(有)カワサキテクノリサーチ　調査プロジェクトチーム

　ECUの調査で分析対象から外したアクチュエータの代表であるモータを取材する場合、電動化の観点からは他にも留意事項がある。EV(HEV)の駆動システムを考察(取材)するのであればモータだけではなくバッテリーやインバータ、あるいは減速機なども取り挙げる必要がある。しかし、これらの全てをカバーするのは並大抵ではない。そこで本調査では、モータとこれを制御するインバータに絞って、これらの技術動向や材料的な課題に迫ってみたいと考えた。モータやインバータの市場動向は勿論のこと、調査の結果浮上して来る有機系材料などの市場規模にも迫ってみるつもりである。
　ところで、EV(HEV)に関係があるモータやインバータについては、これまで全く接点(調査)がなかった訳ではない。駆動モータの隣りに在るジェネレータ(発電機)の封止や、インバータに搭載されるSiC用の封止技術の動向を調べたことがある。即ち、ワニスから樹脂封止への移行や樹脂封止の棲み分け(熱硬化VS熱可塑)の現状を分析した。また、コイル(導体)の絶縁層の変化を丸線から平角線のシフトに対応して調査したこともある。先にも述べたように、ここではまず車載モータの全容に触れ性能の中枢がどこにあるかを特定して行く。当然、部品構成や材料技術の要点が解析される。次に、EV(HEV)の駆動システムの枢要を占めるモータとインバータの分析(調査)に進んで行く。今後の推移が注目されるモータとインバータなどの機電一体化やインホイールモータの技術革新の現状を的確に見て行く(考察する)必要がある。

第1章　車載モータの全容
1-1　車載モータの歩みとその大分類及び具体例(用途
1-2　システム化の現状と課題
1-3　モータの分類再考
1-4　車載モータの種類
1-5　車載モータの市場規模とメーカーシェア推定
1-6　車載用モータのメーカーシェアに関するコメント

第2章　車載モータの部品構成と材料考察
2-1　モータの分類別部品構成と適用材料概観
(1)ボディ系モータの外観と構造及び一部市販価格
(2)パワートレイン系モータの外観と構造
(3)シャシ系モータの外観と構造
(4)次世代車系モータの外観と構造
(5)価格に関するコメントと適用材料に関するコメント
2-2　モジュール化のポイントと有機材料の接点
(1)自動車補機モータの要求課題
(2)アセンブリ(コスト的配慮)
2-3　インシュレータ(樹脂成形品)の具体例と採用樹脂
(1)ボディ系モータのインシュレータ(樹脂成形品)採用例
(2)パワートレイン系モータの外観と構造
(3)シャシ系モータの外観と構造
(4)次世代車系モータの外観と構造
(5)気になる情報要約
2-4　車載モータ領域別各部品の補足説明
2-5　小型モータ封止の注目例
(1)SPS(シンジオタクチックポリスチレン)の特徴
(2)封止を活かす特徴と具体例
2-6　小型モータ部品のエンプラ採用に注力するメーカー事例
2-7　小型モータ部品に用いられる主要エンプラの市場動向
(1)PBTに関する小型モータ用の推定需要
(2)PPSに関する小型モータ用の推定需要
(3)PA6Tに関する小型モータ用の推定需要

第3章　EV(HEV)用モータの材料考察
3-1　モータの絶縁システム
3-2　EV(HEV)用平角線コイルの絶縁
(1)エナメル線の種類
(2)樹脂皮膜の開発
(3)モータコイル巻線機の開発
3-3　モータに使用される主な絶縁材料
(1)モータに使用される主な絶縁材料の目的
(2)固定子の外観とコイルエンド
(3)コイルエンドの簡素化(樹脂化)
(4)メーカーの製品例からの確認
(5)KTRのモータ絶縁箇所と材料(樹脂)例
(6)展示会での確認
3-4　駆動モータ封止のチャレンジと先行するジェネレータの封止
(1)不飽和ポリエステル(BMC)による封止
(2)ジェネレータ(発電機)の封止実績と裏話
(3)大型モータの絶縁比較(ワニスとモールド/封止)
(3)-①　HEV/EV用モータとモールド(封止)の意味
(3)-②　クルマメーカー各社のモータに関する絶縁方法と放熱対策
(3)-③　不飽和ポリエステル(BMC)モールドとワニス絶縁の特徴比較
(3)-④　不飽和ポリエステルとエポキシ樹脂の比較
(3)-⑤　ワニスの種類と用途
(3)-⑥　ワニスから封止(モールド)へのキーワード
3-5　モータ封止材に関する直近の課題とメーカー戦略
3-6　車載モータ用絶縁材料の市場動向
(1)絶縁ワニスの市場
(2)絶縁フィルムの市場
(3)不飽和ポリエステル(BMC)の市場
(4)エポキシ樹脂の市場
(5)フェノール樹脂の市場

