プロジェクトの概要(公開版)
2023年4月21日
「革新的新構造材料等研究開発」(終了時評価)
2014年度〜2022年度 9年間
資料5
小川貴弘
主査・プロジェクトマネージャー
材料・ナノテクノロジー部
材料・ナノテクノロジー部小川(PM)
高性能材料(構造材料)分野の技術戦略
事業計画
アウトプット目標
自動車や鉄道車両メーカのニーズに基づき、各材料(Ti合金、Mg合金、Al合金、革新
鋼板、CFRP等)の高性能化・低コスト製造プロセス開発・設計加工技術開発の目
標を設定。
・マルチマテリアル技術:マルチマテリアル設計車体の提案
・接合技術:目標は組み合わせ毎に設定
・革新チタン材:引張強度・延性バランスを30%以上向上、自動車部材の試作
・革新アルミ材:引張強度750MPa、伸び12%以上、自動車部材の試作
・革新マグネ材:引張強度270MPa、伸び20%以上、高速鉄道車両モックアップ構体試作
・革新鋼板:引張強度1500MPa以上、伸び20%以上、汎用鋼並み耐食性・水素脆性確保
・熱可塑性CFRP:大型部材の高速成形技術確立と車体構造への適用
・革新炭素繊維:耐炎化工程不要の製造技術開発(引張弾性率240GPa、強度4GPa)
アウトカム目標
出口戦略
(実用化見込み)
運輸機器の軽量化を実現する構造素材の
研究開発を推進し、世界各国の環境規制
に適合した輸送機器の生産につなげる。
開発が完了した研究テーマは順次企業研
究へと移行する。
グローバルポジション
開始(2013年) → 事業終了時(2023年)
・接合技術 : RA〜DH → DH
・革新チタン材 : DH → DH〜LD
・革新アルミ材 : RA → DH
・革新マグネ材 : RA → DH
・革新鋼板 : DH → DH〜LD
・熱可塑性CFRP: DH〜LD → LD
・革新炭素繊維 : LD → LD
想定する出口イメージ等
既存プロジェクトとの関係
第2期第3期第4期
2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023
マルチ
マテリアル
接合
技術
革新
チタン材
革新
アルミ材
革新
マグネ材
革新
鋼板
熱可塑性CFRP革新炭素
繊維
戦略基盤
評価時期
中間
評価
中間
評価
終了時
評価
予算
(億円)
37.1 37.2 35.1 28.3 36.2 30.2 26.9
プロジェクトの概要
<研究開発スケジュール・評価時期・想定する予算規模>
期間:2013〜2022年度(10年間)
総事業費(NEDO負担分):およそ378億円(委託)
自動車の燃費改善、電費向上に係る課題には、動力
機関の効率向上、電池性能向上、車両の軽量化、空
気抵抗軽減などがある。中でもエンジン燃焼効率の向上
や電池容量の向上に向けた研究開発は精力的に取り
組まれている。これに加えて車両の軽量化もまた、燃費
改善、航続距離延伸に繋がる重要な取組課題の一つ
になっている。
本事業では、自動車、航空機、鉄道車両等の抜本的
な軽量化(半減)に向けて、革新的なアルミニウム材、
チタン材、マグネシウム材、鋼板、炭素繊維及び炭素繊
維強化樹脂(CFRP)、これらの材料を適材適所に使うた
めに必要なマルチマテリアル技術・接合技術の開発等を
実施する。
自動車車両軽量化目標:半減@2030年
二酸化炭素排出量:374万tCO2/年
原油使用量削減効果:719億円/年
運輸部門における二酸化炭素排出量(2016年度)
軽量運輸機器としての社会実装
LD:リーディング
DH:デッドヒート
RA:ランアフター
プロセス条件確認
構造部材開発
実用化課題の解決、
大型部材へ適用技術
ラボプロセス検証
大型試験設備による検証大型設備化検討
大型部材への適用造技
術開発
車両用素材開発
小型構造体試作
大型構体製造技術
MI活用技術開発
ハイテン加工性評価
ハイテン素材の信頼性向
上技術開発
車体の部分的
最適設計
大型構造体製造技術
の確立
異形状炭素繊維
製造技術確立
マルチマテリアル設計技術の開発
耐炎化工程不要製造
技術開発
技術動向調査
基盤技術検討
技術動向調査
基盤技術検討
自動車全体で
運輸部門の
86.2%
(我が国全体の
15.4%)
革新的新構造材料等研究開発
マルチマテリア
ル化構造の
部材、車体の
実証
信頼性評価
技術による検証鋼板(高強度)
Mg合金(易加工性)
CFRP(加工性、コスト)
航空機
鉄道
自動車
基礎・学理
元素戦略・NIMS開発刷新
マテリアルズ
インフォマティクス
革新構造材
P14014
文科省
Al合金(高強度)
Ti地金(純度、コスト)
炭素
繊維
次世代
構造部材
P15006
CMC(高耐熱、信頼性)
Mg合金(難燃性、高強度)
CFRP(生産技術、信頼性)
接着・接合技術
Ti合金(切削、接合技術)
接着・接合技術
粉末・3D積層
炭素繊維強化プラスチック
内閣府SIP2統合型材料開発
逆問題MI基
盤技術開発
経産省・NEDO22
報告内容
3.マネジメント
2.目標及び達成状況
1.意義・アウトカム(社会実装)達成までの道筋
(※(注記))本事業の位置づけ・意義
(1)アウトカム(社会実装)達成までの道筋
(2)知的財産・標準化戦略
