新エネルギーが軽量車両の開発を加速、統合ダイカストが重要なツールに

 

2014年10月、中国自動車工学協会が組織・編集した「省エネ・新エネルギー車技術ロードマップ2.0」が発表され、各種車両の100キロあたりの燃料消費量に対する要求が提示された。2030年には、わが国の新エネルギー車が総販売量の40％を占め、乗用車の100キロあたりの燃料消費量は3.2Lに達し、「デュアルカーボン」目標に応えると予想されている。燃料車の観点から見ると、自動車の平均燃料消費量は車両全体の重量と正の相関関係にあり、自動車の軽量化は従来型車両の燃料消費量削減にプラスの役割を果たしている。研究によると、自動車の重量が10％減少するごとに、最大5-10％の燃料節約が達成できる。 車両の車両重量が100kg減るごとに、100キロメートルあたりの燃料消費量は0.3-0.6リットル削減されます。

 

近年、わが国では新エネルギー車の普及率が上昇し続けていますが、「航続距離の不安」が依然として消費者の新エネルギー車の購入を妨げています。一般的に、従来の燃料車はガソリンを満タンにすると500キロメートル以上走行できますが、ほとんどの電気自動車の航続距離は約300-500キロメートルであり、まだ差があります。

 

 

 

 

新エネルギー車は、次の方法で航続距離の不安を解決できます。

 

（1）電池エネルギー密度の向上。「国産2025」では、動力用リチウム電池の開発計画が明確に定められており、2020年には電池エネルギー密度が300Wh/kgに達し、2025年には電池エネルギー密度が400Wh/kgに達し、2030年には電池エネルギー密度が500Wh/kgに達するとしている。

 

（2）バッテリーパックの数を増やして重量を減らす。従来のエネルギー車と比較すると、新エネルギー車は三電システムのため、燃料車より10％重くなることが多い。バッテリーパックの数を増やすと航続距離を延ばすことができますが、バッテリーパックの総重量は900kgで、車両総質量の42.7％を占めています。したがって、航続距離を延ばすための重要な方法の1つは、車両の重量を減らすことであることがわかります。

 

自動車の軽量化は、自動車産業の発展における大きなトレンドです。軽量化を実現するには、主に材料、プロセス、構造の3つの要素が必要です。パワー、ボディ、シャーシ、内装、外装トリムなど、複数の部品で軽量化が可能です。

 

観瀾報道網が発表した「中国自動車軽量化産業発展動向分析及び投資展望予測報告（2023-2030）」によると、現在、自動車各社の軽量化の方向性は以下の通り。

1. 自動車のシャシー、電源、ボディ、バッテリーボックスなどの部品に鋼鉄の代わりにアルミニウム合金を使用する。

2. 内装および外装のトリムにスチールではなくプラスチックを使用する。

3. 一体型ダイカストプロセスを採用。自動車部品のあらゆる部分で軽量化を実現でき、国内外の主流部品メーカーは軽量化に取り組んでいます。

 

 

アルミニウム合金軽量自動車の重要な材料です。

アルミ合金は現段階では最も軽量な素材の一つです。現在、多くの主流モデルはオールアルミボディを採用しており、フロントとリアのサスペンション素材もほとんどがアルミ合金製です。アルミ化の度合いはますます高くなり、最大限の軽量化が実現されています。

 

現在、シャシー、ボディ、ブレーキシステムなどに使用されているアルミニウムの転換率は低いが、今後10年間で、自動車の多くの主要部品に使用されるアルミニウムの浸透率は大幅に増加するだろう。工業情報化部の「省エネと新エネルギー技術ロードマップ」では、2025年/ 2030年のわが国の自動車1台あたりのアルミニウム消費量の目標を250kg/台と350kg/台とすることを提案している。2030年の自動車1台あたりのアルミニウム合金消費量は、2021年と比較して2倍になると予想されている。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

一体型ダイカストは軽量化の最先端技術であり、先行者には高い壁が築かれることになる。

 

従来の自動車製造は、プレス、溶接、塗装、組立の4つの主要工程で構成されています。そのうち、プレスは金属板をプレスして車体に必要な各種部品にし、その後、溶接やリベット接合で大型アルミ部品を製造します。一体型ダイカストは、大型トン数のダイカストマシンを使用して、プレスと溶接をダイカストに変更し、最初の2つのステップを1つに組み合わせ、複数の別々に散在する部品を高度に統合し、大型部品を直接鋳造します。

 

一体型ダイカストには2つのビジネスモデルがある。1つは自社開発モデルで、OEMがダイカストマシン、材料、金型などの資材を直接購入し、自社工場を建設してダイカストを生産する。代表的な自動車メーカーには、テスラ、小鵬、ボルボなどがある。もう1つは調達モデルで、OEMがダイカストメーカーからダイカストを直接購入し、ダイカストメーカーは関連資材を購入し、生産後にOEMにダイカストを納品する。代表的な自動車メーカーには、威来、理想などがある。長期的には、OEMの自社工場や生産ラインのコストが高く、自動車販売が稼働率の抑制要因になる可能性があるため、調達モデルが長期的に主流になると予想される。

 

産業チェーンの観点から見ると、統合ダイカスト産業チェーンの上流はダイカストマシン、材料、金型メーカーであり、中流はアルミ合金ダイカスト工場と自社開発OEMであり、下流は購買OEMです。

 

参入障壁の観点から見ると、統合ダイカストは技術的障壁も比較的高く、メーカーの先行者利益を拡大することになります。

 

 

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