車の軽量化の難しさはメーカーの設備にある

自動車メーカーは近年燃費向上に大きく貢献していますが、その本質は主にパワートレインの効率向上にあります。今日の自動車は 1980 年代初頭の自動車よりもさらにわずかに重くなっています。これは、1980 年代までの 10 年間、世界の自動車市場で燃費に対する需要が強かったためです。

その時代、自動車は燃費向上技術の欠点を受動的に補うために徐々に軽量化され始めました。しかし、現代人の安全性に対する関心から、自動車メーカーは自動車の製造品質と騒音抑制能力の向上に取り組み始めました。一方、消費者の大型化志向により、一般家庭向け移動用車両の重量は2トン程度にとどまっている。

自動車メーカーが構造強度、安全性、快適性を犠牲にすることなくモデルをスリム化できれば、燃費向上においてより大きな成果を達成できたはずだ。

しかし、騒音が大きく壊れやすい車を再び運転したいと考える消費者はほとんどいないため、軽量化は分子レベルでしか達成できません。ミシガン州アナーバーに拠点を置く自動車研究センターは最新の研究で、2015年モデルの44台の素材を調査し、自動車メーカーに次のような質問をした。「短期的に自動車の主要部品の重量を減らす必要が生じた場合、どのように対応するか？」

研究者らは自動車メーカー9社の協力を得て、さまざまな量産車のさまざまな部品について個別かつ詳細な調査を実施した。自動車メーカーは車両の部品や組み立てに関する詳細な情報を提供したが、自動車研究センターは研究に使用された特定のモデルを公表することは許可されなかった。研究者らは、彼らが選んだモデルは路上で極めて一般的であり、それらの合計販売台数は米国の自動車販売台数の半分以上を占めているとだけ述べた。

「本当に車の重量を減らしたいのであれば、車両の柱、梁、縦梁、その他の部品も含め、特に炭素繊維などの複合材料に大規模に切り替える必要がある」と研究チームのリーダー、ジェイ・バロン氏は語った。

バロン氏は、自動車メーカーから「複合材に大きく依存せずに車両重量を15％以上軽量化するのは難しい」というメッセージを受け取っていると述べた。

近年、自動車の大幅な軽量化が進まない要因として、米道路交通安全局の安全規制や企業平均燃費基準の緩和などが挙げられているが、今回の措置は不可欠だ。

同国の最新の燃費規制では、2025年までに燃費を1ガロン当たり54.5マイルまで向上させる必要があるため、自動車メーカーは車体の軽量化に頼らざるを得ない。

しかし、重量を軽減する最も一般的な方法は、耐熱プラスチックを使用し、エンジンのサイズを小さくしてエンジン自体の重量を軽減することです。

上記の調査によると、ほとんどの自動車メーカーは、自動車の重量を 5% 削減する必要がある場合、通常はスチールとアルミニウムの一体構造を採用しています。フォードは現行のF-150モデルにすでにオールアルミニウムボディを採用しており、他の部品にも改良プラスチックを導入することでさらに軽量化を進めている。しかし、アルミニウムは耐久性に弱いため、その人気は限定されています。

マグネシウムは既存の鉄骨生産設備と組み合わせて使用​​することもできますが、この金属の生産の67％は中国に集中しています。原材料供給の問題が発生する可能性があるため、他国の自動車メーカーがこの金属を大規模に使用することは実現しにくい。さらに、この動きにより後者のコストも大幅に増加することになります。

炭素繊維や類似の複合材料は軽量化の点では最大の価値がありますが、ほとんどすべての自動車メーカーは、大量生産で使用するのが最も難しいことに同意しています。複合材料を自動車製造の主材料として使用すると、自動車メーカーは既存の製造方法を放棄せざるを得なくなる可能性がありますが、業界ではモジュール式生産がますます受け入れられるようになっています。大きな調整が行われると、コストは想像を絶するほど高くなります。

自動車メーカー各社は、車両重量の削減に対する最大の障害は、車両製造基準の変更にすでに投入されている巨額の資金である、という点に概ね同意している。これを踏まえると、今後 10 年間の傾向としては、自動車メーカーはドア、ボンネット、フロントピラー、サラウンドなどの主要部分に軽量素材を導入するようになるものの、コア素材は依然として鋼鉄が主流となる可能性がある。

「自動車メーカーは私にこう言います。『私たちは標準化された生産工程を確立するために一生懸命努力してきたのに、今度は複合材でドアを作れと言うのですか？それは標準ではないので、工程を混乱させていることになります』」とバロン氏は笑う。

今日頭条の青雲計画と百家曼の百+計画の受賞者、2019年百度デジタル著者オブザイヤー、百家曼テクノロジー分野最人気著者、2019年捜狗テクノロジー文化著者、2021年百家曼季刊影響力のあるクリエイターとして、2013年捜狐最優秀業界メディア人、2015年中国ニューメディア起業家コンテスト北京3位、2015年光芒体験賞、2015年中国ニューメディア起業家コンテスト決勝3位、2018年百度ダイナミック年間有力セレブなど、多数の賞を受賞しています。