(1)アウトカム目標及び達成見込み
(2)アウトプット目標及び達成状況
(1)実施体制
(※(注記))受益者負担の考え方
(2)研究開発計画
 事業の背景・目的・将来像
 政策・施策における位置づけ
 技術戦略上の位置づけ
 国内外の動向と比較
◼ アウトカム(社会実装)達成までの道筋
◼ 非連続ナショプロに該当する根拠
◼ 知的財産・標準化戦略
◼ 知的財産管理
◼ アウトカム目標の設定及び根拠
◼ 波及効果
◼ 本事業における「実用化・事業化」の考え方
◼ 費用対効果
◼ アウトプット(研究開発成果)のイメージ
◼ アウトプット(終了時)目標の設定及び根拠
◼ アウトプット目標の達成状況
◼ 研究開発成果の意義(副次的効果)
◼ 特許出願及び論文発表
◼ NEDOが実施する意義
◼ 実施体制
◼ 個別事業の採択プロセス
 予算及び受益者負担
◼ アウトプット(研究開発成果)のイメージ(再掲)
◼ 目標達成に必要な要素技術
◼ 研究開発のスケジュール
◼ 進捗管理
◼ 進捗管理:中間評価結果への対応
◼ 進捗管理:動向・情勢変化への対応
◼ 進捗管理:開発促進財源投入実績
 モティベーションを高める仕組みNEDONEDONEDO3
P4~P15
P16~P33
P34~P50
4.目標及び達成状況(詳細) (1)アウトカム目標及び達成見込み
(2)アウトプット目標及び達成状況
P51~P106ISMANEDO
(※(注記))評価対象外
�� 評価対象外
(※(注記))評価対象外
<評価項目1>意義・アウトカム(社会実装)達成までの道筋
(※(注記))本事業の位置づけ・意義 *評価対象外
(1)アウトカム(社会実装)達成までの道筋
(2)知的財産・標準化戦略45-1
報告内容
3.マネジメント
2.目標及び達成状況
1.意義・アウトカム(社会実装)達成までの道筋
(※(注記))本事業の位置づけ・意義
(1)アウトカム(社会実装)達成までの道筋
(2)知的財産・標準化戦略
(1)アウトカム目標及び達成見込み
(2)アウトプット目標及び達成状況
(1)実施体制
(※(注記))受益者負担の考え方
(2)研究開発計画
 事業の背景・目的・将来像
 政策・施策における位置づけ
 技術戦略上の位置づけ
 国内外の動向と比較
◼ アウトカム(社会実装)達成までの道筋
◼ 非連続ナショプロに該当する根拠
◼ 知的財産・標準化戦略
◼ 知的財産管理NEDONEDONEDO5
4.目標及び達成状況(詳細)※(注記) (1)アウトカム目標及び達成見込み
(2)アウトプット目標及び達成状況ISMANEDO
(※(注記))評価対象外
�� 評価対象外
(※(注記))評価対象外
1. 意義・アウトカム(社会実装)までの道筋 (※(注記))本事業の位置づけ・意義 (終了時評価においては評価対象外)6事業の背景・目的・将来像
●くろまる国内年間CO2排出総量は約10億44百万トン。うち運輸部門は約17.7%(約1億8200万トン)を排出。
自動車は運輸部門の88%を占め、日本全体の16%を排出している。
●くろまる国内のエネルギー消費量は1.2万PJ。うち運輸部門は約22%を消費、その内訳はガソリン、軽油、LPガス、潤
滑油等、石油系エネルギーを98%利用している。
●くろまる自動車の燃費改善技術は非常に社会的影響が大きい
出典
2022年国交省HP
運輸部門における二酸化炭素排出量
1. 意義・アウトカム(社会実装)までの道筋 (※(注記))本事業の位置づけ・意義 (終了時評価においては評価対象外)7政策・施策における位置づけ
革新的新構造材料等研究開発は経産省未来開拓プロジェクトの一つ
出典「内閣府総合科学技
術・イノベーション会議評価・
専門調査会「革新的新構造
材料等研究開発」フォローアッ
プ検討会平成26年9月29
日配布資料4-2 」
1. 意義・アウトカム(社会実装)までの道筋 (※(注記))本事業の位置づけ・意義 (終了時評価においては評価対象外)8技術戦略上の位置づけ(他事業との関係)
構造材料の高性能化、軽量化をめざし、経済産業省、内閣府、文部科学省がそれぞれ分担しながら研究開発を進めている
樹脂・CFRP
セラミックス
基複合材料
積層造形用
粉末金属
マテリアルズ
インテグレーション
鉄鋼
接合・接着
炭素繊維 CFRP
非鉄金属
内閣府
SIP「統合型材料開
発システムによるマ
テリアル革命」
経済産業省
「革新的新構造材料等研究開発」
文部科学省
基礎・学理
元素戦略
(ESISM) 航空機
鉄道車両
自動車
産業機器
産業分野
・年間40〜60億円の
予算規模
・我が国を代表する材
料メーカーが参画
・後半の研究開発項目
を2017年に見直す
技術戦略を活用Mgマルチマテリアル技術
出典:NEDO技術戦略研究センター(2020)
1. 意義・アウトカム(社会実装)までの道筋 (※(注記))本事業の位置づけ・意義 (終了時評価においては評価対象外)9国内外の動向と比較
出展:2022年度 Connected Industries 事後評価(公開)現在プロジェクト終了後
1マルチマテリアル
技術開発RA〜DHマルチマテリアル構造設計に適した解析手法であるトポロジー最適
