矢野経済研究所、車載用CFRPの世界需要予測調査結果を発表

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矢野経済研究所は2016年11月9日、車載用CFRP(炭素繊維強化プラスチック)の世界需要予測調査の結果を発表した。調査は2016年7月~10月に、自動車メーカー、炭素繊維メーカー、成形加工メーカー、機器メーカー、研究開発機関等を対象に実施されたものだ。

CFRPは、鉄と比べ比重が約1/4で強度が約10倍の炭素繊維を強化材に用いた繊維強化プラスチック。炭素繊維がそのまま利用されるのは一部の用途に限られ、ほとんどはCFRPとして利用されている。マトリックスに熱硬化性樹脂を利用したCFRTS、熱可塑性樹脂を利用したCFRTPがあるが、今回の調査でのCFRPは両方を対象としている。

また、今回の調査での需要量は、自動車のフレームとボディを一体に作ったモノコックボディや、クロスメンバー、ピラー等の構造材の一部、ボンネットやフード等の取替え可能な部品(パーツ)等で採用される炭素繊維・CFRPの需要量を対象とし、燃料電池車の水素タンク向け炭素繊維・CFRP需要量は含まない。

調査報告によると、CFRPの自動車向けでの採用は1979年からだが、長らく需要は限定的だった。しかし2013年にBMWがCFRPを車体構造部に採用したEVであるi3を製品化して以降、車体重量の軽減への要求度の高いEVを中心に採用に向けた取り組みが活発化しているという。

同調査では2015年の世界の自動車向けCFRP需要量は9231tと推計。現状における課題として、鉄やアルミニウム、CFRP等を複合的に活用する「マルチマテリアル化」を前提とした自動車設計、CFRPと異種金属の接合、CFRP成形品価格の低減や炭素繊維供給能力の向上を挙げている。

今後の需要予測では、CFRP採用の方向として、BMWのi3/i8のようなモノコックでの採用、クロスメンバー、ピラー、センタートンネル等の構造材の一部での採用、ボンネットやフード、バックドア等の取替え可能な部品での採用という3つの方向があるとする。

自動車でのCFRPの本格採用は2017年頃からとなり、2020年頃まではモノコックでのCFRP採用はBMWのi3/i8や高級車が中心で、そのほか高級車の構造材の一部や、取替え可能な部品レベルでの鉄からの置き換えによる採用が中心となるとする。これらにより、2020年の需要量は2万8000tに増加すると予測している。

2020年以後は、車体設計全体での材料設計の見直しとハイブリッド材料(鉄+CFRP、アルミニウム+CFRP)を採用した、「マルチマテリアル化」対応の自動車が登場し、より低価格帯の車種でのCFRP採用が期待されるとする。生産数量が多い車種に採用される上で、CFRTP(炭素繊維強化熱可塑性プラスチック)成形品の採用も見込まれ、2025年の世界の自動車向けCFRP需要量は8万5231tに増加するとみている。

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