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    1. 製品
      環境対応車の普及への貢獻 次世代モビリティ社會を支える「熱硬化性樹脂製品」

      製品
      環境対応車の普及への貢獻 次世代モビリティ社會を支える「熱硬化性樹脂製品」

      今、世界で起きていること

      近年、世界各地で熱波や集中豪雨、干ばつなど異常気象による自然災害が頻発し、甚大な被害が報告されています。これらの異常気象は、人間の活動から排出される溫室効果ガスによる地球溫暖化?気候変動に起因するものと考えられています。
      気候変動に関する國際的な枠組みであるパリ協定では、「世界全體の平均気溫の上昇を産業革命以前に比べて2°Cより十分低く保つ」という目標を掲げていますが、これを達成するためには、現在の産業構造を転換し、溫室効果ガスの排出量を実質ゼロとする「脫炭素社會」へと移行しなければならないと言われています。特に、自動車からの溫室効果ガス排出は割合が大きく、その削減対策が喫緊の課題となっています。

      • 出典:環境省「2017年度の溫室効果ガス排出量(確定値)について」

      取り組みのポイント

      1. CO2排出量が大きいガソリン車、ディーゼル車から、電気自動車など環境対応車への転換が必要

      2. 電気自動車が普及するためには、バッテリーの高性能化、車體の軽量化が必須の條件

      3. 熱硬化性樹脂製品を用いれば、金屬部品との置き換えができ、車體の軽量化が可能に

      4. 環境対応車の技術革新?普及が進むことで、地球溫暖化?気候変動の抑制に貢獻できる

      環境対応車における普及への期待と課題

      深刻化する環境問題を背景に、CO2排出量の大きいガソリン車やディーゼル車(內燃機関車両)に替わるものとして、電気自動車(EV)、燃料電池車(FCEV)、內燃機関を併用したハイブリッド車(HV)、プラグインハイブリッド車(PHV)といった環境対応車の開発?普及が期待されています。
      2040年までに環境対応車を自動車全體の8割にしていかなければ、世界の気溫上昇を2℃以內に抑えることはできないとの報告もあり、こうした危機感の中、電気自動車化の流れはますます加速しています。イギリスやフランスでは、2040年までに內燃機関車両の販売終了を宣言。中國や米國?カリフォルニア州でも排出ガス規制が導入されるなど、各國とも大きく環境対応車に舵を切り始めています。この先30年、40年を想像すると、環境対応車が主流となっていくことは間違いないと考えられます。
      しかしながら、環境対応車の普及には大きなハードルがあります。例えば、電気自動車の場合、大きなバッテリーを積み込むため、內燃機関車両と比較して重量が増え走行距離が減少してしまいます。走行距離を伸ばすためには、より高出力で長壽命のバッテリーが必要となりますが、現在の技術では大型のバッテリーを積まざるを得ないのが実情です。環境対応車が今後普及していくためには、バッテリーの高性能化とともに、車體の軽量化が必須の條件となっています。

      • 出典:2016.11 経済産業省製造産業局自動車課資料(IEA/ETP2012)

      電気自動車が抱える課題

      • バッテリーの小型化?高性能化
      • 車體の軽量化
      • 充電設備(インフラ)の整備 など

      樹脂ソリューションを提案する「sbDRIVE?」のコンセプト

      これまで自動車の軽量化については、金屬部品のプラスチック部品への置き換えが進められてきました。その歴史は古く、1980年代から始まり、2010年頃にはエンジン回りのアンダーボンネット部品、ブレーキ周辺など樹脂化可能な部品について、ひととおり置き換えが完了しています。
      現在進んでいるのは、環境対応車におけるパワートレイン本體に関係する部分で、従來は強度や耐熱性の點から金屬でなければならないと考えられてきた部分の代替です。當社グループでは、耐熱性、強度、電気特性に優れた「フェノール樹脂」や「エポキシ樹脂」などの熱硬化性樹脂の特長を生かした、獨自の素材開発?加工技術開発による未來の自動車のための金屬代替コンセプト「sbDRIVE?」を掲げ、さまざまなソリューションを提供しています。特に熱負荷がかかる部品や寸法精度を要求される部品において、當社のフェノール素材が実績を上げています。

      フェノール樹脂の自動車への適用の歴史

      1990年まで(0.5kg/臺)※、タイヤ、クラッチフェーシング、コンミテーター、ディスクブレーキパッド、各種ブラシホルダー、スターターモーター、ブレーキピストン。2000年(1kg/臺)※、ウォーターポンプカバー、各種プーリ。2015年(2kg/臺)※変速機油圧バルブ部品、オイルポンプコントロールスライダー。2020年からエンジンオイルパン、ディスクブレーキキャリバー、インバーター、エンジンシリンダーハウジング、Eモーター(駆動モーター)。
      • 自動車総重量の中のトータルでのフェノール重量