化法の適用により、設計ツールを開発しており、さらに、開発した設
計ツールをもとに、高性能なマルチマテリアル車体設計を実現しよう
としている。欧州が先行。DH開発材料・接合方法を適用可能な最適設計法を構築し、マルチマテリア
ル最適構造の導出と接合方法を含めた評価を実施し、最終的に混流生
産可能なマルチマテリアル軽量化車体の提案を目指す。これにより他国と
の競争力を維持する。
2接合技術RA〜DH自動車の軽量化(マルチマテリアル化)に向けて、日米欧で開発
競争が激化している。欧米では異業種が連携したコンソーシアム
型の国家プロジェクトが立ち上がっている。
また、TWIに関する基本特許は英国のものだが、2015年に
Expireし、周辺特許は日本勢が多くを抑えている。DH下記の部材開発と併せて接合技術を開発することで、次世代の部材に適
合した実用性のある接合技術の実現を目指す。これにより他国との競争
力を維持する。
3革新チタン材 DH
スポンジチタンのシェアは中国に次ぐ25%、延伸加工材のシェア
は10%。航空機等の重要部材では優位を保っているが、高いエ
ネルギーコストと複雑な生産工程がネック。LD精錬・加工プロセスの生産性向上と高機能化により、特に航空機向けなど
の高付加価値分野で競争力を向上。
4革新アルミニウ
ム材RA日系企業のアルミ合金のシェアは14%。精錬・加工まで垂直統
合している海外メジャーと比較して生産性で劣る。自動車メーカー
と連携して海外進出。DH本PJにて新規合金製造プロセスを開発し、現行法では到達不可能な「海
外メジャー並」の低価格化を実現し、品質面でも優れたアルミ合金を開発
することで市場シェアを拡大する。
5革新マグネシウ
ム材RAマグネシウム合金の市場シェアは10%と低い状況。今後は、難燃
性が鍵だが、日本や韓国にて性能改善の成果が出ている。 DH
合金設計技術からプロセス技術、評価技術、データベースの構築などを一
体的に推進し、強度・延性・難燃性等の優れた材料を開発し、より多くの
市場を獲得する。
6革新鋼板 DH
欧州とシェア40〜50%で市場を分け合っているが、中国・韓
国の競争力も向上しつつあり、競争力低下が懸念される。添加レ
アメタルの需要逼迫も懸念材料DH〜LDレアメタル添加量を極限まで抑制した上で強度を向上させる技術開発によ
り、競争力を向上。
7熱可塑性CFRPRA〜DH
航空機、産業機器、スポーツ用品業界等では熱硬化性CFR
Pの需要が多く、加工技術も欧州が進んでいるが、熱可塑性C
FRPは、我が国でも基盤技術が出来た段階で、材料も成形加
工技術は、世界中がまだこれからの状況。LD熱可塑性CFRPの易加工性、リサイクル性、加工コスト等の優位性か
ら適用需要は拡大が可能に。低コスト炭素繊維開発との相乗効果で、現
在、約10%程度の世界のCFRP製品市場の大幅拡大が期待出来る。
8革新炭素繊維 LD
材料開発技術力は極めて高く、世界の主要生産企業7社中、
我が国の企業3社で市場シエアの約70%をほぼ独占しており、
外国企業の追随を許さない状況下にある。但し、消費エネルギー
及びCO2排出量が多く、高コストは共通の課題。LD低コスト炭素繊維の実現に伴い、使用用途の拡大・環境負荷低減が進
むことで世界的に炭素繊維の使用量増大が期待出来、国際優位性は盤
石なものとなる。世界市場シエアの独占も視野に入れられる。
1. 意義・アウトカム(社会実装)までの道筋 (1)アウトカム(社会実装)達成までの道筋10アウトカム(社会実装)達成までの道筋
2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030
社会
実装へ接合技術開発
(既存構造材同士・革新構造材同士)
革新構造材開発、特性評価技術開発
(Fe、Ti、Al、Mg、CFRP)
第1期(NEDO) 第2期(NEDO) 第3期(NEDO) 第4期(NEDO)METIマルチマテリアル技術
開発
(構造設計、接合接
着、信頼性、革新材
料実用化技術等)
マルチマテリア
ル車体の検討(構造設計
〜信頼性評価)協調基盤技術の開発
(計測・評価、LCA 等)
個社へ持ちかえり
社会実装の検討
NEDO特別講座の活用
分野別拠点の活用
新規炭素繊維前駆体化合物の
絞り込み(CF)
合成方法の
最適化
異型状炭素
繊維の開発
NEDO特別講座の実施
人材育成
共同研究の検討
成果の受け渡し期間
成果の活用
方法検討C DB
革新材料の
適用方法
前回中間評価今回終了時評価
マルチマテリアル設計を核
にした革新材料を適材適
所に活用した軽量輸送
機器を実証
量産化に資する
革新材料の要素技術
を確立
難接合材・異種材料
間に適用できる
接合・接着技術A革新材料の
開発
1. 意義・アウトカム(社会実装)までの道筋 (1)アウトカム(社会実装)達成までの道筋11アウトカム(社会実装)達成までの道筋
ISMAメンバ→個社へ持ち帰り
プロトタイプ試作量産車開発
ISMAメンバ外←アクセス窓口、支援体制構築
量産
プロトタイプ試作量産開発量産
要素技術開発
NEDO特別講座
分野別拠点
マルチマテリアル連
携研究ハブ
要素技術開発
展示会ほか車体重量半減
売上予測:1.2兆円
CO2削減効果:
373.8万tCO2/年
