重希土類使わないHV用モーター拡大 ホンダと大同特殊鋼、中国偏在リスク回避
ホンダと大同特殊鋼は、レアアースの一種である「重希土類」をいっさい使わないハイブリッド車(HV)の駆動用モーターを共同開発した。中国に偏在する重希土類を使わないことで、コストの急激な変動を抑え、安定的な調達ができるようになる。ホンダが9月16日に発売するミニバン「フリード」の新型HVに搭載し、順次展開を広げる。
中国偏在のリスク
「HVなど電動車比率の拡大で、重希土類の使用量を減らすことが最重要課題だった」。大同特殊鋼の服部篤・自動車材料ソリューション部副主席部員は開発の経緯をこう説明する。
HVの駆動用モーターを回転させる「ネオジム磁石」は強力な磁力を持つ一方、耐熱性が低い。最高200度に達する車内の厳しい環境で長期間使うと磁力が落ち、耐熱性を補う「ジスプロシウム」「テルビウム」といった重希土類を約900グラムのモーターに対し60~70グラム添加する必要があった。
ただ、レアアースは一部地域に鉱床が偏在し、2010年には沖縄県の尖閣諸島沖で中国漁船衝突事件が起き、その後に中国が輸出規制を強化したことで価格が急騰した。近年は豪州や北米でも開発が進み価格も安定してきているとはいえ、重希土類については中国南部に鉱床が限られており、調達リスクが依然として高かった。
ホンダは約10年前から重希土類の使用量を削減する研究を始め、価格高騰を機に共同開発に踏み切った。今回は大同特殊鋼が耐熱性の高いネオジム磁石をつくり、ホンダはモーターの設計を見直すことで、重希土類を使わずに現行のHV用並みの出力やトルクを実現している。
ネオジム磁石はこれまで原料の「磁粉」を1000度程度で焼き固めてつくっていたが、大同特殊鋼は熱を加えながら圧力をかける「熱間加工法」を採用した。焼き固めた磁石に比べて10分の1以下の微細な組織を調整し、結晶方位をそろえることで耐熱性を向上させた。岐阜県にある子会社の工場で量産し、HVにモーターを1つずつ使用するとした場合で、20万台分にあたる年間200トンの能力を確保している。
一方、ホンダは、モーターの回転子「ローター」に配置するネオジム磁石の形状を変え、周辺に小穴を開けることで「磁束」の流れを最適化。熱の発生を抑え、磁石とほぼ同程度の耐熱性を実現しているという。
ホンダの研究開発子会社、本田技術研究所四輪R&Dセンターの貝塚正明主任研究員は「従来もジスプロシウムを使わないネオジム磁石はあったが、HVに使えるほど耐熱性が高いのは世界で初めてだ」と胸を張る。
環境対応車を強化
ホンダはフリードだけでなく、エンジンの駆動を助けるためにモーターを使うHVにも採用を広げる考え。八郷隆弘社長はHVのほか、18年にプラグインハイブリッド車(PHV)、20年ごろに電気自動車(EV)を投入するなど環境対応車のラインアップを強化。15年に世界販売の5%程度にとどまる環境対応車の割合を、30年には全体の3分の2に引き上げる方針だ。
新開発のネオジム磁石などは、モーターのみで走行することもあるPHVやEVに採用するにはさらに耐熱性を高める必要がある。ホンダが世界初の技術をさらに発展させれば、PHVやEVなど次世代車の価格競争力を高める可能性を秘めている。(会田聡)
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