マイクロ波・レーザー方式

遠距離伝送が可能な電磁波やレーザーを活用 ・宇宙太陽光発電など次世代技術で期待 ・大規模エネルギー伝送の可能性があるが、安全性が課題 ・高効率なアンテナ技術の開発が進められている