経営戦略

価値観・ビジネスモデル

技術・研究開発企業基盤

持続可能な社会の実現に貢献する製品例
海面の上昇や風水害の甚大化などの気候変動による影響の拡大をはじめ、資源の枯渇や生物多様性の損失など、地球環境をめぐる諸問題に対して、世界中で環境負荷削減の取り組みが進められています。日立金属グループは、環境親和型重点製品の開発に注力するとともに、自動車産業や電力産業など幅広い分野のお客様に環境親和型重点製品を提供することで、持続可能な社会の実現に貢献しています。

Part 3

Technology and R&D
技術・研究開発

電力産業向けアモルファス合金リボン「 Metglas® 」

自動車産業向け

ネオジム磁石「 NEOMAX® 」

CONTENTS
29 持続可能な社会の実現に貢献する製品例
32 R&D28

日立金属グループレポート2020 統合報告書

2015 年、国連は2030 年を目標に貧困に終止符を打ち、地球を保護し、すべての人が平和と豊かさを享受できるようにすることをめざす普遍的な行動として17 項目の「持続可能な開発目標（ SDGs ）」を採択しました。

日立金属グループレポート2020 統合報告書29

経営戦略■ ネオジム磁石で xEV 車の普及拡大に貢献

価値観・ビジネスモデル

発電所でつくられた電気は、工場や家庭などへ届ける過程でイト磁石よりも格段に磁力が強いネオジム磁石を発明しまし

送電ロスが発生しています。発電所から送られる高電圧の電気た。一般的に磁石の磁力が強いほど 、モーターの性能は高くは、安全に使えるように変圧器によって低い電圧に変換されま化においては、モーターの小型・軽量化、高効率化・省エネルギー化に欠かせない材料として重要な役割を担っています。
「 NEOMAX®」は永久磁石として世界最高クラスの磁力を誇っており、自動車分野、IT・家電分野、産業分野、医療・環境・エネルギー分野などで採用されています。現在、当社グループ
は、コネクティッド化、自動運転化、電動化など変革が進む自動車分野の市場拡大に注力しており、年間約 118 万台分※2の企業基盤■ アモルファス合金で電力変圧器の省エネに貢献

1982 年、当社（当時の住友特殊金属）は、一般的なフェラなり、小型・軽量化にも寄与します。特に、xEV ※ 1 の技術的進技術・研究開発

118

約

すが 、変圧器は電力変換時に電力を消費するだけでなく、待機時にも電力を損失しています。
この課題を解決するために日立金属グループは、電磁鋼板な※2万台分

1 年間に提供する高性能ネオジム磁石の量

ど従来の変圧器用コア材料に比べ、待機電力を約 1/3 に削減できるアモルファス合金「 Metglas® 」
を2003 年から提供しています。アモルファス合金は、通常の金属や合金とは異なり、結晶構造を持たないことで優れた軟磁気特性を示し、待機時の電力約5器 48 万台分のアモルファス変圧器用コア材料を提供しており、発電機の高効率化・小型化に貢献しています。

従来までの電磁鋼板変圧器に比べ、年間約 5 万トン※ 2 の CO2 排※ 1 xEV：電気自動車（ EV ）、ハイブリッド電気自動車（ HEV ）
、プラグインハイブリッド電気自動車（ PHEV ）の総称。
※ 2 2021 年度中期経営計画に基づいて算出した数値。

出量の削減※3 に貢献している計算になります。また、2020 年 3万トン 削減

従来の変圧器に比べ CO2 排出量損失抑制が可能になります。当社グループは、これまでに変圧高性能ネオジム磁石を提供することで、xEV の駆動モーターや※2

月には、変圧器のさらなる高効率化に寄与する新たなアモルファス材料「 MaDC-ATM 」の開発に成功しています。
※ 3 数値は、製品出荷量およびインド規格に基づく変圧器の損失の差を元に算出。
を使用。
CO2 排出係数はIEA CO2 emissions from fuel combustion（2017 world ）■ 高効率アモルファス変圧器の世界普及率■ レアアースの持続可能な利用に向けて30%に挑戦

省エネルギー社会の実現に向けて、今後もネオジム磁石の利用は拡大すると考えられます。ネオジム磁石は、ネオジム、鉄、ボアモルファス合金を使用した変圧器は、省エネルギーとCO2ロン（ホウ素）を主成分とする磁石ですが、この組成では熱に弱く、排出量削減に貢献できる一方、イニシャルコストが上昇するこ

約 80°
Cを超えると磁気特性が低下するため、重希土類であるジとや、変圧器の省エネ化に関する規格・規制の整備が十分でスプロシウム（ Dy）、テルビウム（ Tb）を添加する必要があります。

ないことなどから、世界的な普及率は 14%（当社調べ）に過ぎ磁石の進化において、ネオジム、重希土類は欠かせない素材ません。当社グループは、アモルファス変圧器の導入に伴うイですが、ともに天然資源を由来とすることから、安定調達やコスニシャルコストの削減に向けた素材開発に取り組むとともに、ト面でのリスクが想定されます。磁石の基本組成であるネオジム

