トヨタの「省ネオジム耐熱磁石」は何が素晴らしいのか
MotorFan / 2018年3月17日 7時40分
トヨタが2月20日、モータ用の新型磁石を開発したと発表した。本技術で注目すべきは、ネオジム使用量を大幅に削減したということである。とはいえ、化学に明るくない門外漢には何が優れているのかがわかりにくい。意味と意義をあらためて考察してみた。
そもそもネオジム磁石とは何か。
現在、自動車の駆動用モーターとして用いられるのはほぼ交流電動機で、種類で分ければ誘導モーターと同期モーターの二種に分けられる。誘導モーターは採用例が極めて少なく、テスラの各車に用いられているほか目立った例はない。大半を占める同期モーターにもさまざまな方式があるなかで自動車の駆動用モーターに限ってみると、やはり大半を占めるのが永久磁石同期モーター(PMモーター)である。
PMモーターは永久磁石の磁力が強いほど高効率であり、そのために用いられるのが希土類磁石。サマリウムコバルト磁石、ならびに本稿のネオジム磁石が双璧だ。サマリウムコバルト磁石はネオジム磁石に比べて磁力が弱いものの、熱に強い性質がある。キュリー温度という「その温度に達すると磁性を失う」という指標に照らし合わせると、サマリウムコバルト磁石が700~800℃なのに対してネオジム磁石のそれは315℃。当然、キュリー温度に達するまでにだんだん磁力は弱まっていくわけで、フロントフード下に収まり駆動に用いることを考えると、その熱減磁という問題は駆動用モーターとして看過できない要因なのだ。
ならばサマリウムコバルト磁石を使えばいいではないかと思われるかもしれないが、機械的強度に乏しいという欠点がある。あちらを立てればこちらが立たず、現状の最適解はネオジム磁石を用いるPMモーターというわけなのだ。
熱減磁への対策
というわけで、ネオジム磁石を自動車の駆動用モーターとしてPMモーターに用いることに対しては、ふたつの課題が挙げられる。先述の熱対策と、それにともなうレアアース節約である。
ネオジム磁石の熱減磁対策には、さまざまな方策がとられてきた。主流なのが、ディスプロシウムやテルビウムの添加である。これらの元素を加えると、磁石主相の異方性磁界を高められることがわかっている。ところがこのふたつの元素はネオジムの1/10にも満たない量に過ぎず、しかも産出地が一定の地域に限られていることもあって安定供給に難がある。当然価格変動も大きく、今後電動モーターの存在感がますます高まっていくなかで上がることはありすれ、著しく下がることは期待できない。そこで、さまざまなディスプロシウム/テルビウムフリーの技術が考案され、これが従来のネオジム磁石における技術提案の数々だった。
外部リンク
この記事に関連するニュース
-
アウディの高性能EVスポーツ、『RS e-tron GT』に改良新型…856馬力に強化
レスポンス / 2024年6月19日 18時30分
-
東大 生研、これまでの酸素濃度を大きく下回る高純度チタン製造法を開発
マイナビニュース / 2024年6月17日 15時27分
-
エンビプロHD、レアアース磁石のリサイクル技術を持つHyProMag社とMOUを締結
@Press / 2024年6月17日 9時0分
-
農工大など、鉄系高温超伝導体で世界最高級の磁力を持つ磁石を開発
マイナビニュース / 2024年6月10日 18時47分
-
令和6年度 全国発明表彰「発明賞」を受賞
PR TIMES / 2024年6月9日 0時40分
ランキング
-
1Q. 納豆をより健康的に食べるには、どのような食べ合わせがおすすめですか? 【管理栄養士が解説】
オールアバウト / 2024年7月2日 20時45分
-
210位寝言、6位歯ぎしり、3位常夜灯をつけた…40~60代1012人調査で判明「早死にした人の睡眠特徴ワースト10」
プレジデントオンライン / 2024年7月3日 17時15分
-
3"ホワイト化"する企業で急増中…産業医が聞いた過剰なストレスを抱えてメンタル不調に陥る中間管理職の悲鳴
プレジデントオンライン / 2024年7月3日 9時15分
-
4アレルギー表示漏れ→体調不良者発生…… ビアードパパが限定シュークリームの販売を中止「深くお詫び」
ねとらぼ / 2024年7月3日 14時1分
-
5痩せたい人は注目!実は有能なきゅうりの痩せ効果&食べ方
つやプラ / 2024年7月3日 12時0分
記事ミッション中・・・
記事にリアクションする
![](/pc/img/mission/mission_close_icon.png)
記事ミッション中・・・
記事にリアクションする
![](/pc/img/mission/point-loading.png)
エラーが発生しました
ページを再読み込みして
ください
![](/pc/img/mission/mission_close_icon.png)