NEDOのプロジェクトで行ってきた、資源リスクの高いレアアースの使用量を削減した、高効率なモーターの研究開発、レアアースの分離回収についての成果や実用化に向けた今後の取り組みをご紹介します。
【書き起こし】 レアアースの供給リスクに対応する技術開発
(00:00) [音楽] レアアースの供給リスクに対応する記述 開発私たちの生活に 欠かせないモーター実はこのモーターが 資源不足の問題に直面していることをご 存知でしょうかモーターは自動車や家電 産業機器などに使われそれらを動かす要と なる 重要な部品です モーターには 磁石が使われていますこの磁石の残留時間 耐熱性保持力などの特性がモータの性能や 効率を左右します電気自動車などに使わ れる強力なモーターにはより強力な磁石が 必要となります強力な磁石にはネオジム ジスプロシウムなどのレアアースが多く 使われています レアアースの特徴と 課題 レアアースは
(01:02) 元素周期律表の 赤枠部分の元素17種類を指す総称です 特に ランタノイドと呼ばれる15元素は4f 電子軌道上にある 電子が 発酵や 磁性に関与し 特徴的な性質を示します一般的な金属資源 と比べて 使用量は 多くありませんが 工学的時期的に 特徴的な性質を持ち モーターを使用する機器や 電気自動車 レーザーやディスプレイなどの電子機器 など 各種の製品に 広く使われています レアアース鉱物は 世界的に見て 資源や生産が偏在しており 特定の国への依存率が高くなってしまって います 特に 磁石に多く使われる 重機ドル類と呼ばれる ジスプロシウム ヘブームなどではその 傾向が 顕著です これまでも2011年のレアアース ショック
(02:05) 2020年の新型コロナウイルスによる 流通の混乱でそのサプライチェーンの脆弱 性が 浮き彫りになっています今後世界的に電気 自動車の普及が進むにつれ強力なモーター に使われるレアアースの需要は増大し資源 の確保がさらに困難になることが予想され ます 次世代自動車向け高効率モーター用 磁性材料技術開発などではこのレアアース の問題の解決に向けて 2012年からのモータープロジェクトで レアアースの使用量を低減した 磁石およびモーターの開発を行い2020 年からの 武装材プロジェクトでは 磁石モーター開発をさらに強化するととも にリサイクル 技術などの開発を行いましたこれらの研究 開発のポイントは大きく2つあります 1レアアースを削減したモーターの開発 電気自動車向けの高効率モーターは高い
(03:14) 耐熱性を必要としますこれに使われる ネオジム磁石には 耐熱性向上のため ジスプロシウムなどの重機度類の添加が 必要ですしかし重機度類は資源量が非常に 少なくかつ 算出地域も偏在しており 供給が途絶した場合のリスクが高くなって います愛知製鋼では次世代自動車のため 重機土塁の使用量を抑制した小型軽量の 駆動系いいアクスルの開発に取り組みまし た重機度類を使わずモーター駆動システム の小型化を実現するためには超高速回転を 可能にし高出力と高効率化を図ることが 有効と考えられますこのような駆動 システムを実現するため次のような開発に 取り組みました重機土塁を使わない高温で も強い知力を発揮する 磁石粉末の開発 磁石粉末を
(04:17) 樹脂で成形したボンド磁石とするための コンパウンドの開発 コンパウンドをモーター内に成形する経常 自由度の高い 低圧一体成形技術の開発をしました結果 34,000回転で動作し 従来のものと比較して体積重量とも40% 減少した 駆動システムの開発に 成功しました [音楽] 愛知製鋼では 自動車の 次世代駆動用モーターシステムの高速化 抗原速化による小型化で 重機ドル元素を始めとする 主要資源量の 削減を図っています モーターの高速化に伴い 突然流による 自己発熱が大きくなり 磁石の安定性が低下します これを防ぐために 使用される自主プロシウムなどの重機ドル 元素を使用せずに 抑制する技術を開発しましたこの 磁石を使用した小型計量駆動モーター
(05:22) システムを設計し高出力50KW最高回転 数3万4000 RPMで40%小型軽量 駆動モーターシステムの 設計施策に成功しました [音楽] 社会実装を目指しています 2レアアースの分離生成方法自然 界や 産業廃棄物からはどのようにしてレア アースが取り出されるのでしょうか エマルションフローテクノロジーズ社では エマルションフロー法と呼ばれる最新の 分離生成方法を開発しています エマルションフロー法は 偶然に見つかった現象から生まれた技術 です 水と油が細かく混ざりながらその一方で 綺麗に分離しているという物理の常識を 覆す現象です エモーションフローテクノロジーズの長々 です今回ご紹介するエマルションフロー法
(06:26) ではレアアース原料となる 鉱山や産業廃棄物から前処理して得た 溶液これをここから 投入いたしますすると装置の中で入力混合 総分離を経て目的とするレアアースが 純度よく美容液として回収されます [音楽] こうして得られた溶液はさらに処理されて このような 粉体が得られます 私たちが開発しているこの方法により地球 上の鉱山資源からのレアアースの分離生成 だけではなく今後は 肺家電配電機自動車などの都市鉱山から得 られる配置策の資源からも有効に資源回収 できるように 技術開発を行い日本の鉱物資源問題の解決 に貢献していきたいと思っております 以上のようにネドではレアアースの サプライチェーンの脆弱性に対して 研究開発プロジェクトを通じた 技術開発とその社会実装に取り組んでき ました
(07:30) 今後も新たなプロジェクトを通じて さらなるサプライチェーンの強靭化に 役立つ 技術開発支援に取り組んでまいります [音楽] など [音楽]
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