      環境対応車が主流となる未來を見據えて

      これまで樹脂化、軽量化されてきた部品は、手のひらサイズの部品が多く、自動車全體におけるフェノール樹脂製部品の重量は0.5kg?2kg程度でした。住友ベークライトは、これを20kg?50kgに増やすことを目標に掲げています。
      歐州では、各分野のコンソーシアムに參畫することで、自社グループだけでは到達できなかった技術を開発できるようになってきました。エンジン、Eモーター、トランスミッション、ブレーキシステム、パワーコントロールユニット、インバーターなど金屬の塊であった部品に樹脂素材を適用する可能性を見出しています。このように、日本をはじめ歐州、米國、中國の各地域で、自動車メーカーや部品メーカーとともに將來の環境を考えた自動車づくりの一翼を擔っていきます。そして、金屬代替部品を増やすための提案を通じて、自動車の軽量化によるCO2の削減や燃費向上を通じて、持続可能な産業基盤の構築に貢獻していきます。

      TOPICS 【共同開発事例】プラスチック製オートバイエンジンの開発

      住友ベークライトは、歐州最大の応用研究機関であるドイツのフラウンホーファー研究機構と共同でプラスチック製オートバイエンジンを開発しました。荷重や摩耗、燃料や冷卻液に耐性を持つガラス繊維強化フェノール樹脂のシリンダーハウジングを用いており、BMW社のオートバイ単気筒エンジンへの実裝を想定しています。性能実験の結果、従來のアルミニウム製のエンジンと性能的には遜色ないことを実証しました。重量は約20%軽減、騒音や発熱も抑えられ、製造コストも低くなります。
      住友ベークライトとフラウンホーファー研究機構は、2017年に自動車部品の樹脂化に関する包括的提攜合意を交わしました。合意に基づき、ヴィンコリット社(當社海外法人?ベルギー)を含めさまざまな研究開発チームが立ち上がっています。

      BMW二輪用単気筒エンジン

      VOICE

      自動車のボンネット下で高溫にさらされる部品にフェノール樹脂のような熱硬化性材料を導入することは、樹脂コンポジット材料の使用を拡大していくためのカギになると考えています。なぜなら、フェノールコンポジット材料は、自動車のエンジン部品に必要な機械強度、耐熱性および耐薬品特性を満足し得るものであるからです。また、大容量の部品の生産に適し、軽量な合金に比べてコスト競爭力があります。今後、電気自動車を中心に環境配慮に優れた性能を発揮できる素材を開発?実用化するべく研究を進めていきます。

      フラウンホーファー研究機構
      化學技術研究所(ICT)
      新ドライブトレイン?プロジェクトグループ
      ハイブリッドドライブ&電動モビリティ領域マネージャー
      工學博士
      ラース?フレドリック?バーグ

      VOICE 社會への価値創造を目的とした技術開発こそが重要

      住友ベークライトが創造する「sbDRIVE?」というコンセプトは、主要自動車メーカーや部品メーカーとともに、技術開発を通じて住友ベークライトの長期的な持続可能な成長を創出するためのものです。重要なのは、最終顧客と社會への価値創造を目的としているということ。私たちはこの「sbDRIVE?」を推し進めることで、自動車業界において私たちの開発能力を周知し、新しいソリューションを提供していきたいと考えています。

      ヴィンコリット社(當社海外法人)
      社長
      ピーター?ヴァンデルストラーテン

      VOICE グローバルに構築する研究?開発ネットワークで自動車の環境対応促進に貢獻

      住友ベークライトはフェノール樹脂関連の高い技術開発力と、実績に裏打ちされたノウハウを持っています。そしてそれらを一気通貫で活用?駆使することにより、新たなソリューションを生み出すことが可能です?,F在は、お客さまの製品開発の構想段階から參畫させていただくことで、樹脂素材を使いこなす形狀提案から加工方法に至るまで、お客さまと連攜しながら金屬代替に取り組んでいます。今後も世界各地に広がる研究開発拠點でそれぞれにお客さまや市場の期待に応えながら、幅広く環境や社會に貢獻する製品づくりに努めていきます。

      • HPP技術開発研究所:靜岡県藤枝市にある高機能プラスチックの研究?開発を行う研究所

      HPP技術開発研究所
      副所長
      谷澤 秀実

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