適切な評価指標の確立に向けて、各国政府、電力・送電会社の使用量低減は困難なことから、当社グループでは、2014 年より耐熱性を維持しながら重希土類使用量を低減した「 NEOMAX F

ネオジム磁石「 NEOMAX® 」

アモルファス合金リボン「 Metglas® 」

へのロビー活動、アモルファス変圧器メーカーへのノウハウ提供に注力することで 、アモルファス変圧器の世界普及率 30%®

シリーズ」を開発してきました。レアアースの使用量を抑えることに挑戦します。これによるCO2 排出削減量は年間 460 万トンで、持続可能な利用に貢献します。

以上、100 万 kW 級石炭火力発電所 32 基分に相当します。
また、アモルファス合金は、さまざまな製品の省エネ化に貢献できる可能性があるため 、変圧器のほかにも多くのニーズが生まれると考えられます。当社は、アモルファス合金の新た希土類磁石事業
自動車分野、Ｉ
Ｔ・家電分野、産業分野、医療・環境・エネルギー分野のモーターに使用され、小型・軽量化、高効率化・省エネルギー化に欠かせない材料であるネオジム系希土類磁石（ネオジム磁石）を生産。自動車分野では、ｘEV の駆動モーターや発電機等に使用されている。
貢献するSDGs

境負荷削減に貢献していきます。
軟磁性材料事業創出する価値産業分野や電子機器分野の省エネルギーな変圧器やノイズ対策部品等に使用される軟磁性材料を生産。

内燃機関エンジン自動車のｘＥＶへの代替による燃費改善・自動車排気ガス削減、およびｘＥＶ駆動モーターおよび客創出価値】

11.613.1※数値はｘＥＶ用途向け使用量および製品出荷量を元に算出
重希土類資源の使用量の少ない磁石（省重希土類磁石）の開発により、同資源の使用量低減を図る。
【自社創出価値】

事業が社会・環境に及ぼし得るリスク
希土類採掘における環境破壊／劣悪な労働環境リスク

30

貢献するSDGs

発電機の高効率化・小型化を図るため、ｘＥＶ用途向けに高性能な希土類磁石を提供。
（約１１８万台 / 年 相当分）
【顧環境価値

7.3

高周波変圧器用コアな生成・加工プロセスの開発を通じて、より多くの分野での環

日立金属グループレポート2020 統合報告書

対応策
環境および労働環境に配慮された企業からの調達を進める。

創出する価値
方向性電磁鋼板などの従来の軟磁性材料に比べ、無負荷損（待機電力）が約1/3 と小さく、電力変換損失を大幅に低環境価値減できる高効率なアモルファス変圧器用材料を提供（変圧器約48 万台分）。そのことにより方向性電磁鋼板変圧器

7.3

13.1に比べ、CO2 排出量が年間約 5 万トン削減【顧客創出価値】

事業が社会・環境に及ぼし得るリスク対応策——
日立金属グループレポート2020 統合報告書

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経営戦略

価値観・ビジネスモデル

技術・研究開発

企業基盤

R&D

真の開発型企業をめざして車載用充電器の高出力化・小型化に向けたオープンイノベーション

日立金属グループは、「真の開発型企業をめざし、未来思考の研究開発・イノベーションを推進する。」という理念のもと、2017 年4月にグローバル技術革新センター（Global Research &を開設し、さらに2018
Innovative Technology center 略称GRIT）
グループは、持続的成長と社会貢献に資する先端材料研究開発換する必要があり、そのための AC/DCコンバータであるオンを使用するとともに、高周波駆動でも小型化が可能な軟磁性テーマに継続的に投資するととボードチャージャー（ OBC ）には、バッテリーに短時間で充電す部材とフラウンフォーファー IISB の回路技術を組み合わせるこ

もに、AIやマテリアルズインフォるために高出力であること、そして車内を広く保つために小とで 、高出力・小型 OBC の試作品開発を進めました。2019

マティクスなど、デジタル技術型であることが求められます。OBC の高出力化と小型化はト

年 4 月に発表した OBC においては、単体で世界最高レベルのを活用することで開発期間のレードオフの関係にあることから、その両立は長年の課題となっ高電力密度 3.8kW/Lを確認しています。また、最大 6 台並列短縮化を図っています。ていました。当社グループは、軟磁性部材メーカーとして課接続することで 22kW の出力も可能であり、こういったフレキ題解決に貢献できる可能性を探るため 、欧州最大の応用研究シビリティーを持たせることで OBC の設計時間とコストの大幅機関フラウンフォーファー研究機構の集積システム・デバイスな削減につながります。今後は、このオープンイノベーション技術研究所（以下、フラウンフォーファー IISB ）との取り組みをで得られたデータをOBCメーカーのお客様などと共有するこ開始しました。とで 、高出力・小型 OBC の実用化と普及拡大に貢献していき※1
当社グループは2019 年度、研究開発費として159 億円を投資し、以下のような成果を上げました。電動化（ xEV ）が進展する自動車関連分野をはじめ、産業インフラやエレクトロニクス関連分野における製品の軽量化、低燃費・省エネルギー化に貢献していきます。

