カーボンニュートラル、脱炭素社会実現のため、自動車生産台数に占めるxEVの比率は今後ますます高まることが見込まれています。これに伴いxEV用駆動モーターや発電機に使用されるネオジム磁石の生産量拡大が見込まれます。一方で、ネオジム磁石はレアアースのうち軽希土類に分類されるネオジムのほか、特に資源量が限られる重希土類のジスプロシウムやテルビウムなどが使用されることから、需要の拡大にともない資源リスクが高まることが懸念されています。
　日立金属では、これまでxEV用モーターの小型化、軽量化につながるネオジム磁石の特性向上に注力するとともに、省重希土類化やリサイクル技術の向上などでマテリアルフローの強化（レアアースの購入量、使用量の低減）を進めてきました。
　こうした中、日立金属 グローバル技術革新センター（GRIT）では、資源リスク軽減に向けた新たなアプローチとして、xEV用駆動モーターにフェライト磁石を適用することを検討してきました。

　日立金属は、このたび、フェライト磁石としては世界最高レベルの磁気特性を持つ当社高性能フェライト磁石NMF^®15材を、xEV駆動モーターに適用することを想定して、シミュレーションにてモーターの最適化設計を実施しました。その結果、磁石の搭載位置やサイズの最適化を図ることで、以下の設計例のとおり、一定の条件下ではネオジム磁石を使用したモーターと同等レベルの出力がフェライト磁石モーターでも得られること^*2を確認しました。

高性能フェライト磁石使用①：モーター重量は30%増大するが、同等の出力レベル
高性能フェライト磁石使用②：回転数を50%上げることで、重量、出力レベルが同等レベル

xEV駆動用モーターの設計例

	希土類磁石使用 （比較基準）	高性能フェライト磁石使用① （モーター性能同等）	高性能フェライト磁石使用② （モーターサイズ同等・高速回転化）
モーター：“1/8モデル” ■ネオジム磁石 ■高性能フェライト磁石NMF®-15G
最大出力	110kW	110kW	105kW
最高回転速度	10,000rpm	10,000rpm	15,000rpm
軸方向積厚	1（ref.）	1.4	1.0
磁石Br	1（ref.）	0.37	0.37
磁石重量	1（ref.）	1.7	1.2
モータ重量	1（ref.）	1.3	1.0

　この度のシミュレーション結果により、xEV駆動用のような大出力のモーターにおいてもフェライト磁石を適用できる可能性が示されました。そこで日立金属では、資源リスクの軽減やコストの抑制といったお客様の課題を解決するため、従来ネオジム磁石が採用されていた各種用途における選択肢の一つとして、高性能フェライト磁石の提案を開始しました。

　日立金属は、ネオジム磁石、フェライト磁石だけではなく、モーターの高性能、高効率化につながる材料として、コア（鉄心）用アモルファス金属、エナメル線、磁性楔くさびなどを取りそろえるモーター材料の総合メーカーです。モーターに関するお客様の課題解決のため、ソリューションの提供を図りながらさまざまなモーター材料を供給することで、カーボンニュートラル、脱炭素社会実現に貢献してまいります。

以上

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