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自動車・蓄電池

自動車業界では、排出ガスの削減とエネルギー効率の向上を図り、環境への影響を最小限に抑えるために電気自動車(EV)の普及が進んでいます。同時に、蓄電池技術の進化により、エネルギーの貯蓄と再利用が可能となり、エネルギー供給の効率化に寄与しています。
課題としては、排出ガスの削減、バッテリー技術の向上、インフラストラクチャーの整備、再生可能エネルギーの利用、規制と政策の策定などがあり、自動車メーカー、民間企業、政府機関、研究機関が協力して取り組みを進めています。
今後の主な取り組みは、「2035年までに乗用車の新車販売で電動車100%の実現」「2030年までに国内の車載用蓄電池の製造能力を100GWhまで高める」「2030年までに1000基の水素ステーションを最適配置すること」などがあげられます。

車両軽量化

車両軽量化実現のためには、より軽量な材料(複合材料など)の選択や、空力性能を高めた最適な形状を目指すアプローチがあります。この課題に対して、コンピューター上で事前検証ができるCAEの活用は欠かせません。トポロジー最適化、マルチスケール解析、樹脂流動と構造解析の連成など幅広いCAE技術が要求されるため、より広範な機能や深い技術的な知見が必要になります。

レースカーのフレーム構造の軽量化および強化

学生フォーミュラチームであるE-AGLEはAnsysのAdditive Manufacturingのトポロジー最適化機能を利用し、最適化とジョイントの強化を施したレースカーを設計しました。

成功の秘訣~電動化/トポロジー最適化と流体解析~

学生フォーミュラ大会のレースカーについてAnsysを活用しリアウイングの重量40%削減、ラジエーターを24%以上軽量化、セルの温度を15%下げることができました。

金属代替樹脂部品 開発ソリューション ~代替材料軽量化によるカーボンニュートラルの実現~

PlanetsⅩを用いた樹脂流動・繊維配向解析と、Ansysによる構造解析・モーダル解析・ローターダイナミクス等を連携したソリューションにより、樹脂代替製品の使用段階における性能の評価が可能です。

材料選定におけるカーボンニュートラルに向けての取組み ~Ansys Grantaによる環境負荷の見える化と対策案の探索~

材料選定は、環境負荷を考慮した製品開発にはとても重要です。本ソリューションは、Ansys Granta Selectorを活用して環境負荷を考慮した材料選定を通じてカーボンニュートラルの実現へ貢献いたします。

積層造形解析とAIによるプリントレシピの作成 -カーボンニュートラルに資する材料の軽量化 -

軽量化を実現するために、積層造形技術を用いることで、各製品で必要とされる多種多様なニーズを満足する軽量材料が設計できるようになります。
本ソリューションは造形条件と性能の関係をCAEによって取得し、それを元に造形レシピを策定することで、効率的なDfAMを実現します。

自動車軽量化とシミュレーション技術に関する記事も公開中です。

コラム:自動車軽量化に繋がるシミュレーション技術の事例4選

EV(電気自動車)

EVはエネルギーコストが安く、環境への負荷が少ない、など多くの利点があり、持続可能なモビリティへの一歩として期待されています。課題としては、電池の充電容量と耐久性の向上、充電インフラの利便性向上、高速充電技術の向上 、航続距離の向上、コストの削減、廃棄物処理における持続可能なプロセスへの移行などがあります。

EVパワートレイン向け電動モータの性能解析

モータのトポロジー、巻線タイプ、冷却システムといった設計上のさまざまな選択肢に関して、システム全体に与える影響を考慮しながら、それらを比較して評価する方法について説明します。

電動自動運転車の安全性確保

電動無人自動運転車の安全性の定義、実証のためにAnsys medini analyzeを導入し、利用した例を紹介します。

自動車業界の最優先課題「電動化モビリティ開発」を高度な解析を可能とするソリューションが支援する

脱炭素社会の実現に向け、自動車産業に課せられたミッションは「電動化モビリティ開発」の推進です。高度な解析技術を持ったAnsys製品をシームレスに連携させる電動化モビリティソリューションで、電動車開発の課題を解決します。

自動運転/ADAS/EV バーチャル開発環境の構築

実機実験が難しい先進車両の開発に役立つ、自動運転/ADAS/EV開発における、Radar、LiDAR、カメラセンサモデルを活用したシミュレーション技術をご紹介します。

