2014年凭借蓝色发光二极管（LED）掀起的“照明革命”而获得诺贝尔物理学奖的日本名古屋大学教授天野浩，目前正在致力于利用氮化镓掀起“脱碳革命”。天野教授计划利用日本文部科学省、内阁府和环境省的三个项目，开发能为未来的“碳中和”（温室气体净零排放）时代提供支援的新材料。
名古屋大学的未来材料研究项目通称“天野项目”，以东京大学名誉教授茅阳一提出的理论“茅恒算式”为基础，其特点是：通过使“人口”、“人均生产率”、“产品效率”和“一次能源”这四个变量相乘来计算二氧化碳的总排放量。
项目概要 |
|
| 名称 | 天野项目（通称） |
| 内容 | 利用蓝色LED材料氮化镓确立有助于实现脱碳的基础技术 |
| 项目框架 | 文科省“创新型功率电子创造基础技术研究开发事业”（2021年2月~2026年3月） 内阁府“IoE社会的能源系统”（2018年11月~2023年3月） 环境省“采用高品质氮化镓基板的超高效率氮化镓功率/光学器件技术开发及验证“（2014年4月~2022年3月） |
预计2050年日本的人口将减至目前的74％，生产率将增至1.5倍。套用上述算式，要想实现温室气体净零排放，“需要将日本使用的产品的温室气体排放量削减至35％，将化石燃料在一次能源中的占比降至10％。氮化镓能对这两方面的削减起到非常大的帮助。”（天野教授）
提高“产品效率”方面，目前最重视的是在纯电动汽车（EV）上的应用。配备锂离子电池时，要想驱动马达，需要利用逆变器将直流电转换成交流电。逆变器的晶体管采用氮化镓的话，可以大幅削减能源使用量。2019年在东京车展上公开了天野教授与大阪大学和松下等共同试制的“终级节能”EV，受到了高度关注。
2019年东京车展上采用氮化镓半导体的纯电动汽车及天野教授（图片由名古屋大学提供）
在“一次能源”领域，采用氮化镓的器件将在高效利用光伏发电和海上风力发电等可再生能源（未来的主要电力来源）的新一代供电及蓄电系统中发挥重要作用。
最终成功与否取决于能否确立高品质氮化镓晶体的低成本量产技术。现阶段制作6英寸晶圆大约需要100万日元。除非将这个成本降到1万日元左右，否则很难普及。
天野教授干劲十足地表示：“正因为大学的成果能推动社会变革，所以产业界的脱碳氛围也快速发生了变化。我们将在2030年之前实现能吸引投资的氮化镓。”
日文：矢野寿彦编辑委员、《日本经济新闻》，2021/06/07
中文：JST客观日本 编辑部
