2モーターハイブリッドシステム「e:HEV ※ 」は、高い環境性能と走りの楽しさを実現したハイブリッドシステムです。パワフルな走りと環境性能を両立するため、駆動用と発電用の2つのモーターを搭載。さ … 自動車メーカーが進めるev化で、モーターの開発競争が激化している。競争軸は、小型・軽量・高効率に加え、コストとノイズ・振動の大幅な低減だ。インバーターや機構部を統合した「イーアクスル」と呼ばれる機電一体モジュールでの競争が進む。
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evの駆動系システムは、大まかに電池、モーター、インバーターの3つの構成要素に分けることができる。ガソリン車との部品点数での比較では、evは50％減になるともいわれており、モジュール化による水平分業化も進むと思われる。 モーター開発大競争（上）自動車メーカーが進めるEV化で、モーターの開発競争が激化している。競争軸は、小型・軽量・高効率に加え、コストとノイズ・振動の大幅な低減だ。インバーターや機構部を統合した「イーアクスル」と呼ばれる機電一体モジュールでの競争が進む。電気と機械との複雑で多様な組み合わせを最適化するため、モーター自身の仕様は見えにくくなる方向にある。 「2～3年前までほとんどなかったモーター関連の調査依頼が、直近では大半を占めるようになった」。モーターへの関心の高まりに驚くのは、自動車分野の調査を担うマークラインズの執行役員 コンサルティング事業部長の吉川正敏氏だ。 ディーゼルエンジンの排ガス規制を不正に逃れた「ディーゼルゲート事件」が2015年に発覚したのを機に、大手自動車メーカー各社が主力ラインアップの1つとしてEV（電気自動車）開発を本格化させたことによる。自動車用モーターは、タイヤを回す主機向けや、ブレーキ・操舵の自動化向けなどに、1台当たり100～200個のモーターが載っている。新車種や新機能には、必ずと言っていいほどモーターの新規搭載や機能強化が絡んでくる。 モーター大手の日本電産は2019年10月の決算説明会で、2019年向けに10万台だった自動車の主機向けモーターの受注が、2023年向けで約220万台と20倍超になったことを明らかにした。中国の新興メーカーのEV向け需要に加え、特に欧州市場向けEV/HEV（ハイブリッド車）の需要に火が付いた。しかも同年7月時点では90万台だった受注は、10月には445万台と「5倍に急増している」（同社代表取締役会長の永守重信氏、 「年収550万円～950万円。モーター開発設計者を募集」。デンソーが次世代車向けモーターの技術者を集めている。2019年度に入って本格化させたという電動航空機用モーターの開発に向けた設計者も併せて募集中だ（いずれも2019年10月時点）。モーター技術者の争奪戦は新卒でも同様である。「モーターを研究した学生は企業から引く手あまただ」（大阪大学 大学院 工学研究科でモーターの研究を進める助教の新口昇氏）。 自動車用モーターの開発競争は、激しさとともに複雑さを増している。主機回りのモジュール化の進行とそれに合わせるための業界再編による（ 主機回りのモジュール化とは、制御用電子回路のインバーターとギアなどの機構（メカ）部をモーターに統合すること。すり合わせ技術で実現し、「イーアクスル」と呼ばれる。 イーアクスルは、自動車メーカーがEV/HEVの車体をモジュールベースで開発する際の主要部にもなる。個別に部品を組み合わせて開発するよりも小型化が可能で開発期間を短くできる。将来の自動運転時代を見据えて、自動車によるサービス事業の比重を増そうとする中、モジュールベース開発は既にトレンドとして定着している。 イーアクスルに続くモジュール化には、インホイールモーターがある（ 部材メーカーにとってモジュールベース開発のトレンドは2つの側面がある。（1）膨大な開発リソースを必要とすること。一方、（2）市場シェアを伸ばす好機にもなる。 （1）モーターやインバーターなどの要素技術は変革期にあり、最適な組み合わせは流動的だ。「エンジンなら実現手法は似ているが、モーターは固まっていない」（マークラインズの吉川氏）。 既存技術のみを使う場合でも同じ仕様を実現する部材の組み合わせは幾通りもある。例えば、特定の回転数での効率を高めたモーターと変速機を組み合わせるのか、変速機は使わずに広い回転域でバランスよく効率を高めたモーターを使うのかといった具合だ（図1）。 しかも単純にモーターやインバーター、ギアを組み合わせるだけでは十分な性能を得られない。例えばコンピューターシミュレーションによるCAE（Computer Aided Engineering）ツールを駆使して設計しても予期せぬノイズや振動が生じることがある。「モーター走行時には、ノイズや振動をエンジン走行時よりも15～20dB抑える必要がある」（日本電産 専務執行役員 車載事業本部長の早舩一弥氏）。1/10（20dB）という大幅な静音化のためには、丹念なすり合わせ技術が欠かせない。 設計時の予測が難しいのは、イーアクスルの筐体と、モーターやインバーターのケースを組み合わせた場合の共振周波数が1点に定まらないことによる。試作して初めて生じることが分かったノイズや振動は、筐体に補強材を追加したり、インバーターのスイッチング周波数に含まれる成分を調整したり、ギア表面に溝入れ・焼き・研磨加工したり、といった地道な対応が必要になる。