(車両軽量化の効果として)
アウトカム
アウトプット
成果の受け渡し期間
ISMA開発
ユーザーすそ野の拡大→アウトカム拡大への布石D2022年 2030年
書籍発行
1. 意義・アウトカム(社会実装)までの道筋 (1)アウトカム(社会実装)達成までの道筋12非連続ナショナルプロジェクトに該当する根拠
内容
非連続的な価値の創造
画期的で飛躍的な変化を伴う価値が創造され、提供されることにより、生活、環
境、社会、働き方などを変える
技術の不確実性
難易度が高い技術的課題や、新領域へのチャレンジなどにより、目標とする特性値
や技術は従来の延長上にはなく、リスクが特に高い
◆だいやまーく非連続ナショナルプロジェクトの考え方
理由
1非連続的な価値の創造
本事業は、国が主導的に関与し、川上から川下までの共同技術開発の支援を行
うことで、材料科学分野で生み出された優れた成果を革新的構造材料として輸送
機器に適用し、最終製品としての国際競争力を強化することで、グローバル化が進
む中で引き続き国内産業を成長させていく取組みであり、社会的、経済的にも重
要である
2技術の不確実性
本事業で行う研究開発では、素材毎に縦割りでなされてきた従来の研究開発スタ
イルから脱却し、これらの素材の壁を越えて統合的に事業を推進することで、これま
での技術開発の延長線では成し得ない画期的な部素材を開発する。このような長
期的でリスクの高い研究開発は、民間企業が単独で実施することは困難であり、
国が積極的に関与し、実施する意義がある。
1. 意義・アウトカム(社会実装)までの道筋 (2) 知的財産・標準化戦略13知的財産・標準化戦略
本プロジェクトの知財の基本方針
⚫ 参加者間のシナジー効果発揮等によるPJの目的(研究開発の成功と成果
の事業化による国益の実現)達成を確かにするための知的財産についての適切
な管理を行う。
⚫ プロジェクトで発生する知的財産は、原則として参加者に帰属
【研究開発段階】
組合員A ×ばつ
◇組合員は、他の組合員が保有する知的財産権について
本プロジェクトの試験、研究又は開発のために実施する必
要がある場合は同意を得ることなく、かつ無償で実施できる
【実用化段階】
組合員A
成果(知的
財産権)
事業化
組合員B
保有する
知的財産権
活用実施が必要
原則:実施許諾する
※(注記)実施条件は協議
◇組合員が本プロジェクトの成果を事業化するために、他の組合
員が保有する知的財産権について実施許諾を求めた場合、(実
施許諾を求められた)他の組合員は、当該事業化をするために
必要な範囲で、原則として実施許諾を行う
1. 意義・アウトカム(社会実装)までの道筋 (2) 知的財産・標準化戦略14知的財産・標準化戦略
非公開公開
◎にじゅうまる原則として全ての成果は非公開
◎にじゅうまるただし、知財委員会への手続きを経
て公開できることとしている
◎にじゅうまる学術研究・基礎研究的要素が強く、
非競争領域である共通基盤研究
◎にじゅうまる産業利用が見込まれる発明
論文発表、学会発
表の積極的推進
国際出願を念頭にお
いて権利化
⚫ オープン/クローズ戦略の考え方
出願方針と標準化
・競争テーマでは、分野により積極出願/ノウハウとして秘匿の使い分け
・出願に当たっては外国での権利化も積極的に行う(PCT出願)
・協調テーマでは、積極的な成果の公開。
・リサイクルや腐食・防食等の材料の利用拡大に資する分野では、評価方法の標準化を
検討
1. 意義・アウトカム(社会実装)までの道筋 (2) 知的財産・標準化戦略15知的財産管理
➤ 知的財産権取扱規程の制定
◇経済産業省が策定した成果管理方針に基づき「知的財産権取扱規程」を制定
・知的財産権の帰属
・知的財産権の組合員間での実施許諾
・成果の秘匿及び届出
・知財委員会の役割等について規定
➤ 知財委員会の運用
◇メンバーは研究統括を委員長として、案件毎に技術企画部長(又は知財・戦略室長)、
各テーマの業務管理者、外部委嘱者から委員長が2名以上を指定する
◇特許出願等の権利化、論文等による成果公表の是非等について判断し決定する
◇権利化に関する審議は委員会を開催(現在のところ1回/月で開催している)
◇成果の公表については書面による審議とする
<評価項目2>目標及び達成状況
(1)アウトカム目標及び達成見込み
(2)アウトプット目標及び達成状況165-2
報告内容
3.マネジメント
2.目標及び達成状況
1.意義・アウトカム(社会実装)達成までの道筋
(※(注記))本事業の位置づけ・意義
(1)アウトカム(社会実装)達成までの道筋
(2)知的財産・標準化戦略
(1)アウトカム目標及び達成見込み
(2)アウトプット目標及び達成状況
(1)実施体制
(※(注記))受益者負担の考え方
(2)研究開発計画
◼ アウトカム目標の設定及び根拠
◼ 波及効果
◼ 本事業における「実用化・事業化」の考え方
◼ 費用対効果
◼ アウトプット(研究開発成果)のイメージ
◼ アウトプット(終了時)目標の設定及び根拠
◼ アウトプット目標の達成状況
◼ 研究開発成果の意義(副次的効果)
◼ 特許出願及び論文発表NEDONEDONEDO17
4.目標及び達成状況(詳細) (1)アウトカム目標及び達成見込み
