自動車軽量化の世界市場（2024年～2030年）

世界的な燃料効率と排出ガス規制が、複合材料の採用加速を通じて変革的な成長を推進しています

このFrost & Sullivanによるレポートでは、自動車の軽量化戦略を検証し、乗用車の重量削減に向けて自動車メーカー（OEM）が採用する様々な取り組みを明らかにします。業界が電動化と持続可能性に向けて急速に前進する中、車両重量の削減は排出ガス目標の達成、エネルギー効率の向上、コスト削減を実現する重要な手段となっています。軽量化により、自動車メーカーは構造強度と安全性を維持しつつ、燃費の向上、電気自動車（EV）の航続距離延長、パワートレイン設計の最適化を実現できます。先進材料と革新的な製造技術の組み合わせにより、耐久性を損なうことなくこれらの利点を達成することが可能となります。二酸化炭素排出規制や燃費規制が重量削減を強く促しているもの、明確な義務付けがないため、業界全体での取り組みはばらつきが見られます。しかしながら、電動化、先進運転支援システム（ADAS）、コネクテッドカー機能の追加が車両重量を増大させる中、性能・航続距離・コスト効率を実現するためには、軽量化がさらに重要となるでしょう。今後10年間で、複合材料構造、構造的バッテリー統合、包括的な車両設計アプローチが、次世代モビリティソリューションの中核的推進力として軽量化を位置づけると予想されます。当レポートでは、業界を牽引する要因と制約要因、ならびに新興の軽量化動向から生じる成長機会を特定し、市場関係者や利害関係者が活用できる情報を提供します。本調査の地理的範囲は全世界を対象とします。基準年は2024年、予測期間は2025年から2030年までです。

分析範囲

• 本調査では、自動車産業における車両軽量化戦略を分析し、OEM各社が採用する様々な取り組みの要点を提示します。
• ネットゼロカーボン目標と世界的な排出基準の高まりを受け、OEM各社は車両設計および部品製造において軽量化戦略を積極的に推進しております。
• 本調査では、自動車エコシステムにおける様々な軽量化イニシアチブを包括的に捉え、各施策の長所・短所、OEM別導入状況、戦略的展開を明らかにすることで、業界の動向を包括的に理解する手助けとなります。
• 本調査の地理的範囲はグローバルであり、自動車産業全体で採用されている軽量化戦略を分析します。

調査範囲

• 対象地域
• 世界
• 調査期間
• 2024年～2030年
• 基準年
• 2024年
• 通貨単位
• 米ドル
• 車両区分
• 乗用車

主要競合企業

• 自動車メーカー
  • Stellantis
  • Volkswagen
  • Ford Motors
  • General Motors
  • Volvo
  • BMW
  • Mercedes-Benz
  • Porsche
  • Renault
  • Kia Motors
  • Nissan
• 原材料サプライヤー
  • ArcelorMittal
  • Thyssenkrupp
  • Novelis
  • Constellium
  • Alcoa
  • SGL Carbon
• コンポーネントメーカー
  • Shiloh Industries
  • Tower International
  • Rochling Automotive
  • Henkel
• ティア1サプライヤー
  • Gestamp
  • Martinrea
  • Benteler
  • Faurecia
  • Lear
  • Adient
  • Dana
  • GKN
  • AAM
• エンジニアリングおよびシミュレーションプロバイダー
  • Altair
  • Ansys
  • Dassault Systemes
  • Magna Tooling
  • Schuler
  • Gestamp Tooling

成長の促進要因

• 厳格な世界的な排出基準
• 電気自動車の普及範囲と最適化
• 軽量素材の進歩
• 衝突安全ガイドライン
• 自動車メーカーの持続可能性とネットゼロ目標

成長の抑制要因

• 高コストな材料：CFRP、アルミニウム、天然繊維複合材などの先進軽量材料は、従来の鋼材に比べて大幅に高価であり、OEMのコスト構造に影響を与えます。
• 低価格車種セグメントにおける採用率の低さ：コストに敏感な大衆市場セグメント、特に発展途上国では、価格プレミアムと手頃な価格への懸念から採用が進みません。
• 車両軽量化における熟練労働力の不足：軽量材料を用いた設計・製造には専門知識が必要であり、この分野における熟練労働力の不足が導入を遅らせています。
• 耐久性と修理可能性に関する懸念：特定の軽量材料は損傷を受けやすく、修理が困難なため、耐久性と消費者受容性に対する懸念が生じています。
• 適切な軽量化ガイドラインの欠如：主要地域間で統一された軽量化目標が設定されていないため、OEM各社の戦略がばらつき、一部の市場では導入の緊急性が低下しています。

競合環境

• 競合企業数
  • 50社以上の競合企業
• 競合要因
  • 規制の整合性、コンプライアンス対応準備、先進材料の革新、製造プロセスの効率性、持続可能性
• 主要エンドユーザー産業分野
  • 自動車、乗用車
• 主要競合企業
  • Gestamp、Faurecia、Novelis、Constellium、SGL Carbon、Thyssenkrupp Steel、Toray Industries、BASF、Evonik、Altair Engineering
• 2024年の上位5社の収益シェア
  • 45%
• その他の注目すべき競合企業
  • LyondellBasell Industries Holdings B.V.、ArcelorMittal
• 流通構造
  • 原材料サプライヤー、部品メーカー、ティア1サプライヤー、OEM、エンジニアリング・シミュレーション提供企業

