2016 車載用CFRPの世界需要予測

自動車メーカー各社はCO2排出量削減(燃費向上)を達成するため、車体軽量化に取り組んでいる。軽量化の一手法としてCFRPの構造部品への採用が進展しつつある。国内外の主要自動車メーカー、炭素繊維メーカー、プリプレグメーカー、成形メーカー、異種材料の接合技術メーカー、その他研究開発機関へヒアリングを行うことで、車載分野での現状のCFRP化動向の把握と、原糸~プリプレグ~成形~異種材料の接合までの流れをワールドワイドで捉え、各工程での技術的課題や各社の改善に向けた取り組みを明らかにした。

発刊日
2016/10/26
体裁
A4 / 190頁
資料コード
C58111800
PDFサイズ
25.0MB
カテゴリ

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調査資料詳細データ

調査概要
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調査対象
(1)調査対象材料(車載用炭素繊維及びCFRP)
(2)調査対象企業(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)
(3)調査対象範囲(ワールドワイド(本調査の市場規模は全て世界市場ベースでの算出である))
調査方法:直接面接取材をベースに文献調査を併用
調査期間:2016年7月~2016年10月

調査結果サマリー
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車載用CFRPの世界需要予測調査を実施(2016年)
~マルチマテリアルの進化が、クルマをもっと軽くする~
・2015年の世界の自動車向けCFRP需要量は9,231t、2020年には28,000tに増加と予測
・自動車の「マルチマテリアル化」の進化で、2025年の世界の自動車向けCFRP需要量は、85,231tに増加と予測

資料ポイント
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  • 「マルチマテリアル」の進化が、クルマをもっと軽くする
  • 複数材料の組み合わせにおける「CFRP」のポジション
    異方性材料のオリジナリティはフレーム要素で発揮
  • 炭素繊維、維樹脂、中間基材、成形方法
    材料グレード・種類、成形法・条件など検討すべきパラメーター増加
    業界一体でのCFRP材料データ蓄積が進化の鍵
  • 加工(切断、接合等)
    CFRTS同士の接合は接着剤が本命、CFRTS/P+異材接合は開発途上
    マルチマテリアル化において、異種材接合は必須開発項目
  • 成形品価格
    材料価格低減のみならず作業費低減も低コスト化には必須
  • リサイクル
    サーマルリサイクル、マテリアルリサイクル双方の検討を

資料概要
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第1章 車載用CFRPを取り巻く現状の動向
第2章 車載用CFRPの技術開発動向
第3章 主要メーカー動向
第4章 現状の課題と将来展望

リサーチ内容

■掲載内容

第1章 車載用CFRPを取り巻く現状の動向

1-1 車載用CFRPの概要
  燃費基準値・燃費規制値の厳格化、高まる「軽量化」ニーズ
  マルチマテリアル化が進む中でのCFRPの立ち位置とは?
  (1)環境規制の強化
  (2)CFRPの優位性の明確化
    ①各地域での自動車材料変化予測
    ②各材料の比較
1-2 自動車でのCFRP採用動向
  高価格帯車種を中心とした採用、一般価格帯の車種実績はまだ一部
  低コストと材料設計の進化が市場拡大のキー
  (1)車体構造部
  (2)外板・内板(ルーフ、ボンネットフード、トランクリッド、フェンダー等)
  (3)その他(プロペラシャフト等)

第2章 車載用CFRPの技術開発動向

2-1 炭素繊維
  低価格かつ大量生産可能な炭素繊維の実現に向けて挙国一致体制で開発推進
  (1)概要
  (2)開発動向
2-2 樹脂、中間基材、成形方法
  最適な成形法(基材・樹脂)を見極め、軽量化に寄与する部品を生み出す
  (1)熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂
  (2)中間基材
  (3)成形方法
    ①AC成形法
    ②RTM成形法
    a)RTM、HP-RTM
    欧州が先行するHP-RTMシステム、日系システムインテグレータの育成は途上
    新プリフォーマーの開発で端材のムダをカットする
    b) VaRTM成形法
    c) Surface resin transfer molding process (Surface-RTM)
    d) Gap injection法
    e) Wet Compression Molding /Liquid Laydown法
    f)Thermoplastic RTM process (T-RTM)(熱可塑性樹脂RTM成形)
    ③Part via Preform(以下PvP)成形法
    ④プレス成形法(プリプレグ・中間基材利用)
    イ)熱硬化性樹脂利用
    ・SMC成形法
    ・PCM成形法
    ・Forged Composite(TM)
    ロ)熱可塑性樹脂利用
    ・帝人の熱可塑プレス技術
    ・スタンピング成形
    ・その他
    ⑤プレス成形法(直接成形:D-LFT/LFT-D)
    ⑥射出成形、ハイブリッド成形
2-3 加工(切断、接合等)
  高信頼性、易解体性の接合方法を見出せ!
  マルチマテリアル化において、異種材接合は必須開発項目
  (1)切断
  (2)接合
    CFRP同士の接合は接着剤が本命、CFRP+異材接合は開発途上
    ①機械的接合
    ②接着接合
    ③熱圧着(融着)接合
    ④接合インサート成形(射出成形法)
    ⑤固相接合
    ⑥溶接・溶融
2-4 自動車設計 安全性とオリジナリティ、CFRPの採用部位はどこか
2-5 コスト構造 材料価格低減のみならず作業費低減も低コスト化には必須
2-6 リサイクル サーマルリサイクル、マテリアルリサイクル双方の検討を!

