トラクションモータ

Traction Motor

車両を駆動する電動モーターである。米エネルギー省(DOE)は、電動ドライブシステムにおいて電気モーターが電池に蓄えた電気エネルギーを機械エネルギーに変換すると説明する。主な方式は内部永久磁石(IPM)、誘導、スイッチトリラクタンスである。IPMは出力密度が高く広い運転範囲で高効率を保つが、DOEによればハイブリッド車とプラグイン電気自動車のほぼすべてが希土類永久磁石を用いており、材料の入手性と高コストが制約になっている。

詳細

定義

米エネルギー省(DOE)の Critical Materials & Electrification Initiative は、「電動ドライブシステムでは、電気モーターが電池に蓄えられた電気エネルギーを機械エネルギーに変換する」と説明する。車両の駆動にあたるこのモーターをトラクションモータという。

主な方式

DOEは次の3方式を挙げる。

  • 内部永久磁石(IPM)モーター: 出力密度が高く、運転範囲の広い領域で高効率を保つ。一方でDOEは「ハイブリッド車とプラグイン電気自動車のほぼすべてが、トラクションモータに希土類永久磁石を用いている」と述べる
  • 誘導モーター: 始動トルクが大きく信頼性が高いが、出力密度と総合効率はIPMモーターより低い
  • スイッチトリラクタンスモーター: 低コストで製造しやすい一方、同等の設計と比べて騒音と振動が大きく、車両用途では大きな課題となる

希土類磁石への依存

DOEは、希土類磁性材料の入手性の制約と高コスト、および磁石とロータ製造の高コストがIPMモーターの採用を制約するとしている。

DOEの研究開発目標

DOEは、性能・効率・信頼性を維持または向上させながら電気モーターのコスト、体積、重量を下げることを主目標に掲げ、低コストの永久磁石および磁性材料の探索、希土類磁石の使用量を減らしたモーター、永久磁石を用いないモーター設計などに取り組むとしている。