次世代電動アクスル市場開発推進プロジェクトが描く自動車業界の未来地図

各自動車メーカーの考えもいろいろあり、またe-Axleには多くの部材があるので、反応は様々です。パーツによっては、ほとんどの自動車関連メーカーに検討いただいているものもあります。

“ここまで樹脂でできるんだ!?”ということを、実際に目で見てイメージしていただけたことが大きかったと思います。やはり、紹介するだけでなく実物サンプルをお見せするのは非常に効果があります。

ステーターは止まっていて、その中をローターが回転しています。ローターには磁石が入っているのですが、エポキシはその磁石の固定材として10年以上前から使用されています。そこから“外側にも使えるのではないか？”という発想が生まれました。また元々、半導体材料を狭ピッチで細いワイヤーの隙間に充填させることは、コイルの隙間を充填される用途に似ているではないかという考えもありました。

“ステーターも封止しよう”という発想は以前からありましたが、なかなか実現できずにいました。今回は様々なシミュレーションを行った上で試作した結果、開発に成功したのですが、リリースした途端に一気に広がり、手応えを感じているところです。

パワーモジュールには高電圧がかかるため銅回路とヒートシンクを絶縁する必要がありますが、従来はセラミックを使用し、それを保護するための銅板で両側を保護さらにそれをはんだ付けする必要があり、どうしても層構成が多く厚くなっていました。当社の「放熱シート」では絶縁がとれて、熱伝導も良く、なおかつ接着性があるため層構成が少なく薄く、薄型で高放熱なモジュールを成立させることが可能です。

そのアイディア自体を思いついた方や企業は他にもいたかと思いますが、実際に組み立ててみて、測定した電気・熱データを提示し、目の前でデモンストレーションまで実施するところまでやった方はいなかったのではないかと思います。

樹脂化というと一般的には小型化、特に軽量化が頭に浮かぶと思います。ただ、軽量化は車に使われている他の様々な部品でも可能であり、重要ではあるけれどもone of themです。今回は車の心臓部とも言えるe-Axleに対する提案であり、そこで高い放熱性を維持しながら熱を発散させることは、車の性能そのものに関わってくる根幹の部分といえます。大きなモーターでは無く、小さなモーターで高速回転して出力をあげようとすると、どうしても熱の密度もあがるので、いかに放熱させるかということがポイントになるからです。

もちろん、将来的にはそこを目指しています。

現在、本プロジェクトでは、各工場で流れている量産品を適用しています。すなわち、特別にこのプロジェクトのために用意したモノではなく、既存の製品をベースとしたご提案となっています。

そのため、まだまだ材料の改善の余地、開発の余裕はあります。各社要望があればその声を拾い、技術開発担当者に橋渡しします。自動車メーカーの開発担当者からは、「ここまで踏み込んで取り組んでいる素材メーカーはない」というお言葉をいただいています。

冒頭に申し上げた通り、樹脂になじみのない自動車メーカーの開発者にこれまでと同じ提案では、なかなか進まない、従来の素材としての提案に限界を感じており、新たな戦略を構築する必要性を感じていました。

そこで、関係各所と意見交換を進める中で「e-Axleまで作ってしまおう」という話が盛り上がり、上層部の賛同を得てスタートを切ることができました。

一例として、パワーモジュールの封止樹脂についてご説明します。

一般的には材料の熱伝導率が0.8W程度ですが、当社の製品については、3～5Wまで対応可能です。また７W以上の材料も近い将来提案できます。そういった材料そのものを生成する技術に加え、成形技術があるため、かなり大きなサイズの成形品まで一定の精度を保ちながら作ることができます。

手前味噌になりますが、ここまで完成度の高いものを提供できるメーカーは数少ないのでないかという自負があります。それは、当社に蓄積されたノウハウがあるからこそ可能です。

私たち主導で進める本プロジェクトには、特定の顧客がついていません。全ての部材を自前で取り揃えていかなければならないので、非常に費用がかかります。まだまだやりたいことはありますが、無限に会社の費用を使えるわけではありませんので、何とかして自分たちの力で予算を取りに行こうと考えました。その方法をいろいろ調べてみてたどり着いたのが「NEDO」でした。

これは省エネ、原油量削減、二酸化炭素削減に貢献できる取り組みについて、国が支援をするという国家的なプログラムです。当社の社是の中に、「事業を通じて社会の進運及び民生の向上に貢献することを期する」とあり、経済的な価値を求めるだけでなく、当社が事業を通じて社会の進歩・向上に寄与していくことを基本的な理念として掲げています。ですから社会が求める省エネ・脱炭素社会の実現のために貢献したいという思いがあります。“我々が作ったものを社会実装することでCO2の削減ができるのではないか”と漠然と感じていたのですが、これを機に試算をしてみると、かなりの効果がありそうなことがわかりました。そこで私たちの取り組みについてNEDOの公募に申請すると、その社会貢献性、特に将来性と実現した際の影響力の大きさが評価され、採択をいただいたという流れです。NEDOからもコメントをいただきましたが、当社の提案は、原油量減少など効果が非常に大きいとのことでした。

私たちの樹脂素材が、少しでも“使えるのではないか”と思っていただけたら、連絡を頂ければと思います。e-Axle全体に限らず、一部分でも提供可能ですので、気になることが１つでもあればご相談ください。

私たちが今、皆さんに強くお伝えしたいのは、この樹脂化e-Axleは、“まだまだ可能性を大きく秘めている”ということです。

少しでも“使えるのではないか”“このようなこともできるのでは”と思っていただけたら、お気軽にご連絡いただき、想像を膨らませていただきながら、一緒に開発体制を組むことも可能です。自動車にかかわる技術者としてのアイディアがあれば、ぜひご意見をうかがいたいと思っています。