自動車の車体構造の設計は、法規制への準拠 (安全基準および排出基準) と消費者の要求とのバランスによって決まります。大手相手先商標製品製造業者 (OEM) は、軽量化機能、コスト効率、乗客の安全性、リサイクル性を提供する先進的な素材を優先します。
高張力鋼 (HSS):ホワイトボディ (BIW) の材料の選択は、引張強度、製造の実現可能性、耐久性などの機械的特性に依存します。先進高張力鋼 (AHSS) は依然として世界の製造業者にとっての第一の選択肢です。鉄鋼業界の革新により、大幅に強度が高く薄い鋼種が生み出され、構造の完全性を損なうことなく軽量化が可能になりました。スチールは、そのコスト効率と優れた衝突エネルギー吸収性により、シャーシやフレームだけでなく、エンジンやサスペンション システムにも不可欠です。
アルミニウム合金:自動車のサプライチェーン、特に電気自動車（EV）におけるアルミニウムの採用が急増しています。アルミニウムを使用すると、従来のスチールに比べて車両重量を最大 30 ～ 50% 削減できます。耐食性は大きな利点ですが、ヤング率が低いため、同等の剛性を確保するには正確な再設計が必要です。最新のギガ鋳造技術により、メーカーは複数のアルミニウム部品を単一の大型鋳物 (リアアンダーボディなど) に統合し、生産を合理化し、性能を向上させることができます。
マグネシウムおよび軽量金属:マグネシウムはアルミニウムより 33% 軽く、最も軽い構造用金属として注目を集めています。マグネシウムは、固有の低い引張強度と耐クリープ性を克服するために、通常、合金の形 (Mg-Al-Zn シリーズなど) で利用されます。高度な軽量化が要求されるインストルメントパネルビーム、ステアリングコラム、ギアボックスハウジングへの使用が増えています。
● 車両の軽量化: 車両の重量を軽減することは、二酸化炭素排出量を削減し、EV の航続距離を延長する最も効果的な方法です。通常、10% の重量削減により、エネルギー効率が 6 ～ 8% 向上します。
● 経済的実行可能性: ポンドあたりのコストは依然として重要な KPI です。アルミニウムとマグネシウムはより優れた性能を提供しますが、その高い原材料コストは、機能の向上や組み立ての簡素化によって正当化される必要があります。
●安全性と衝突安全性：現代の車両アーキテクチャは衝撃時のエネルギー管理に重点を置き、制御された変形と貫通抵抗によって最大限の保護を確保します。
● 循環型経済：世界的に持続可能性に関する規制が強化される中、自動車製造における環境フットプリントを最小限に抑えるため、リサイクルされたアルミニウムとグリーンスチールの使用が標準要件になりつつあります。
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