(2)アウトプット目標及び達成状況ISMANEDO
(※(注記))評価対象外
�� 評価対象外
(※(注記))評価対象外
2. 目標及び達成状況 (1) アウトカム目標及び達成見込み
プロジェクト費用の総額 378億円(10年間推定)
売上予測 1.2兆円
CO2削減効果 373.8万tCO2/年
(車両軽量化の効果として)
※(注記)売上、効果は、2030年度の推定値18アウトカム目標の設定及び根拠
現在使用されている輸送機器の原材料を革新的新構造材料に置き換えることで軽量化を図り、
2030年において、373.8万tのCO2削減及び1.2兆円規模の売り上げが期待される。
自動車を中心とした輸送機器の抜本的な軽量化(半減)に向けて、革新的接合技術の開発や、
鋼材、アルミニウム材、チタン材、マグネシウム材、炭素繊維及びCFRP等、輸送機器の
主要な構造材料の高強度化等に係る技術開発を一体的に推進する。これにより、
輸送機器の燃費向上によるエネルギー消費量とCO2排出量の削減、次世代自動車普及の加速、
我が国の部素材産業及びユーザー産業の国際競争力強化を目指す。
2. 目標及び達成状況 (1) アウトカム目標及び達成見込み19波及効果
マルチマテリアル
構造部材の拠点を
構築したことで
自動車のみならず
インフラや航空機
など他の構造物の
マルチマテリアル化
の促進が図られる。
NEDO特別講座を
通じて学生等に材料
開発に興味をもって
もらい、人材育成を
図る。
2. 目標及び達成状況 (1) アウトカム目標及び達成見込み20本事業における「実用化・事業化」の考え方
当該研究開発に係る試作品、サービス等の社会
的利用(顧客へのサンプル提供等)が開始されるこ
と、軽量化のための技術開発・材料開発がなさ
れることであり、さらに、当該研究開発に係る
商品、製品、サービス等の販売や利用により、
企業活動(売り上げ等)に貢献することをいう。
2. 目標及び達成状況 (1) アウトカム目標及び達成見込み21本事業における「実用化・事業化」の考え方
開発目標設定に
ユーザが関与
試験・評価法の
標準化・規格化
知財活用体制
の整備
成果の実用化の加速
に向けた取り組み
アドバイザリーボード
ユーザ企業自身が実施者
全組合員で『知的財産権の取
扱いに関する合意書』を締結
企業での実証フェーズへの移行を促す
(持ち帰り、サンプル提供など)
共通基盤課題の強化
試験・評価法開発
開発材料のJIS化
サンプル出荷の契約書を準備
円滑・
迅速な
社会
実装へ
研究開発
の実施
接合技術開発(鉄鋼、鋼/Al、鋼/CFRTP、Al/CFRTP)
チタン
アルミ
ニウム
マグネ
シウム
鉄鋼 CFRP
炭素
繊維
戦略・基盤研究
マルチ
マテリアル
CAEなど
2. 目標及び達成状況 (1) アウトカム目標及び達成見込み22費用対効果
プロジェクト費用の総額 378億円(10年間)
売上予測 1.2兆円
CO2削減効果 373.8万tCO2/年
(車両軽量化の効果として)
※(注記)売上、効果は、2030年度の推定値
2. 目標及び達成状況 (2) アウトプット目標及び達成状況23アウトプット(研究開発成果)のイメージ
革新炭素繊維
基盤技術
共通基盤技術
新規前駆体改良・
合成方法最適化
中高炭素鋼の
70%の継手強度
革新鋼板
強度1200MPa/
延性15 %
革新的
アルミニウム材
強度660MPa/
延性 12 %
革新的チタン材強度20%向上
革新的
マグネシウム材
強度250MPa/
延性 15 %
熱可塑性CFRP
材料設計技術の
体系化
接合・接着
技術開発
異形状炭素
繊維の開発
共通基盤技術開発・技術動向調査・部素材設計・材料戦略
ステージゲート
研究テーマ/最終目標/体制も含め見直し
開発高強度材料等
に適応可能な異種
接合技術の開発
強度1500MPa/
延性 20 %
強度750MPa/
延性 12%
強度270MPa/
延性 20%
強度360MPa/
延性 15%
強度20%向上
成形性同等
第1期第2期第3期第4期
H27 H29 R02 R04H25最適設計
技術開発
複数材料のトポロジー
最適設計法の構築
生産性を向上した
熱可塑性CFRP
の開発
高信頼性異材接合
技術の構築
高強度鋼板の信頼
性評価技術の確立
大型部材の作製技
術の確立
5m長の高速鉄道
車両構体を試作
量産サイズの大型部
材製造プロセス確立
大型部材の高速成
形技術の最適化
耐炎ポリマーの組成
最適化
マルチマテリアル設計を核にした革
新材料を適材適所に活用した軽量
輸送機器を実証
(マルチマテリアル車体の検討)
革新材料の量産化に資する
要素技術を確立し、社会実装
につながる開発成果の創出
難接合材・異種材料間に適用
できる接合・接着技術の創出
R04年度最終目標
2. 目標及び達成状況 (2) アウトプット目標及び達成状況24アウトプット(終了時)目標の設定及び根拠
複層鋼板、水接合
基礎フェーズへ
終了FS課題
2013 2014 2015 2016 2017 2018 2021
第1期第3期第4期
第2期
METI NEDO
依託元
研究期間
熱可塑性CFRP革新炭素繊維開発
先行Proj.
