トヨタやテスラの「ギガキャスト」にホンダの「メガキャスト」ってなに？ いま知っておくべき電気自動車の製造方法

作業工程を減らし剛性を高める「ギガキャスト」

トヨタが電気自動車（EV）のbZ4Xで、車体骨格となる床構造に用いたのが、ギガキャストだ。

キャスト（cast／英語の発音記号ではカストに近い）とは、英語で、投げるとか配役という意味がある。工業で使われる場合は、鋳造となる。鋳造は金属の加工法のひとつで、型へ溶かした金属を流し込み、それを冷やして型から外し、製品に仕立てる方法である。古くは、奈良の大仏も鋳造で作られた。大仏で使われた金属は青銅で、銅に錫を少し混ぜてある。

鋳造の利点は、作業工程を減らせることで、仕上がった製品のあと処理が少ないところにもある。

金属加工にはほかに、鍛造、切削、押し出し成型、プレス成型など、用途や材料によってさまざまな手法がある。

鋳造とキャストは、基本的には型へ溶けた金属を流し込む点で同じである。ただ、キャストといった場合は、流し込むときに圧力をかけ、型に押し込むことになる。理由は、型の隅々まで均一に金属が行き渡るようにするためだ。とくに、細かな形状が含まれる製品では、ただ流し込んだだけでは細部に行き渡らなかったり、金属に隙間ができたりする（巣ができるという）懸念がある。圧力をかけて流し込めば、溶けた金属を押し込むことができ、狭い場所や金属の隙間を埋められる。

ギガキャストとは、キャストであることは同じだが、より大きな部品を型で作ることを指し、それによって作業工程を減らすことができる。材料を効率よく使い、うまい設計をすれば細かな金属部品を溶接などでつなげるより軽く仕上げることもできる。そのうえ、接続部分が減るので、剛性を高めることができる。トヨタbZ4Xの場合で、剛性が2倍になったといわれる。

ホンダは０シリーズに「メガキャスト」を採用

同様の手法は、米国のテスラも車体製造に用いている。モデル3から導入したといわれ、作業工程が減ったり、使う材料の無駄が減ったりすることで、量販車種と位置付けられたモデル3の原価低減に貢献しているはずだ。

ホンダも、新しいEVシリーズとなる0シリーズ導入に際し、ギガではなくメガキャストを導入すると発表した。ギガとメガは、コンピュータなどでデータの大きさを表現する際に使われ、馴染みがあるかもしれない。ギガは10の9乗、メガは10の6乗という単位で、メガのほうがギガより小さい。つまり、ホンダのメガキャストは、ギガキャストに比べより低い圧力で鋳造を行う生産技術である。

ギガではなく、メガを選んだことについて、本田技術研究所は、消費電力の少なさ、大きすぎない設備の寸法、運搬や修理の容易さなどをあげ、大きければよいのではなく、最適な規模での生産性向上を狙いメガキャストにしたと説明している。

適正な寸法を求めた成果は、バッテリーケースに使われたメガキャストを見るとわかる。非常に繊細で精緻な構造に作り込まれている。たとえば、リチウムイオンバッテリーを冷却する水路まで鋳造でつくり、しかも厚みの少ない形状で仕上げている。そのうえで、通常のバッテリーケースで必要とされる部品点数の約60から5点にまで減らすことができたという。当然、その分の溶接などつなぎ合わせる工程や重量が減ることになる。

いずれにしても、EVをいかに適正原価で生産し、手ごろな価格で販売するかは、単にリチウムイオンバッテリーの量産効果による部品価格の低減だけでなく、車体の製造技術においても効率化を進めることで実現しようと、トヨタ、ホンダ、またテスラを含め、技術の新たな革新を呼んでいる。

当然、中国も、リン酸鉄より安価とされるリチウムイオンバッテリーの採用に際し、その車載法を含め新規の技術開発を行っており、EVが、単にモーターとバッテリーを積めばできるというような安易な商品ではないことは明らかだ。

Comments

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作業工程を減らすことによるコストカットが主目的ですね。
特にテスラは、ギガキャストで細かい部分の軽量化が難しく、重量自体はむしろ増加。また、修理もギガキャスト成型した全部をまとめて交換することになるので、大掛かりで高価になりがち。