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 2030年には高張力鋼板を中心とした軽量化手法では限界が来る━━。新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の委託調査で、「クルマを軽量化する新しい材料として、樹脂やアルミニウム合金を組み合わせるマルチマテリアル、CFRP(炭素繊維強化樹脂)を検討する時期に来ている」との報告がまとまりました。

 調査では、2030年までの燃費規制の強化を前提に、外板と車体骨格(ホワイトボディー)をどの程度軽量化するべきかを試算し、その手段として高張力鋼板、マルチマテリアル、CFRPの3種類で比較しました。

 欧州では2021年のCO2排出量を95g/kmに抑えるという指標が出ていますが、車体を具体的にどの程度軽量化するべきなのか、材料を変えたときの軽量化効果を比較したデータはこれまでありませんでした。

 調査によると、ガソリン車の車両質量は2014年に比べて2020年に12%、2030年に37%軽くする必要があります。

 高張力鋼板だけでは、2020年の12%の軽量化は達成できるが、2030年の37%の軽量化は達成するのが困難になります。高張力鋼板は強度を高めると板厚が薄くなり、剛性を確保できなくなるのが主な要因です。車体骨格などは高張力鋼板でよいがバンパーなど衝撃吸収部位や外板はアルミニウム合金を使うことで2030年目標を達成できます。

 マルチマテリアルやCFRPを使うと、さらに有利に軽量化を達成できます。調査では、燃費規制の強化だけでなく、安全・快適装備の重量増を加味した、軽量化シナリオを提示しました。

 軽量化の取り組みはやりすぎということはありません。燃費規制ぎりぎりで車体を軽量化しても、装備の質量増はあるし、今回の調査には含めなかった衝突安全基準の強化も実際には入ってきます。車体骨格の強度を高めるために、質量増になる要因は残っています。

 欧米ではドイツBMW社が「i3」でCFRP、米Ford社がピックアップトラック「F-150」でアルミニウム合金を、車体の材料に使い、大幅な軽量化を図りました。日本メーカーは、高張力鋼板だけの思想から早期に脱却して、車体の材料の選択肢を増やしておくことが求められるといえそうです。今回の調査は、NEDOからコンサルティング会社のアーサー・D・リトルが受託したもので、詳細は日経Automotive 2015年9月号にも掲載しています。