の融合と
課題の新設Ti接合、FSW機器・チップ等
の実用化・事業化へ
合流
合流
卒業課題
Ti材料、CF材料、鉄道用
Mgの実用化・事業化へ
年次
卒業課題
マルチマテリアル車体における
ガルバニック腐食、鉄鋼信
頼性、革新材料・接合
技術の部品適用課題を
新設
マルチマテリアル
車体の設
計、接合
基盤研究、
CFやALの
リサイクル課題
を新設
中性子
線開
発・接
着技術
開発課
題を新設終了課題ISMAInnovative Structural Materials Association
中間評価ステージゲート評価
2019 2020 2022
1.1 全分野のプロジェクト基本計画の達成状況(1)25ISMA
Innovative Structural MaterialsAssociation
研究開発項目
2014-2015 中間
評価1
2016-2017 中間
評価2
2018-2020 中間
評価3
2021-2022 終了時
評価
H26-27 H28-29 H30-R02 R03-04
1「マルチマテリア
ル技術開発」
(1)マルチマテリアル設計技術開発(a)トポロジー最適化システムの構築・複数の材料のトポロジー最適設計
法を構築する。
(b)マルチマテリアル界面評価モデ
ル化
(c)車体構造適用可能性検討
・複数の材料の利用を想定した対象
問題を選定し、そのデータを作成す
る。
・車体構造への展開を目的としたソ
フトウェアの大規模問題への拡張を
検討する。
・最適構造の工学的な妥当性を検
証・評価する。
達成
(1)マルチマテリアル設計技
術開発
(d)マルチマテリアル実設計へ
の適用
・開発材料を利用した最適設計
法を構築する。
・マルチマテリアル最適構造の
導出と接合方法を含めた評価を
実施し、最終的にマルチマテリ
アル設計車体の提案を行う。
(2)マルチマテリアルボ
ディーの検討・試作
・トポロジー最適化法により
得られた軽量化マルチマテリア
ル部材につき、粉末積層造形プ
ロセスによる軽量化の可能性を
検討する。
達成
詳細は説明せずに結果(達成)のみ
報告します以下(6)まで
2. 目標及び達成状況(2) アウトプット目標及び達成状況
1.1 全分野のプロジェクト基本計画達成状況(2)26ISMA
Innovative Structural MaterialsAssociation
研究開発項目
2014-2015 中間
評価1
2016-2017 中間
評価2
2018-2020 中間
評価3
2021-2022 終了時
評価
H26-27 H28-29 H30-R02 R03-04
2「接合技術開発」
(1)チタン/チタン
連続接合技術の開発
・接合深さ:5mm 以
上・接合強度:母材強
度の90%以上
達成
(1)チタン/チタン連続接合技
術の開発
・接合深さ:10mm 以上・接合強
度:母材強度の90%以上
達成
(2)中高炭素鋼/中
高炭素鋼接合技術の開
発(スポット接合技術
と連続接合)
・接合強度:厚み
1.5mm 、強度
1.2GPa 以上の中高炭
素鋼で、 JIS A 級
( JISZ3140 :1989)
の引張せん断荷重平均
値の 70%
達成
(2)中高炭素鋼/中高炭素鋼接
合技術の開発(スポット接合技術
と連続接合)
・接合強度:厚み1.5mm 、強度
1.2GPa 以上の中高炭素鋼で、 JIS
A 級( JISZ3140 :1989) の引張
せん断荷重平均値の 70%以上
達成
(2)中高炭素鋼/中高炭素鋼接
合技術の開発(スポット接合技術
と連続接合)
・接合強度:厚み1.4mm、強度
1.5GPa以上の中高炭素鋼で、JIS-
A級(JIS Z3140 :2017)の引張
せん断荷重平均値の70%以上、十
字引張荷重平均値の 70% 以上
達成
(2)中高炭素鋼/中高炭素
鋼接合技術の開発(スポット
接合技術と連続接合)
・接合強度:厚み1.4mm、強
度1.5GPa以上の中高炭素鋼で、
JIS-A級(JIS Z3140:2017)
の引張せん断荷重平均値以上、
十字引張荷重平均値以上
達成
(3)鋼材/アルミニ
ウムの接合技術の開発
(スポット接合技
術) ・JIS A 級( JIS
Z3140 :1989 )の引
張せん断荷重平均値
以上又は母材破断
達成
(3)鋼材/アルミニウムの接合
技術の開発(スポット接合技術)
・高減衰接着剤の仕様決定
達成
(3)鋼材/アルミニウムの接合
技術の開発(スポット接合技術)
・接合強度:抵抗スポット溶接に
よる剥離強度として十字引張荷重
平均値が1.5kN 以上
達成
(3)鋼材/アルミニウムの
接合技術の開発(スポット接
合技術)
・接合強度:各種実用部品の
接合で、JIS-A級(JIS
Z3140:2017)の引張せん断
荷重最小値以上又は母材破断
達成
(4)アルミニウム/
CFRP 接合技術の開発
・接合強度:試験片の
接合で、JIS A 級
( JIS 3140 :1989 )
の引張せん断荷重平均
値以上又は母材破断
達成
(4)アルミニウム/CFRP 接合
技術の開発
・高減衰接着剤の実用組成の決定達成
(4)アルミニウム/CFRP 接合技
術の開発
・ポリアミド樹脂( PA) 、ポリ
フェニレンスルファイド樹脂
( PPS) など高融点樹脂をマト
リックスとする CFRP の接合技術
の確立
達成
(4)アルミニウム/CFRP
