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PHEV ブログ

アウトランダーPHEV(2013年新発売時 初号機)乗りのブログです

「機電一体型」のモーターとは?(日経より)

今日は電動車両に欠かせないモーターのお話



ハイブリッド車や電気自動車(EV)といった電動車を軸に、環境に優しい次世代自動車の開発競争が激しくなっている。技術開発における当面の主戦場は航続距離を左右する蓄電池だが、車体の動力源となる駆動用モーターも見逃せない。電動車になればガソリン車に比べて部品点数は半減、さらに部品が自動車本体の性能を左右する可能性が高まっている。自動車産業でも、パソコンや液晶テレビでみられたように垂直統合から水平統合に産業構造が変化する可能性がある。

■モーターとインバーターを一体化、燃費を大幅に改善

 兵庫県姫路市にある三菱電機姫路製作所。同社における自動車向け部品製造のマザー工場だ。ガソリン車向けのエンジン制御部品などが主力だが、2017年10月からハイブリッド車向け電気駆動モーターの量産を開始。ドイツ・ダイムラーに供給を始めた。

 「ほかの自動車メーカー数社から問い合わせを頂いているが、対応し切れていない」と同社の井上正哉モーター製造部長はうれしい悲鳴を上げる。開発したのはモーターとインバーターといった電気部品と機械部品を組み合わせた機電一体型のハイブリッド車向けモーターだ。インバーターはモーターに電気を送って制御するシステムで、一体化して燃費を大幅に改善した。欧州や中国が強化する二酸化炭素(CO2)排出規制に対応できる。

 同社は産業用モーターで長年の実績があり、インバーターでも要となるパワー半導体の事業を展開する。井上部長は「モーターとインバーターの両方を手掛ける強みが生かせた」と強調する。両者を組み合わせた一体型モーターは他社には簡単にまねできない三菱電の利点だ。

三菱電機 機電一体モーター インバーター一体モーター ポキポキ



(モーターとインバーターを組み合わせたシステムを開発した三菱電機の井上正哉モーター製造部長(同社の姫路製作所))
(三菱電機のポキポキモーターは鉄心が折り曲げられ、効率が向上する。)

 モーター本体でも同社が持つ「ポキポキモーター」という独自技術を採用している。言葉の由来はモーターの周囲を覆う鉄心が関節のように折り曲げられること。折り曲げられることで、電気が通る巻き線が高密度で配置され磁束力が高まりモーターの効率が向上した。同社は1995年に開発、エアコンやエレベーターなど様々な製品に投入している。今回もポキポキモーターが持つ省エネで高効率の特長を生かして燃費効率を高めた。

 量産したモーターの直径は30センチで出力は48ボルトだ。出力は小型のためハイブリッド車向けに限られるが、ここで生かしたノウハウが将来EV向けにも活用される可能性はある。



なるほどね〜。インバーター一体モーターを「機電一体」と呼んでいるようです。
三菱電機→ダイムラーの48VマイルドHVという部品供与の流れがあるんですね〜。



■日本電産や独ボッシュ、中国BYDなども開発
日本電産 トラクションコントロールシステム モーター
(日本電産のトラクションコントロールシステム)
 機電一体型のEVモーターは日本電産も開発を手掛ける。モーターとインバーターに加えて、減速機(ギア)を組み合わせたシステムを開発。19年の生産開始を予定する。独自に開発した冷却システムを採用し、従来品に比べて小型で軽量化に成功。車内スペースの確保につなげた。小型自動車から多目的スポーツ車(SUV)まで対応できるという。

 独自動車部品大手のボッシュや中国の比亜迪(BYD)でも機電一体となったモーターの開発を進める。
ボッシュ BOSCH 独 EV用パワートレイン
(ボッシュの電動システム)

中国EV大手 BYD 比亜油
(中国BYDは既に完成車メーカーである)

 EVを含めた車載向け駆動モーターを巡る争いはどのように進むのか。EV用モーターの産業動向に詳しい立命館大学の佐伯靖雄准教授は「2つの流れがある」と分析する。当面は既存の技術を活用したコモディティー化が加速。モーター・インバーター・ギアを組み合わせた機電一体型が席巻するという。車両にそのまま組み込めばEVの量産化が簡便になるうえ、EVの性能を左右して「完成車メーカーと部品メーカーの主導権が逆転する」(佐伯准教授)。

 もう一つの流れが新技術のモーターだ。その代表例がタイヤ自体にモーターを組み込んだ「インホイールモーター」。四輪が独立して動き、車体が真横に動く従来と全く違う走行が可能になる。日本の完成車メーカーはコモディティー化と新技術の板挟み。まさに「前門の虎、後門のオオカミ」だ。

■日本の車部品メーカーが得意な技術を生かせる

 テレビやパソコンなど情報家電の分野では、デジタル化の波ととともに、半導体や液晶パネルなどの部品メーカーが台頭。完成品メーカーと部品メーカーの主従関係が逆転する現象が起きた。ファブレス(工場なし)メーカーだった鴻海精密工業がシャープを買収したのが象徴だ。

 自動車業界でも同じような主従逆転が起きるのか。三菱電の井上部長は「自動車メーカーには強みがある」と指摘する。人命にかかわる自動車は安全性の要求が高く、家電製品とは違い完成車メーカーに一日の長があるという。

 機電一体型のモーターは日本の自動車部品メーカーが得意とするすり合わせ技術が生かせる要素がある。部品メーカーが競争と競合を繰り返しながら世界でトップクラスの小型で燃費の高い自動車を世に送り出してきた。EVでも同じように協力すれば、中国やドイツのメーカーにも対抗できる。機電一体型モーターはEV市場の成否を左右する可能性を秘める。



三菱電機の井上部長、流石日本人らしくクライアントである自動車メーカーに
気を使った発言ですね〜(笑)。

決して「そのうち我々が主導権を握ってみせる」とか
日本人は言いませんよね。謙虚です。

アウトランダーPHEVは、明電舎のモーター、インバーターを
搭載しています。
次期トリプルモーターのアウトランダーPHEVには、
ここで言う「機電一体モーター」が後輪用のインバーター一体型ツインモーターに
採用されて、初の左右のヨーコントロールさえ電動で行う「SAWC」が登場すると
期待します。

次期アウトランダーPHEV?? 三菱「GT-PHEV コンセプト」

➡︎◻︎機電一体モーターによるトリプルモーター採用、次期アウトランダーPHEV
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