第4章　EV(HEV)用インバータの考察
4-1　インバータの基本
(1)家電、電車の世界では既に定着
(2)インバータは周波数を自由にする装置
(3)動作原理
(4)インバータ制御の弱点
(5)インバーター制御の強み
4-2　クルマ用モータとインバータの関
(1)HEVの方式
(2)EVの方式
4-3　インバータ用樹脂組成物へのアプローチ
(1)プレス・リリースより
(2)特許考察
4-4　インバータの外観と内部構造
4-5　バスバー(ブスバー)の事例と採用樹脂
4-6　放熱性の課題
(1)バッテリ、モータ、インバータの以前と変わらぬ宿題(共通課題)
(2)化合物半導体用パッケージ材(封止樹脂)のニーズ
4-7　パワー半導体用封止材の開発状況と需要規模
4-8　インバーターのマーケットについて
(1)国内HEV用モータの需給関係と生産量
(2)国内EV用モータ、インバータの需給関係と生産量概要

第5章　EV(HEV)用インホイールモータの考察
5-1　インホイールモータの長所(利点)と短所(欠点)
5-2　インホイールの構造とトライアル例
(1)インホイールモータの構造と分解図
(2)インホイールモータのトライアル例
5-3　特許考察
5-4　ホイール軽量化のチャレンジ(CFRP/CFRTP製ホイール)
5-5　特許考察補足
(1)特許5807418とインホイールモータの関係
(2)特許6262522とインホイールモータの関係
(3)特許6112525とインホイールモータの関係

第6章　機電一体化の考察
6-1　象徴的な事例
6-2　機電一体化の諸例
(1)米国メーカーのトライアル
(2)欧州メーカーのトライアル
(3)韓国メーカーのトライアル
(4)国内メーカーのトライアル
6-3　異種材料接合技術
(1)異種材料接合技術に関する工法別のまとめ
(2)異種材料接合からクルマ分野を狙っているメーカーのその後
6-4　機電一体化接合の考察
(1)特開2000‐166176　出願人:日立製作所
(2)特開2013‐211938　出願人:日立オートモティブシステムズ
(3)特開2017‐11912　出願人:明電舎
(4)特開2017‐28798　出願人:豊田自動織機
6-5　特許の図(機電一体化の構造)から見えて来るもの

第7章　その他注目材料の開発動向と関連メーカー戦略分析
7-1　駆動モーターの業界と日本電産の狙い
※　EPSモータについて
7-2　クルマの電動化を巡る各社の思惑(戦略)
※　E‐Axle(e-Axle)に関する補足説明
7-3　制振・吸音のニーズとシーズ
(1)新たな振動騒音現象
(2)放熱する吸音材(MIF)の開発
(3)制振材開発の方向性
7-4　電磁波シールド(ノイズ対策)のニーズとシーズ
(1)電磁波シールド(ノイズ対策)のニーズに関するコメント
(2)めっきグレードの浮沈
(3)ワイヤハーネス保護用樹脂パイプとCNF
7-5　新冷却機構と材料ニーズ
7-6　PPSの激戦テーマに対応したグレード開発
(1)DIC　Z-230のラインアップ
(2)東レの勝負グレード
7-7　世界の地域別自動車生産台数と車載用モータの地域別世界需要
※　自動車1台当たりのモータ搭載個数について
7-8　クルマの電動化技術に関する開発・提携状況
7-9　車載モータ等電動化部品の調達先に関する情報

第8章　関連特許考察
1　自動車モータ用樹脂組成物関係の開発状況
2　制振性樹脂組成物関係の技術開発状況