第3章 主要メーカー動向

【炭素繊維メーカー】

東レ株式会社/ZOLTEK COMPANIES, INC.
  全方位で炭素繊維市場拡大を牽引

帝人株式会社/東邦テナックス株式会社
  CFRPでTier1~1.5のポジションを確立し、付加価値を高めたビジネスを追及

三菱レイヨン株式会社
  川下強化で2018年~2020年モデルへの採用狙う
  ボトルネック解消により10億円の小額投資で2,700t/年→4,000t/年に設備増強

【自動車メーカー】

トヨタ自動車株式会社
  部品レベルでのCFRP検討は終了、思考期から本格的な採用へ一歩前進

日産自動車株式会社
  市場拡大に伴うCFRPのコスト低減に期待

本田技研工業株式会社
  アルミニウムとハイテン活用による軽量化、CFRP採用は一部に留まる

GENERAL MOTORS CORPORATION
  複数材活用によるMixed Material Body Structureを提案

DAIMLER GROUP
  ハイテン、アルミニウム、マグネシウム合金、樹脂材を「適材適所」で活用

FORD MOTOR COMPANY
  構造変化や軽量コンポーネントにより軽量材料の使用増へ

VOLKSWAGEN GROUP(VOLKSWAGEN、AUDI、LAMBORGHINI)
  コストパフォーマンス重視、Cセグメント以下では鉄を利用
  高価格帯ではアルミニウム、CFRPの活用推進

BMW AG
  2013年のi3に続き、2015年に量産第一世代の7シリーズが登場
  既存車種でのフルカーボンの限界、
  CFRPを含む軽量材料の適材適所を体現した「Carbon core」が登場

【成形システム・成形メーカー】

CANNON S.P.A.
  プリフォームからプレスまでシステムの一貫提案に強み
  2001年より自動車用CFRP設備の開発を開始
  各種成形設備を保有
  リサイクル材利用法も模索、バージン品成形とのセットの設備提案を狙う
  日本ではIHIと協力
  2016年度に30億円以上の受注を目指し、5年後に100~200億円に引き上げる

株式会社タカギセイコー
  複合材成形で15年の経験、CFRTP高速成形技術を開発
  2016年3月に不連続及び連続ガラス繊維の積層による世界初のハイブリッド成形法を開発

株式会社栗本鐵工所
  機器・成形品両輪での事業拡大を狙う
  GFRPから次のステージのCFRPへ

【中間基材メーカー】

サンワトレーディング株式会社
  中間基材、成形関連機器の販売に加え、成形方法のアドバイスも実施
  Bond-Laminates GmbH「Tepex」の日本で唯一の販売代理店

【異種材接合メーカー】

大成プラス株式会社
  表面処理による異種材接合で新たな部品を提案する
  物理接合で高信頼性確保、NMT技術はスマートフォンで採用実績有り
  NAT技術による金属+CFRTS接合を提案、金属+GFRTP+CFRPの接合方法も検討

【設計企業、研究開発】

株式会社アーク(ARRK)
  世界5極で開発支援、CFRPで10年以上の解析実績
  成長戦略としてCFRP関連ビジネスの推進を目指す

いしかわ炭素繊維クラスター/金沢工業大学/革新複合材料研究開発センター(ICC)
  企業と企業、人と人をつなぐ「場」からCFRP産業の創出を目指す
  三井物産と共同で自動車向けでのCFRTS成形確立を目指す

第4章 現状の課題と将来展望

4-1 車載用CFRP市場の展望
  CFRP需要拡大の分岐点、″マルチマテリアル″の進化が、クルマをもっと軽くする
  (1)炭素繊維及び自動車メーカーの考える車載用CFRP市場
    ①炭素繊維メーカーのビジネス拡大
    素材メーカーは部品メーカーになりうるのか
    1車種採用のインパクトは航空機以上?、自動車向け炭素繊維供給能力確立へ
    ②自動車メーカーの考える車載用CFRP
    CFRP VS LIB高容量化の解?CFRP×自動運転の未来
  (2)今後の市場
    適材適所は材料メーカー目線、適材はあっても適所はない

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