磁性材料● 高機能薄膜デバイスに必要な高耐食性や高密着性等と、フレ● 当社従来製品に比べ 、鉄損を約 25% 低減した磁区制御型 Fe

キシブル基板に必要な低応力かつ屈曲性等を併せ持つ新た基アモルファス合金「 MaDC-ATM 」を開発しました。配電用変な Mo 合金「 MVF-5X 」を開発しました。機能薄膜の密着性確圧器の小型・軽量化と高効率化に貢献し、環境負荷低減に寄保のための下地膜や表面を保護するキャップ膜としての利用与することが期待されています。
トコア「 MaDC-FTM 」
シリーズ ※ 3を開発しました。高周波領域から、そのまま切削加工により金型製作が可能なプリハードン・

でも磁心損失（エネルギー損失）が少なく、サーバーやアダプ

ダイス鋼 「 SLD -f 」を開発しました。ダイス鋼として必要なター、電気自動車（ EV ）の電源・電力用変圧器（トランス）など®

特性を有するとともに、金型製作における新たな可能性を開きます。

EV などのバッテリーへの充電は交流電圧を直流電圧に変当社グループとフラウンフォーファー IISB は、半導体に SiCます。

OBC 試作品で使用している軟磁性部材●入出力のノイズフィルタ部● AC/DCコンバータ部

ナノ結晶合金ファインメット®「 FT-3K50T 」
を用いたコモンモー

低損失ソフトフェライトコア「 ML29D」
を用いた共振インダクタ

ドチョークコイル一体型絶縁トランス●整流・力率改善回路部

アモルファスパウダーコア「 HLM50」を用いたチョークコイルの性能低下を防ぐことが期待されています。
● 電気自動車（EV）やプラグインハイブリッド電気自動車（PHEV）●コーティングの厚膜化に加え、遮断層を用いることにより、耐溶※ 4・5に搭載されるオンボードチャージャー（ OBC）の高電力密度損性や耐食性を向上させたPVD（Physical Vapor Deposition）化技術を開発しました。試作品は、電力密度 3.8kW/Lの高出力コーティング「 Tribec SC 」を開発しました。ダイカスト・射出密度で動作することが確認されています（詳細は右ページ）。

®

成形金型に「 Tribec SC 」を適用することにより、金型寿命の®

向上が期待できます。

素形材製品●高速開閉動作が可能な開閉速度可変型電動セグメントボール電線材料● 識別性を向上させた EN 電線や、多層同時押出成形技術を適用した細径化3 層電線を開発しました。独自の配合技術により、従来の EN 電線よりも細径化・軽量化を図っており、省スペーバルブを開発しました。セグメントボールバルブのトルク特性ス化と省エネ化に貢献します。とアクチュエーター内の電動モーターのトルク特性を組み合※ 1 電気自動車（ EV ）、ハイブリッド電気自動車（ HEV ）
、プラグインハイブリッド電気自動車（ PHEV ）の総称です。
※ 2 中程度の焼入れ処理が施された材料で金型用鋼材（熱処理不要により熱処理コスト削減・納期短縮・焼入れ変形がないという特長を有します。）※ 3 2019 年 " 超 "モノづくり部品大賞環境・資源・エネルギー関連部品賞受賞。
※ 4 交流電圧を直流電圧に変換し、電気自動車（ EV ）やプラグインハイブリッド電気自動車（ PHEV ）のバッテリーに充電するための AC/DCコンバータ。
※ 5 試作したOBCは、当社の軟磁性部材とフラウンホーファーIISB（ドイツ:Fraunhoferの回路技術を用
Institute for Integrated Systems and Device Technology IISB ）いることで、高出力化と小型化を両立させたものです。

わせることで 、開閉時間を最短 1 秒・最長 16 秒で作動させることができます。

32● Mn-Zn 系の軟磁性材料を使った高周波電源用ソフトフェライ● 冷間プレス用金型での汎用的な硬さである60HRC 級の状態

※2

一例として、EV などの車載用充電器の高出力化・小型化に向けたオープンイノベーションによる試作品開発事例をご紹介します。

■ 世界最高の出力密度と小型化を実証

2019 年度の研究開発活動の主な成果が期待されています。

GRITが連携し、部門横断型のプロジェクトやオープンイノベーションを推進することにより、新たな価値の創出に取り組んでいます。

■ オンボードチャージャーの課題解決への貢献

年4 月には研究棟と実験棟からなる新建屋を開所しました。当社

特殊鋼製品

当社グループでは、GRIT の設立により全社横断的な中長期の研究テーマを推進できる体制を整えました。事業本部の各研究所と日立金属グループレポート2020 統合報告書

試作したOBC 単相 3.6kW（左）、三相 11kW（右）日立金属グループレポート2020 統合報告書

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