主な買収・合併事例

該当なし

自動車軽量化産業に対する3大戦略的課題の影響

変革をもたらすメガトレンド

• 理由：
  • 車両の電動化、自動運転、持続可能性といった動向により、軽量化はバッテリー重量の相殺、航続距離と性能の向上、自動運転車（AV）における新たな衝突構造の実現を支える上で極めて重要となります。
  • 軽量化は、世界的な脱炭素化目標の達成とデジタルアーキテクチャの要求を満たすための重要な要素となります。
• Frost・アンド・サリバンの見解：
  • 今後数年間で車両の電動化が進展し、自動車メーカー（OEM）は重いバッテリーを相殺し航続距離を改善するため、ボディとシャーシの重量を積極的に削減するよう迫られます。
  • ライフサイクル排出量が規制の焦点となるため、OEM各社は従来の素材よりも低炭素でリサイクル可能な軽量素材を優先せざるを得なくなります。
  • モジュラー式電気自動車（EV）スケートボードプラットフォームにより、重量最適化構造設計において完全な自由度が実現されます。

内部課題

• 理由：
  • OEMおよびサプライヤーは、コスト圧力、設備投資（CAPEX）の制約、サプライチェーンの混乱に直面しており、炭素繊維強化プラスチック（CFRP）などの高価な軽量化材料の導入を正当化することが難しくなっています。
  • 金型変更や従業員の再教育が必要なため、材料変更への抵抗感が導入を遅らせています。
• Frostの見解：
  • 特に、新たな接合技術、成形技術、シミュレーション技術が多材料構造に不可欠となる中、労働力の再教育およびスキルアップは不可欠となります。
  • 自動車メーカーにおけるプラットフォーム統合（より多くのモデルでより少ない車両プラットフォームを採用）は、サプライヤーに対し、モジュラーアーキテクチャに適合する拡張可能な軽量化ソリューションの開発を迫ることになります。

地政学的混乱

• 理由：
  • 貿易摩擦（例：米国中）、アルミニウム・鉄鋼への関税、サプライチェーンのナショナリズムが、軽量材料の入手可能性とコストに影響を与えます。
  • OEMメーカーが現地調達へ移行する傾向は、地域のサプライヤーが進化しない限り、先進的な軽量材料へのアクセスを制限する可能性があります。
• Frostの見解：
  • 現地調達義務や貿易制限（例：米国対中国関税、欧州連合（EU）の炭素国境調整税）により、今後3～5年で材料サプライチェーンが再構築され、低コストの輸入軽量材料へのアクセスが制限される見込みです。

目次

戦略的必須事項

• なぜ成長がますます困難になっているのか
• 戦略的インペラティブ
• 自動車軽量化産業における3つの戦略的インペラティブの影響

自動車の軽量化：エコシステム

• 分析の範囲
• 競合環境
• 主な競合

成長の原動力

• 成長促進要因
• 成長抑制要因

成長環境

• 重要なポイント
• 燃費向上のための軽量化
• パフォーマンス向上のための軽量化
• CO2排出量削減のための軽量化
• 持続可能性向上のための軽量化
• 車両部品の軽量化の可能性
• 2024年と2030年の自動車軽量化材料の分析
• OEM軽量化活動を選択
• 軽量化に影響を与える主要な地方自治体の規制/基準/発表

自動車の軽量化：概要

• 軽量化が重要な理由
• 自動車産業における軽量化方法の種類
• 主要な軽量化手法の分析
• 軽量化の最近の動向
• さまざまな車両セグメントにおける軽量化
• 選択されたOEMイニシアチブと軽量化のメリット

自動車の軽量化：軽量材料の実装

• 自動車の主要軽量素材
• 主要な軽量素材：比較分析
• 2024年と2030年の自動車の材料構成
• 軽量化特性の比較
• HSS-産業戦略
• アルミニウム産業戦略
• マグネシウム産業戦略
• プラスチック産業戦略
• 天然繊維複合材料- 産業戦略
• CFRP産業戦略
• 軽量化における将来の材料動向

自動車の軽量化：設計最適化

• 車両設計における主要な軽量化戦略
• トポロジー最適化
• トポロジー最適化の手順
• 軽量化のためのAI駆動型ジェネレーティブデザイン
• 軽量化のためのAI生成設計を活用したOEMの例
• 軽量化のためのモジュラープラットフォーム

自動車の軽量化：製造イノベーション

• 自動車製造における主要な軽量化戦略
• 自動車製造におけるギガキャスティング
• ギガキャスティングへのテスラのアプローチ
• 車体ギガキャスティング：地域別OEMの取り組み
• 次世代EV向けハイパーキャスティングに業界が注目
• ホットスタンプ
• ギガキャスティングとホットスタンピングプロセスの比較分析
• Gestampプロファイル：ホットスタンプ
• 軽量化のための積層造形/3Dプリンティング
• 3Dプリント別多材料接合：ケーススタディ

自動車の軽量化：EVバッテリーの軽量化

• EVバッテリーにおける主要な軽量化戦略
• EVバッテリーの軽量化：概要
• EVバッテリー軽量化戦略の比較分析
• EVバッテリー構造統合
• 代替軽量バッテリー構成
• バッテリー設計のための軽量材料
• ケーススタディ：バッテリー筐体向け軽量素材
• セル・トゥ・パック技術
• バッテリー軽量化における将来の設計動向

成長の機会

• 成長の機会1：先進軽量素材のイノベーション
• 成長の機会2：自動車サプライチェーンの変化
• 成長の機会3：EVバッテリーの軽量化

付録と次のステップ