接合技術の開発
・接合強度:各種実用部品の
接合で、JIS-A級(JIS
Z3140:2017)の引張せん断
荷重最小値以上又は母材破断
達成
(5)鋼材/CFRP 等
樹脂接合技術の開発
・接合強度:母材破断
達成
(5)鋼材/CFRP 等樹脂接合技
術の開発
・接合強度:母材破断
達成
(5)鋼材/CFRP 等樹脂接合技術
の開発
・鋼材/CFRP 複合成形パネルの製
作に向けた接合材料の仕様確定
達成
(5)鋼材/CFRP 等樹脂接
合技術の開発
・鋼材/CFRP 複合成形パネ
ルの製作
達成
(6)構造材料用接着技術の開発
・接合強度:引張せん断強度
10MPa以上
達成
(6)構造材料用接着技術の開発
・接合強度 :金属用接着剤では
引張せん断強度 20MPa 以上、プ
ラスチック用接着剤に対しては
7MPa 以上
達成
(6)構造材料用接着技術の
開発・接合強度 :金属用接
着剤は引張せん断強度 28MPa
以上、プラスチック用接着剤
に対しては 10MPa 以上
達成
2. 目標及び達成状況(2) アウトプット目標及び達成状況
1.1 全分野のプロジェクト基本計画達成状況(3)27ISMA
研究開発項目
2014-2015 中間
評価1
2016-2017 中間
評価2
2018-2020 中間
評価3
2021-2022 終了時
評価
H26-27 H28-29 H30-R02 R03-04
3「革新的チタン
材の開発」
(1)製錬・溶解・熱
延工程を革新的に短縮
した高機能チタン薄板
製造技術開発
・スポンジチタンで・
鉄含有値:ばらつき範
囲 50〜500ppm
平均値 200ppm 以下
達成
(1)製錬・溶解・熱延工程を革新
的に短縮した高機能チタン薄板製造
技術開発
・大型工業製品製造に不可欠な工程
技術の要素技術を確立し、量産プロ
セスの見通しを得る。
達成
(1)製錬・溶解・熱延工程を革
新的に短縮した高機能チタン薄板
製造技術開発
・実機スケールで、Fe≦200ppm、
O≦150ppm、Cl≦300ppmのスポ
ンジチタンを製造可能な技術の確立早期
達成
(2)チタン材連続一
貫製造プロセス技術開発・精錬後の酸素含有
値:300ppm 以下
達成
(2)チタン材連続一貫製造プロセ
ス技術開発
・実機プロセスにおける精錬後の酸
素含有値を300ppm 以下とする要素
技術確立の見通しを得る。
達成
(2)チタン材連続一貫製造プロ
セス技術開発
・引張強度が現行材より20%向上
した材の量産プロセス検証
早期
達成
(3)チタン新製錬技
術開発
・鉄含有値:
2000ppm 以下
達成
(3)チタン新製錬技術開発
・製錬プロセス設計指針を構築し、
量産プロセスへの見通しを得る。
達成
(3)チタン新製錬技術開発
・工業化が可能と判断される
Fe≦2000ppm、酸素≦1000ppm
で、現行クロール法よりコスト
20%削減に必要な要素技術を提示
早期
達成
4「革新的アルミ
ニウム材の開発」
(1)高強度・高靱性
アルミニウム合金の開発・引張強度:660MPa
以上 (現状 600MPa)
達成
(1)高強度・高靱性アルミニウム
合金の開発
・引張強度:750MPa 以上 (現状
600MPa)
達成
(1)高強度・高靱性アルミニウ
ム合金の開発
・疲労強度を維持しながら高強度
化した合金(引張強度:
750MPa)の実機レベル(大型ね
じり鍛造装置を用いた)の製造技
術開発
達成
(1)高強度・高靱性アルミ
ニウム合金の開発開発合金の
実機化製造条件の技術指針確立〇
(2)アルミニウム材
製造電析プロセス技術
開発
・電解条件の確立
達成
(2)アルミニウム材製造電析プロ
セス技術開発
・AlCl 3 系イオン液体の新合成法の
開発及び量産法の提示
達成
(2)アルミニウム材製造電析プ
ロセス技術開発
・新電析浴において、電析速度
1.0μm/min以上の達成
達成
(2)アルミニウム材製造電
析プロセス技術開発
・鋳物級の低純度から新地金
以上の高純度アルミニウムへ
のハイアップグレード技術の
指針確立
〇原料
をAL
廃材に
置き換え(3)複層アルミ合金の開発
・熱処理後の耐力600MPa 以上
達成
(3)複層アルミ合金の開発
・熱処理後の耐力700MPa 以上
早期
達成
2. 目標及び達成状況(2) アウトプット目標及び達成状況
1.1 全分野のプロジェクト基本計画達成状況(4)28ISMA
Innovative Structural Materials Association
研究開発項目
2014-2015 中間
評価1
2016-2017 中間
評価2
2018-2020 中間
評価32021-2022 終了時
評価
H26-27 H28-29 H30-R02 R03-04
5 「革新的マグネ
シウム材の開発」
(1)易加工性マグネ
シウム材の開発・レア
アース添加無し・引張
強度:250MPa 以上
達成
(1)易加工性マグネシウム材の開発・レアアース添加無し・引張強度:
270MPa 以上
達成
(2)高強度マグネシ
ウム材の開発・レア
アース添加無し・引張
強度:350MPa 以上
達成
(2)高強度マグネシウム材の開発
・レアアース添加無し・引張強度:
360MPa 以上・伸び:15% 以上
達成
(3)マグネシウム材
の評価手法の開発
・既存の難燃性マグネ
シウム合金を対象とし
て、発火メカニズム及
