重希土類完全フリー磁石をハイブリッド車用モーターに世界で初めて採用 ~ 総合化学5社。　https://neovisionconsulting.blogspot.com/2024/11/5-20241111.html

2021年7月7日水曜日

重希土類完全フリー磁石をハイブリッド車用モーターに世界で初めて採用

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2016年07月12日

～今秋発表予定の新型「FREED(フリード)」に採用～

概要

　大同特殊鋼株式会社(本社:名古屋市東区社長:石黒武以下、大同特殊鋼)と本田技研工業株式会社(本社:東京都港区社長:八郷隆弘以下、Honda)は、ハイブリッド車用駆動モーターに適用可能な高耐熱性と高磁力を兼ね備えた、重希土類※1完全フリー(不使用)熱間加工ネオジム磁石を世界で初めて※2実用化し、Hondaは、今秋発表予定の新型「FREED(フリード)」に採用します。

背景

　ハイブリッド車など電動車の駆動モーターには、世界最強の磁力を持つネオジム磁石が使用されており、今後、急激な需要拡大が見込まれています。
　ハイブリッド車用駆動モーターにおいて、ネオジム磁石は高温環境下で使用されるため、高い耐熱性が要求されます。その耐熱性を確保するために、従来は重希土類元素(ジスプロシウム、テルビウム)が添加されてきました。
　しかし、重希土類元素は世界的に有力鉱床が偏在し、希少金属(レアメタル)にも分類されるため、安定調達・材料コストの観点でリスクを抱えています。重希土類元素の使用量を低減することが、ハイブリッド車駆動モーター用にネオジム磁石を使用する上で、大きな課題の一つでした。

開発内容

　大同特殊鋼の完全子会社である株式会社ダイドー電子(本社岐阜県中津川市、社長:稲垣佳夫以下、ダイドー電子)では、ネオジム磁石を一般的な製造工法である焼結工法とは異なる熱間加工法により、量産しています。熱間加工法は、ナノレベルの結晶粒を高度に配向させることができる技術で、一般的な焼結磁石の10分の1程度の微細な結晶粒組織を得ることで、より耐熱性が高い磁石を製造可能としています。
　今回、大同特殊鋼が熱間加工法の技術をさらに進化させるとともに、Hondaが駆動モーター開発の経験を活かし、磁石形状を見直すなど、共同で開発を進めてきました。そして、重希土類元素を全く使用せずに、ハイブリッド車用駆動モーターに適用可能な高耐熱性、高磁力を実現したネオジム磁石を世界で初めて実用化しました。
　さらに、Hondaは、この磁石に対応した新しいモーターを設計しました。磁石形状に加えてローター形状も見直し、磁石にかかる磁束の流れを最適化することで、重希土類完全フリー熱間加工ネオジム磁石をハイブリッド車用駆動モーターに採用可能とし、トルク、出力、耐熱性において従来の磁石を用いたモーターと同等の性能を達成しています。

効果

　本技術の採用により、ネオジム磁石の適用拡大に際し、課題であった重希土類元素の制約から脱却したことで、その資源リスクを回避、調達ルートの多様化も図ることが可能になりました。

今後の展開

Honda

　今秋発表予定の新型フリードに搭載するハイブリッドシステム「SPORT HYBRID(スポーツハイブリッド) i-DCD※3」に、重希土類完全フリー熱間加工ネオジム磁石を採用するとともに、順次、新型車に適用を拡大していきます。

大同特殊鋼

　従来、焼結ネオジム磁石の独占状態であったハイブリッド車駆動モーター用磁石市場に、熱間加工ネオジム磁石として新規参入します。
　ダイドー電子本社工場(岐阜県中津川市)が、経済産業省の補助金※4を受け建設した新製造ラインにて、来月から量産、出荷を開始します。また、重希土類完全フリーを維持しながら、さらなる高特性化に向けた磁石の開発も引き続き推進していきます。
　なお、磁石の原料となる磁粉は、Magnequench International, Inc.(カナダ・オンタリオ州トロント以下、マグネクエンチ社)から調達しており、マグネクエンチ社と磁石のさらなる高特性化に向けた原料磁粉の開発を行っていきます。