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【スゴ技ニッポン】中国引き離す日本の「炭素繊維」世界シェア「7割」の技術力…「強度は鉄の10倍、重さ1/4」遂に自動車採用の新局面

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【スゴ技ニッポン】
中国引き離す日本の「炭素繊維」世界シェア「7割」の技術力…「強度は鉄の10倍、重さ1/4」遂に自動車採用の新局面

初導入された高水圧で炭素繊維を切削する「ウォータージェット」=5日、滋賀県米原市の東レ・カーボンマジック(田村慶子撮影)

 軽くて強い素材の「炭素繊維」を使った材料や部品の開発・普及が進んでいる。「究極のエコカー」といわれる燃料電池車の発売などを追い風に、軽量化による燃費向上の利点を生かして従来は鉄だった一部構造部材にも採用された。世界シェアの7割を占める日本企業3社は、耐熱性など技術開発を進めて活用領域を拡大し、中国などの新興勢力に対するリードを広げる構えだ。

燃料電池車発売が追い風

 「やっと(自動車の)構造部品に採用されるレベルまで持ってこられた」。東レの日覚(にっかく)昭広社長は、トヨタ自動車が今月15日発売する燃料電池車「MIRAI(ミライ)」に炭素繊維と樹脂の複合材料が使われた意義をこう強調した。炭素繊維は鉄よりも強度が10倍で重さが4分の1という特性を生かし、航空機などで採用が進んでいる。高級車の一部部品にも使われているが、部品への成形時間の長さやコストが課題だった。

 ミライは、水素と酸素を反応させて電気を起こす燃料電池スタックを載せる床部分「スタックフレーム」など3カ所で、東レとトヨタが共同開発した炭素繊維部品を採用した。構造部品のスタックフレームは、熱で軟化する樹脂を使った炭素繊維複合材料を使い、成形時間を大幅に短縮。量産が可能になった上、走行時に石などが飛んでも耐えられる強度を備えながら重量を約3キロに抑えた。

 また、高圧になる水素タンクや燃料電池スタックの基板材料にも、炭素繊維材料が採用されている。

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