モータ編:電動化モビリティ技術ソリューション

EV用パワートレイン用モータや近年の自動車の変化に伴う車載用モータなど、モータ開発における上流設計から詳細設計までをカバーするソリューションをご紹介します。

インバーター編:電動化モビリティ技術ソリューション

モーター駆動の電気自動車には、ガソリン車では発生しない現象があります。
電磁ノイズ/振動/熱/騒音などへの対策として、インバーター開発における設計/検証/製造の各フェーズに応じたソリューションをご紹介します。

バスバーのインダクタンス・熱応力解析事例

自動車や産業機器に搭載されるモータやインバータのバスバー設計において、低損失・低インダクタンスの要件を満たしつつ、熱応力や放熱特性を考慮した、バスバーの最適化手法をご紹介します。

EV用モータ初期設計での電磁界、熱、構造 のマルチフィジックス最適化ソリューション Ansys Motor-CAD / Ansys optiSLang

高効率、小型化、低コストを満たすEV用トラクションモータのコンセプト設計をAnsys Motor-CADとAnsys optiSLangを活用して、電磁界から熱、構造などの複雑な相互作用を考慮した効率的な多目的最適化の手法をご紹介します。

-炭素化Co2削減・カーボンニュートラルへの貢献-[1]EV化実現のためのモーター開発ソリューション

EVを構成する重要な要素であるモーターは設計時、高性能化・熱対策・低騒音化など多岐に渡る性能が要求されるため、多くの設計項目を検討する必要があります。複雑な設計にはシミュレーションを活用することで、EVのモーター設計を効率化・高度化を期待できます。

全固体電池

全固体電池は、従来の液体電解質を使用するリチウムイオン電池に比べて、高いエネルギー密度、安全性、および長寿命となることがメリットです。全固体電池はまだ開発途上の技術であるため、様々な研究開発や検証が進められています。また普及のための製造技術の確立やコストダウンも必要です。全固体電池の開発においてCAEを活用することで、より多くのパターン検証や、現象の見える化、試作コストの削減などの効果が期待できます。

全固体電池開発・製造支援ソリューション~成形プロセスから製品性能予測までを網羅~

全固体電池は、原料採掘、造粒、混合、充填・粉体配置、圧粉・成形といった製造プロセスがあります。これら工程の可視化および課題解決検討のために、Ansys Rocky、Multiscale.Sim、LS-DYNA、Ansys Mechanicalを活用しています。

バッテリー

バッテリーは、高容量化・高エネルギー密度化による貯蔵能力の向上や、過充電・過放電・高温などの状況下での安全対策の強化などが課題となっています。バッテリーの開発において、様々な使用環境下における検証や微細構造の可視化も求められます。CAEのパラメータスタディやマルチスケール解析を活用することで、このような課題に対応することが可能です。

バッテリー編:電動化モビリティ技術ソリューション

セル(電池)としての性能は電極の材料や充填時の微細構造によって決定されるため、材料選定とともにマイクロスケールでの検討も必要です。Ansys等CAEツールを用いた総合的なバッテリーソリューションをご提案します。

私たちは35年以上の歴史で培った経験と、豊富なシミュレーション技術で課題を解決します

サイバネットでは世界シェアトップクラスのCAE製品をご提供しています。取り扱いベンダーは35社以上、お取引先は 2,100企業、300大学・研究機関の実績があります。国内大手製造業の92%が当社のお客様です。
1985年に事業を開始してから今までの歴史で培った経験をもとにお客様の課題を解決します。

サイバネットが提供するシミュレーション技術

よくある質問

Q.自社でのシミュレーションが難しいのですが、委託できますか?
A.サイバネットにてシミュレーションの業務委託も承っております。詳しくは 「エンジニアリングサービス 」をご覧ください。

Q.課題がありますが、何から手をつけたらよいか分かりません
A.どのような現象をシミュレーションしたいかを、フォームよりお知らせください。経験豊富なサイバネットのエンジニアが適切なアプローチ方法をご提案させていただきます。

Q.自社と似た事例を詳しく知りたいです。
A.製造業を中心に様々な導入事例がございます。詳しくはお問い合わせください。

Q.費用はどのくらいかかりますか?
A.お客様の希望や目的によって変わってまいります。まずはお客様のお話をお聞かせください。

カーボンニュートラル実現に繋がる取組みを一緒にはじめませんか?

サイバネットが提供するシミュレーション技術で、カーボンニュートラル実現に向けた取り組みのお手伝いをさせてください。製造業・研究機関を中心にサポートをしておりますが、その他の業種についてもご相談を承っております。
自社に適したアプローチ方法は何か」「より具体的な事例が聞きたい」「どのくらいの費用がかかるのか知りたい」など、疑問に思うことがありましたら フォームよりお問い合わせください。担当者よりご連絡しヒアリングをさせていただきます。

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サイバネットシステム株式会社
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