コスト以外にも理由があった！ 軽くて丈夫な最高の素材「カーボンボディ」や「カーボンパーツ」がいつまでも普通のクルマに採用されない理由

　この記事をまとめると

■カーボンファイバーはレーシングカーやスーパースポーツカーなどに多用されることが多い

■ボディ構成材としては軽くて丈夫だが高価であるため一般車にはなかなか普及しない

■製法も多様化して徐々にコストも下がっているがリサイクル性が確立していないなどの課題が残る

　いまはまだレーシングカーやスーパーカーのための高価な素材

　F1やスーパーGTといったモータースポーツ専用マシンは、カーボンによってシャシーやボディが作られている。カーボン繊維を樹脂で固めたCFRPは、自動車のボディを構成できる素材としては、とにかく軽くて丈夫なことが特徴。その特性は、加速性能やコーナリング性能といった速さに直結するため、レーシングカーはもちろんのこと、スーパースポーツでも多用されることの多い素材となっている。

　1000万円クラスのスーパーカーだけでなく、トヨタGRヤリスのような一般ユーザーにも手の届くクラスでもカーボンルーフが採用されるなど、カーボンという素材は徐々に身近になっている印象もある。

　カーボンの製法についても、多様化が進んでいる。

　いわゆるドライカーボンと呼ばれるようなプリプレグ（カーボンと樹脂を含浸させたシート）を型に貼り付けて、高圧・高温によって空気を抜き、樹脂を固める製法だけのほかにも量産向けの製法が確立されてきている。

　たとえば、前述したGRヤリスのルーフは、SMC（シートモールディングコンパウンド）と呼ばれる炭素繊維複合材料を使っている。SMCは、プレス成形によって数分程度で加工できるという量産性に優れた特性があり、プリウスPHVのバックドアやレクサスLCのインナーパーツに使われていることでも知られている。

　軽いということは燃費や電費にも有利であるし、丈夫というのは衝突安全性にも寄与する。レーシングカーだけでなく、市販モデルでもカーボンパーツの採用例は広がっているのだが、全身カーボンというのは、非常に高価なモデルに限られているのも事実。

　一般車への普及を目指すならリサイクル性の解決が必要

　軽くて丈夫といいことづくめに思える素材なのに、なぜカーボンの普及スピードは上がっていかないのだろうか。

　最大の欠点は、修理が難しいという点にある。スチールであれば叩いたり、引っ張ったりして修正することもできるし、変形した部分をカットして新しい部品を溶接して元に戻すといった手法もある。いずれにしても板金修理の幅は広い。

　しかし、カーボンはわずかな欠け程度であれば補修可能でエアロパーツのようなサイズ感であれば通常のFRPと変わらない感覚で直せるが、ボディ修正についてはスチールのクルマのように行うことは不可能だ。基本的には接着されている単位でパーツ交換するという手法で直すことになる。

　日本のユーザーはそれほど修理費用についてうるさくはないが、海外にはメンテナンスやリペアなどのコストもクルマ選びでは重視されている地域もある。そうしたグローバル市場でのニーズを考えると、仮にカーボン素材のコストが下がったとしても、全身カーボンのクルマがエントリークラスまで広がってくるとは考えづらい。

　また、カーボンの課題としてはリサイクル性も挙げられる。

　自動車のボディに使われる素材としては、スチールのほかにアルミも増えているが、いずれにしてもリサイクル性は確立されている。しかし、カーボンはそういうわけにはいかない。現状では、基本的にゴミとなってしまうのだ。

　もちろん、カーボンパーツに熱を加えて樹脂を飛ばし、カーボン繊維だけを取り出すという技術もあるが、まだまだ確立されているとは言い難い。環境対応としてリサイクル性を考慮することも求められる昨今だけに、この点もカーボン素材の普及に対する足かせとなっているのは否めない。

Comments

まあ、自転車がわかりやすいでしょうが、クロモリ→アルミ→カーボンとフレーム素材が変化している。
自転車は、特にアスファルトの小さな凸凹も、衝撃として手に伝えるので、衝撃吸収性の高いカーボンへの移行期間は、比較的短い期間で移行した。
最大の理由は、長距離走ってると金属フレームとカーボンフレームでは、手やお尻の痛みが段違いで、ユーザー側から積極的に高くてもカーボン購入者が増えた。
しかし、車は難しいだろうね。
ボンネットやルーフのアルミ化された車種は、いくつか存在するけど。

フルカーボンボディ耐久性、コストかかりすぎる。　GT-Rがフルカーボンで4000万円と言われたら絶対に購入しない。　帝人が低コストで生産できると言っていたがまだ高い。