こうした技術は「分解しても分からないノウハウの塊」（早舩氏）だ。 イーアクスルをものにするには、多様な要素技術を幅広く対応できる開発力とリスクに耐えるだけの資本力、さらにすり合わせ技術を蓄積できる製造力が求められる。効率的な開発体制はもちろんのこと、技術者や資金を迅速かつダイナミックに配分できるマネージング力も欠かせない。 （2）モジュール化は車載部品メーカーにとりEV化の大波をつかむ千載一遇の好機となる。個々の部品より大きな塊を獲得できる。好機を逃すまいと各社が動き出している。 イーアクスル市場で最も強気の勝負に出ているのは日本電産だ。車載市場では新参ながら業界で初めてイーアクスルの量産を始め、受注を取りまくっている。同社会長の永守氏が目指すのは、パソコンの「Intel Inside（インテル入ってる）」と同様に、EVを開けたら日本電産のイーアクスルが入っているという状況だ。「選択受注などと言わず“全部獲れ"と言っている」（同氏）。EVメーカーが乱立している中国には2工場を立ち上げており、さらに欧州市場向けにポーランド、米国市場向けにメキシコの工場でも生産していく。 モジュール化の進展と日本電産の攻勢が続く中、既存の車載部品メーカーの業界地図も変わり始めた。車載部品大手のドイツのコンチネンタル（Continental Automotive）は2019年10月、イーアクスルを含むパワートレーン部門を分社化した。「技術変化が激しく見極めが難しいパワートレーン市場で、意思決定の迅速化を狙う」（同社）。独立した新会社のVitesco Technologiesは、2019年に製品化したばかりのイーアクスルを提供する。軽量という特徴がある。 同じく車載部品大手のデンソーとアイシングループは2019年4月に合弁企業のブルーイーネクサスを設立した。新会社はイーアクスルを開発、2020年に量産する。デンソーやアイシンは、単独でもイーアクスルを開発できる開発資源を有するが、デンソーのインバーター技術とアイシンのモーター技術といった強みを持ち寄って、開発体制を効率化する。系列の破壊者とも言える日本電産に、トヨタ自動車グループ系列を超えた“外販"を従来以上に強化して対抗する。この記事は有料会員限定です。次ページでログインまたはお申し込みください。前の記事次の記事チームや会社のメンバーで日経クロステックを体験してもらうために、30日間無料キャンペーンを実施しています。申込期限：7月31日まで2020年のIT Japanはオンラインセミナー形式で8/26～28に開催します。参加は無料。「IT Japan 2020」のサイトで事前登録してください。大手自動車部品メーカーが新興国で成果を上げた低コストプロジェクト活動を参考に、業種や規模にかかわ...今回は実デバイスを想定した切り口で解説します。実務において、関連デバイスの設計を行う際に気を付け...「國井設計塾」の第1回。設計マネージャーが押さえておくべき設計マネジメントの実務と要点を1日で解...グローバル企業の設計部長・課長に求められるスキルを学ぶ全4回の講座です。設計マネジメントの実務と...欧米の生分解性プラスチックに関する実務的な調査・研究を長年行ってきた講師が、自ら現地へ赴いて収集...トヨタグループが必須とする「17個の品質管理手法」について体系的に1冊にまとめました。本書を読め...自然エネルギーは、作れば作るほど安くなる“工業製品”だ！再エネと蓄電システムの大量導入による大き...3Dプリンター活用技術検定試験の受験者のための指導、試験範囲の提示を主目的として作成された唯一の...産業用ロボット本体メーカーの角度から、中国ロボット市場の最新発展状況を徹底的に調査。最新かつ生の...自動車から電機、産業機械まで製造業が「世界No.1製品」をつくるために必要な開発設計プロセスの全...Copyright © Nikkei Business Publications, Inc. All Rights Reserved. 第5回 モータ冷却技術 1.はじめに evの歴史は1873年にロバート ダビッドソンが世界で初めてevを開発したことから始まる。日本では1911年に国産の電気自動車が試作され、1983年には交流モータによるevが … 「電気自動車（ev）用モータードライブシステム」を開発 ... ・筺体外周のモーター冷却水路とインバーター冷却水路を並列とする独自の冷却構造 報道関係からの お問い合わせ先 〒100-8310 東京都千代田区丸の内二丁目7番3号 tel 03-3218-2359 fax 03-3218-2431 バッテリーの冷却は、室内の空気を圧送する空冷式です！！ この電池容量のため、EV走行距離は60km以上とされているので、平均的なクルマの使用パターンではEV走行のみで走ることができるんです。 電気自動車EV用モータの冷却技術を取り上げました。 2015年以後の公開特許情報から、ev用モーターの冷却に特徴がある特許情報だけを マニュアル査読で抽出、攻める出願観点をガイドマップに俯瞰図 … 電気自動車（ev）への期待が高まっている。英仏は2040年までにevへの完全移行を宣言した。本当にクルマはガソリンから電気に置き換わるのか。
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