射出成形を用いたICEとEV部品製造の違い

1885年にカール・ベンツによって最初のガソリン自動車とされるものが製造されて以来、自動車産業には進化の波が押し寄せている。 ^[1]. .その進化の次の段階が、新エネルギー自動車（NEV）である。ガソリンやディーゼルの代わりに、電気や水素などの代替動力源を利用する自動車である。.

数あるNEVのなかでも、大容量バッテリーに蓄えた電気だけで走るバッテリーEVは、電気へのアクセスが容易なことから支持されている。そのため、EV部品の製造技術革新が求められている。英国、カナダ、デンマークなど世界の多くの国や地域では、2025年から2040年にかけてディーゼルエンジン車（内燃機関、ICEとも呼ばれる）の販売を停止することが決まっている。 ^[2].

中国や米国の一部の州も、2035年までに小型・中型ディーゼル車とガソリン車の新車販売を禁止するという目標を掲げている。EV部品の製造に重点を置くようになったことで、メーカーの取り組み方も変化せざるを得なくなった。 金型製作 そして 射出成形.

電気自動車部品の製造が従来型車両と異なる点

新エネルギー車は従来型車両に比べて可動部品が少ない傾向にある。また、NEVに使用されるプラスチック部品は通常、より高い精度と性能が要求される。EVの軽量化とバッテリー効率の向上を図るため、高強度重量比のプラスチックが好まれる。.

これを達成するために、複合材料、エンジニアリング・プラスチック、消費者再生樹脂（PCR）を含む幅広いプラスチックが導入されることが多い。2025年から2030年までのPCR自動車市場の予測複合年間成長率は11.1%である。 ^[3]. PCRは、バージン・プラスチックに代わるコスト効率の高い代替品であり、その人気が高まっている理由であろう。.

消費後再生樹脂を用いたEV部品の射出成形では、流量、温度、圧力などの重要パラメータを最適化する必要がある。汚染物質の管理や揮発性化合物の除去のため、脱ガスシステムやフィルターなどの専用装置で金型を改造する場合もある。あるいは、PCRの完全性を維持するために低圧成形システムを採用する選択肢もある。.

再生プラスチック（PCR）を使用したEV部品の製造は、バージンプラスチックと比較して最大80%のエネルギー削減と温室効果ガス排出量の低減を実現する。再生プラスチックの使用は、カーボンフットプリントの削減と環境持続可能性という大きな枠組みに沿うため、環境配慮度を高めたい自動車メーカーは、この素材で作られた部品を好んで採用する可能性が高い。.

したがって、PCRを用いたEV部品製造の特性を理解し、この材料を効果的に処理できる改良型金型を作成できる金型メーカーと協力することが重要です。以下に、EV部品の射出成形プロセスが従来型車両と異なるその他の主な相違点を示します。.

部品統合による設計の複雑性

議論の余地はあるが、NEVと従来型車両の主な違いは、動力の生成方法と車輪への伝達方法にある。下表は、ICEとEVの主要部品製造における射出成形の違いを示している。.

例えばEV用バッテリーケースは、通常、構造的サポートの提供、熱管理の補助、防火安全性を確保するため、高強度重量比を重視した先進複合材料で製造される。EVバッテリーケースは通常複雑な設計を有しており、その機能を損なうことなく実現されなければならない。この部品を含む複数の部品には、複雑なスライダー、冷却チャネル、場合によってはマルチショット成形能力を備えた精巧な金型設計が求められる。.

精度と公差へのより一層の重点化

伝統的な自動車部品の製造における中核的な要求事項は、通常、外観（光沢のある表面と滑らかな手触りの実現）と耐候性であり、同時に製造コストを低く抑えることである。.

一方、EV部品の製造では、特にバッテリーシステムや電子部品に関連する繊細な部品について、より高い精度とより厳しい公差を達成することに重点が置かれている。騒音、振動、乗り心地（NVH）の問題は、従来の自動車に比べてEVでは顕著であるため、EV用成形部品はぴったりとフィットする必要がある。 ^[4]. Higher precision also ensures the reliability and safety of electronic components.

While manufacturing EV parts, some of the design considerations for tight tolerance include:

• 均一な肉厚の維持： そのため、このような事態を防ぐことができる。 反り や冷却ムラによる欠陥が発生する。.
• 抜き勾配を利用して金型からの排出性を高める： 排出時のストレスを軽減するために追加された。.
• リブやガセットによる強度の向上:材料の使用量を増やすことなく、収縮を最小限に抑え、EV部の強度を高める。.

進化するEV部品製造のための迅速な設計反復

従来型車両は進化の頂点に達している。既存部品に大幅な改良が加えられることは稀だ。しかしNEV（新エネルギー車）は依然として急速に進化する市場であり、状況は異なる。EV普及の最大の課題の一つが航続距離不安である。この問題に対処するため、メーカーは絶えず設計改良を重ねている。異なる素材を用いてEVを軽量化したり、空力特性を向上させたり、充電速度を高速化したりする取り組みだ。.

