クルマのボディの主役はやっぱり鉄！　置換素材の「アルミ・カーボン・FRP」は何が凄くで何がネック？ (2023年11月29日)

クルマのボディの主役はやっぱり鉄！　置換素材の「アルミ・カーボン・FRP」は何が凄くで何がネック？

2023年11月29日(水)10:00

クルマのボディの主役はやっぱり鉄！　置換素材の「アルミ・カーボン・FRP」は何が凄くで何がネック？

この記事をまとめると
■クルマにとって軽量化は最重要課題となっている

■鉄よりも軽量な素材とされるアルミやカーボン、FRPはボディ構成材として注目されている

■軽さと強さの両面でさまざまな素材が使われているが、それでも鉄が主役の座を堅持している

鉄に代わる素材として使われるアルミやカーボン

クルマの究極的な姿は、軽量・小型であるといわれる。また近年は、脱二酸化炭素へ向けた排出量低減のため、軽量化は重要課題となっている。

そこで、これまで車体を構成してきた鉄から、アルミニウムやカーボンファイバー、あるいはガラス繊維などへの転換が、折に触れ行われてきた。

アルミニウムは、比重が鉄の約3分の1であるため、金属材料として軽いのが特徴だ。また、錆びにくいことも、長期的に使うクルマにとってよい点といえるだろう。ほかにも、環境課題としてのリサイクル性に優れるところも注目されている。一方、金属としては柔らかく、変形しやすいため、クルマで使うには工夫がいる。たとえば鋳物や鍛造品にして使うとか、引き抜き材と呼ばれる管状にして使うなどだ。

鉄板のような一枚の板で構造材にすることは難しいだろう。

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カーボンファイバー（炭素繊維）は、アクリル繊維を炭化させた材料で、樹脂で固めた製品は、比強度でアルミニウムの5倍も強いといわれる。つまり、アルミニウムと同じ強さであれば、非常に軽くすることができる。軽くて強いのが、カーボンファイバーの利点だ。

しかし、製品を作るには、型に張り込み、熱と圧力で固めることになり、手間がかかる。量産化もはじまっているが、それでも金属材料を量産するのに比べれば、まだ手数がかかる。

また、リサイクル性のよいアルミニウムと比べれば、廃棄後の処理がまだ十分に開発しきれていない面がある。