いずれはカーボン素材が大衆車にも使用されますか？ i8やi3のようにいずれは大衆車にも使われるほど一般化するでしょうか？ それまでにはあとどれくらいの時間がかかる見込みでしょうか？

Question

もしカーボン素材が大衆車にも使われるようになるとデザインの自由度は格段に増していろんな独創的なデザインの車が増えますか？
最近の車は卵形のような丸みのある流線型が主流ですが。

Answer 1

すでに高級スポーツカーや高級車の一部で使われていますが，大衆車への適用は，まだ先のことです。

●CFRP採用の目的は？
軽量化による燃費改善が第一目的で，車両運動性能改善が第二の目的になります。
大衆車に適用する場合，燃費改善が主目的になりますが，燃費改善1%を1000～2000円くらいでやらないといけないので，CFRP適用がそのコストターゲットに合致しているかどうかが問題になります。

●軽量化による燃費改善とは？
数年前，東レが開発したCFRP多用車では，

車重 1520kg → 975kg
燃費改善 9%改善

つまり車体の大半をCFRPでつくって，車重を500kg以上も軽量化しても，燃費改善は10%に届きません。

●CFRPのコスト対燃費改善効果は？
高張力鋼に対して，CFRPは2.3倍くらい高いコストになります。これなら1GPa（ギガパスカル）クラスの高張力鋼を使う方が安くなります。というのは，CFRPを使う場合，鉄やアルミニウムで構成する部品との接合に大きな課題があるからです。BMWのi3では，この接合のため，接合部は非常に大きな面積をつかって接合しています。つまり簡単に接合できないのです。このためi3のように，キャビン全体をCFRPでつくり，それをシャシーと結合する方式にしないと，接合部ばかりになって大変です。

●今後は？
いくつかのOEM（車両メーカ）がCFRPメーカを取り込んで，CFRPの適用を進めようとしています。たとえばBMWは次期型7シリーズに適用しますが，軽量化に貢献しているのは，従来の高張力鋼やアルミニウムであり，CFRPによる軽量化はわずかです。しかし高級車では，もともと燃費が悪いので，軽量化を進める必要があり，CFRPは徐々に適用が進むでしょう。

しかし大衆車では，CFRPによる軽量化での燃費改善効果はコスト的にメリットがないので，採用はごく一部に限られるでしょう。

●日本はどうするか？
日本には，レクサスくらいしか高級車がないので，まずトヨタでの採用が進むでしょうが，限定的です。なお日本はナノセルロースファイバによる軽量化技術の開発が進められています。是非，「セルロースナノファイバ」で検索してみてください。産学官での開発が始まったばかりで，材料に含まれる水分の除去などいろいろな課題はありますが，CFRPにつかうカーボンよりコストが安くなり，リサイクル性が良いので，期待される分野です。

簡単ですが，ご参考になれば幸いです。

質問者からのお礼コメント

回答ありがとうございます！
大衆車に採用するにはコストがかかりすぎて現実的ではないのですね。
今後技術革新でさらに安くて良い素材が誕生するやもしれませんし。

Answer 2

革新的加工技術が開発されコストが下がれば導入されるでしょう、日本の技術に期待です、東レさん。

Answer 3

製造が短縮されなきゃ→難しいね
(=ﾟωﾟ)ﾉ
大量生産には向かない

逆に…
少量生産車」なら→アリエル？かも

Answer 4

無理でしょ

航空機でもカーボン使用は戦闘機や大型旅客機のみ

セスナなどの小型機はアルミですよ

ＢＭＷはカナダのカーボン製造会社を買収したが

割安とはいえつかえるのはＢＭＷの一部車種のみ

大衆車で使うなら樹脂でしょう

ＦＰＲなら成型も簡単

カーボンは硬いし，基本的には織物を固めて使うので、成型も簡単ではないんだよ

Answer 5

使用されないと思います。

電動ママチャリに40～50万掛ける人は、まずないでしょう。
ロードレーサーにおいて、競技車両としてカーボンファイバーが主流になるだけで、一般化はしないと思います。

事実上10ｋｇを下回る必要も無く、横風や感性走行に対して非力な乗り手には、大変しんどい自転車になります。

いまの技術上では、フルカウリングの子供２人乗せでオオニング（雨よけ）付のパワーアシスト車をつくれば、傘もいらないし、転倒時も、カウルがクッション剤となって、快適なママ自転車ができますが、あえて30万以上出す大衆はいないと思います。

とくに、日本市場は、お決まりの大衆概念で決まりますから、夢で終わります。

Answer 6

カーボンはないと思いますが、
現行タントは、バックドア・ボンネット・フロントフェンダー・フューエルリッド・レールカバーなどが全部樹脂製です。（色合わせをするために、3か月発売が遅れた。ちなみに事故ると割れるらしい。）
全部樹脂製になる日も近いな。
デザインの自由度は上がるでしょう。

Answer 7

それ以前に

より安価なアルミも使用されていないので

Answer 8

>いずれはカーボン素材が大衆車にも使用されますか？

難しいでしょうね。
パーツでは使われるでしょうが。
車体では、板金修理のように補修が難しいでしょう。


>8やi3のようにいずれは大衆車にも使われるほど一般化するでしょうか？

何よりも、価格が下がらないとムリ。
大衆車に、カーボン素材を用いなければならないという必然性がありません。
なんだったらダンボールのほうが現実的かと。


>それまでにはあとどれくらいの時間がかかる見込みでしょうか？

さあ。


>もしカーボン素材が大衆車にも使われるようになるとデザインの自由度は格段に増していろんな独創的なデザインの車が増えますか？最近の車は卵形のような丸みのある流線型が主流ですが。

プレスでは出せないデザインの自由度は増すでしょうが、
今のようなシート貼り付けをやっていたらコストは下がりません。
衝突したら割れるような素材では、増えはしないでしょう。

Answer 9

高級車ならいざ知らず
大衆車は やっぱり鋼板の方が安いですからね 無理なのでは？

それに新日鉄住金 名古屋工場などは トヨタや三菱、スズキ向けに存在してるくらいですから 話が出たら、早速潰しにかかると思います。