したがって、EV金型製造では、従来の自動車部品生産に特徴的な長い開発サイクルと比較して、新部品を市場に迅速に投入するのに役立つラピッドツーリングやプロトタイピング手法が頻繁に採用される。.

EVとICEの射出成形プロセスの比較

ICE部品とEV部品の製造における意図の違いに加え、成形プロセスも異なります。例えば、EVの成形プロセスをより持続可能にするため、射出成形プロセスでは低エネルギー消費に最適化された機械が活用されており、これは環境配慮目標と密接に合致します。EV部品生産における射出成形プロセスのその他の顕著な差異には以下が含まれます：

1. 材料加工における専用機械の使用

EV部品は複合材料または高性能熱可塑性プラスチックを用いて製造される。耐薬品性、耐熱性、高強度重量比といった特性が通常、これらの材料の選択を有利にする。これらの特性は、発熱や化学物質の漏洩が避けられない可能性のあるバッテリー関連部品に使用される際、材料の耐久性を保証する。したがって、これらの材料を用いてEV部品を製造する金型には以下の特性が必須である：

• 高性能の融点 ポリマー（例：PEEK） 最大で343まで^oC ^[5]. .金型はこの温度で変形することなく動作できなければならない。硬化のばらつきや反りを防ぐために、均一な温度制御を保証する高度な加熱・冷却システムが通常組み込まれている。.
• 高性能用途向けEV部品製造用金型は、内燃機関部品用標準金型に用いられる安価なアルミニウムではなく、高品位鋼（例：H13またはP20）などの高耐久性材料で製造されなければならない。.
• 部品の統合によって生じるEVの複雑な設計では、材料の流れを適切に管理し、以下のような一般的な欠陥を防止するために、ランナー、ゲート、排気システムの綿密な設計がしばしば必要となる。 フローマーク そして虚無。.
• 炭素繊維やガラス繊維などの繊維強化材料を用いてEV部品を製造するための金型材料は、材料の研磨性に対抗できる高い耐摩耗性を備えている必要がある。.
• 電気自動車部品を製造する成形機は通常、より専門化されており、射出速度、溶融温度、および充填圧力に対する優れた制御性を提供する高度な油圧システムを採用している。これにより再現性と一貫した部品品質が実現される。.

2. オーバーモールドの応用拡大

電気自動車（EV）が電子機器に重点を置く傾向が強いため、以下のような技術の利用が増加している。 オーバーモールド 適切なシール性と、環境シール、耐久性向上、電気絶縁、振動減衰、静粛性向上といった望ましい機能を実現し、より静かなEV運転体験を提供します。オーバーモールドが必要なEV部品には以下が含まれます：

• コネクタおよび充電ポートは、敏感な部品を埃、水、その他の環境要因から保護する防水シールを実現します。.
• オーバーモールドされた筐体は、電池部品を機械的ストレスや極端な温度から保護します。.
• 電子制御ユニット（ECU）は通常、オーバーモールド技術を用いてプラスチックで完全に封入されており、これにより軽量かつ極めて頑丈な構造を実現している。.
• この成形技術は、次のような場面でも使われている。 EV用内装部品製造 ステアリング・ホイールのように、洗練された美しさを実現し、快適性を向上させるために。.

射出成形は従来の内燃機関車と電気自動車の両方の部品製造に使用されるが、後者における応用範囲はより広く、重量削減と効率化に重点を置いた重要部品の製造に関わる。電気自動車部品の製造における金型メーカーやパートナーを探す際には、最適な結果を得るために、メーカーがこれらの差異を理解していることを確認することが重要である。.

参考文献

[1] メルセデス・ベンツ・グループAG. (発行年不明). 1885–1886年：自動車の発明. メルセデス・ベンツ・グループ. 2025年12月8日取得. https://group.mercedes-benz.com/company/tradition/company-history/1885-1886.html

[2] 国際クリーン輸送評議会（ICCT）．（2020年5月11日）．. 終焉か？内燃機関車の段階的廃止に関する発表の概要. 国際クリーン輸送評議会. https://theicct.org/wp-content/uploads/2021/06/Combustion-engine-phase-out-briefing-may11.2020.pdf

[3] Grand View Research. (n.d.). 自動車市場における使用済みプラスチック再生材の動向レポート. 2024年4月取得, 出典: https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/post-consumer-recycled-plastics-automotive-market-report

[4] ANSYS. (n.d.). 自動車NVHとは何か？ ANSYS. 2025年4月27日取得。 https://www.ansys.com/blog/what-is-automotive-nvh

[5] SpecialChem. (2025年11月7日). ポリエーテルエーテルケトン（PEEKプラスチック）：特性、加工、および用途. スペシャルケム. https://www.specialchem.com/plastics/guide/polyetheretherketone-peek-thermoplastic