最軽量金属、ポルシェも採用

実用金属の中でも最軽量のマグネシウム。 自動車の燃費改善の切り札として期待がかかりながら、長らく日の目を見てこなかった。 加工法や新たな合金の開発で、本格普及の道筋が見えつつある。

大型部品への適用を狙う
●マグネシウム関連の技術開発

（写真=水野 浩志）

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成型できる部品の重量が3倍に

加工速度が10倍になる合金を開発

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　米テスラモーターズの主力EV（電気自動車）「モデルS」に代表されるように、アルミを主要部材として使う車種が市場に出回り始めている。しかし、金属加工メーカーや研究者らの目には、さらに新たな軽量素材も視野に入りつつある。マグネシウムだ。

実用金属で最軽量●金属の性能比較

注：＊1＝常温下での数値　＊2＝代表的な合金の数値

　マグネシウムの比重は鉄の約4分の1、アルミの3分の2と実用金属の中で最軽量。比強度（密度当たりの強度）も鉄とアルミを上回るため、強度を保ったまま、車体を軽くすることができる。温度変化による膨張は鉄やアルミよりやや大きいものの、振動吸収性や放熱性に優れているため、自動車の構造材に適していると言われてきた。

　一方、マグネシウムには、（１）腐食しやすい（２）塑性加工が難しい（３）溶融時に難燃性のガスが必要で加工コストが高い──などの問題がある。このため、用途はハンドルの芯金など鋳物の小型部品に限られていた。

排出規制強化を背景に注目

加工速度が10倍になる合金を開発

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世界で初めてマグネシウム合金を外装材に使用した

　しかし、欧州や米カリフォルニア州を中心に排出規制が年々強化されていることを背景に、「アルミだけでは軽量化が追いつかない。マグネシウムか炭素繊維を使わない限り、目標達成が難しい状況になったと自動車メーカーが認識し始めた」。日本マグネシウム協会の小原久専務理事はこう話す。

　なお、自動車用の軽量素材として同じく注目を集める炭素繊維と比べると、マグネシウムは比強度で炭素繊維に劣るものの、ほかの金属部材との接合やリサイクルのしやすさでは分がある。

2025年に需要は倍増する
●マグネシウムの需要予測

出所：国際マグネシウム協会

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　石油精製品などからつくる炭素繊維と比べると原材料資源が偏在していないこともマグネシウムの強みだ。これまでマグネシウムの精錬はコストの安い中国の寡占状態だったが、今年から新たにトルコで精錬工場が本格稼働したほか、オーストラリアなどでも事業計画が持ち上がっており、市場の安定化が進んでいる。

　国際マグネシウム協会はマグネシウムの自動車への採用が本格化すると見込み、2015年に約80万トンだった世界のマグネシウム需要が、2025年は約160万トンに倍増すると予測している。

　独ポルシェが昨年発売した新型スポーツカー「911GT3RS」は、屋根材に韓国ポスコ製のマグネシウム板材を採用したことで注目を浴びた。マグネシウムが量産車の外装に使われたのは初めてだ。何重にも施した表面処理により耐食性を高めたことがポイントだ。

　しかし、「2500万円という価格だからこそ採用できるコスト高な加工方法だ」（小原専務理事）。大衆車に軸足を置く日本の自動車市場でマグネシウムが本格普及するには、もう一段の技術開発が必要になる。