び腐食メカニズムの解
明と評価手法の導出
達成
(3)マグネシウム材の評価手法の
開発
・難燃性マグネシウム合金を対象と
して、発火特性、腐食特性及び疲労
特性に関するデータベース構築
達成
(4)マグネシウム材の接合技術の
開発・開発材の接合技術の開発
達成
(5)革新的マグネシウム材の開
発及び長期性能評価・前期で開
発した合金を用いて高速鉄道車両
適用のための大型部材(長さ5m
以上)の材料製造技術(押出技術、
圧延技術、加工技術 )を構築する。
達成
(5)革新的マグネシウム材
の開発及び長期性能評価
・前期で開発した合金を用い
て鉄道車両のための大型部材
(長さ 25m 以上)の量産技
術の技術指針を構築する。
達成
(6)マグネシウム製高速車両構
体の開発・革新的マグネシウム
材を用いて高速車両構体を設計す
るための技術指針を、一般断面
モックアップ構体の作製・評価
を通じて構築する。
達成
(6)マグネシウム製高速車
両構体の開発
・革新的マグネシウム材製の
実物長高速車両構体を設計す
るための技術指針を構築する。
達成
(7)マグネシウム材の性能・寿
命に関するマテリアルズ・インテグ
レーション(MI)活用技術開発
・難燃性マグネシウム合金接合部
の疲労性能・寿命を、理論や経験
則、数値モデリング、データベー
ス、機械学習などにより予測可能
とする各モジュールのプロトタイ
プを完成させる。
達成
(7)マグネシウム材の性
能・寿命に関するマテリアル
ズ・インテグレーション(MI)
活用技術開発
・難燃性マグネシウム合金接
合部の長期性能(疲労性能・
寿命、耐食性等)を、予測可
能とする各モジュールの検証
を実施し、統合したワークフ
ローとして完成させる。
達成
2. 目標及び達成状況(2) アウトプット目標及び達成状況
1.1 全分野のプロジェクト基本計画達成状況(5)29ISMA
Innovative Structural Materials Association
研究開発項目
2014-2015 中間
評価1
2016-2017 中間
評価2
2018-2020 中間
評価3
2021-2022 終了時
評価
H26-27 R03-04
H28-29 H30-R02
6「革新鋼板の
開発」
(1)高強度高延性中高
炭素鋼の開発・レアメ
タル添加量:10wt %未
満・引張強度:1.2GPa
以上・伸び:15 %以上
達成
(1)高強度高延性中高炭素鋼
の開発
・レアメタル添加量:10wt %
未満・引張強度:1. 5 GPa 以
上・伸び:20 %以上
達成
(1)高強度高延性中高炭素鋼の
開発
・開発材において汎用鋼
(590MPa〜980MPa級)と同等
の耐食性と水素脆性を目指す
達成
(1)高強度高延性中高炭素鋼の
開発
・鋼材中の軽元素と耐食性の関係
の明確化
達成
(2)中高炭素鋼の解
析・評価手法の開発
・低濃度炭素検出技術
炭素定量下限:30ppm
達成
(2)中高炭素鋼の解析・評価
手法の開発
・鋼組織の高速定量解析技術の
確立
達成
(2)中高炭素鋼の解析・評価手
法の開発
・鋼中のヘテロ構造と軽元素の空
間相関評価技術において、空間分
解能:200nm以下、濃度分解能:
0.1mass%を目指す
達成
(2)中高炭素鋼の解析・評価手
法の開発
・薄鋼板の水素脆化挙動に係るき
裂伝播挙動解析技術を構築する。
また、新規ミクロ組織観察技術を
開発し、き裂伝播挙動との関係を
明らかにする。
達成
7「熱可塑性
CFRPの開発」
(1)熱可塑性CFRP と
金属材料との接合技術開
発・CFRP と異種材料
(鉄鋼、アルミ合金)と
の接合の要素技術の見極
めを行い、上記接合方
式・接合形状における強
度設計に必要なデータ
ベースを構築する。
達成
(1)熱可塑性CFRP と金属材
料との接合技術開発・2015
年度までに構築した異材接合
データベースを基に、現行量産
車において多用され一般的に用
いられている接合方式(ボルト
締結や接着接合)と同等以上の
強度を達成するための要素技術
及びその設計手法を確立する。
達成
(2)熱可塑性CFRP の
開発及び構造設計・加工
技術の開発
・LFT-D (Long Fiber
Thermoplastics-Direct
)成形の基礎技術の開発
・大物高速成形技術の開発達成
(2)熱可塑性CFRP の開発及
び構造設計・加工技術の開発
・量産化につながる混練・押出
プロセスの要素技術を確立する。
・複雑なボディ部材の成形技術
を確立し、量産化に繋がる要素
技術を確立する。ハイブリッド
成形技術を確立するとともに、
高速マテハン技術の要素技術を
確立する。
達成
(2)熱可塑性CFRP の開発及び
構造設計・加工技術の開発
・LFT-D高速成形最適化技術の開発・熱可塑性CFRP高速ハイブリッド
成形技術の開発
達成
(2)熱可塑性CFRP の開発及び
構造設計・加工技術の開発
・多様な補強材とLFT-Dとのハイ
ブリッド成形技術について構造部
材による技術検証を行い、技術を
確立する。
達成
(3)超軽量 CFRTP/CFRP ハイ
ブリッド部材の開発
・CFRTP 材料および成形技術を活
用して、CFRTP/CFRP(熱可塑/熱
硬化)ハイブリッド部材を設計し、
軽量化効果を実証する。
達成
2. 目標及び達成状況(2) アウトプット目標及び達成状況
1.1 全分野のプロジェクト基本計画達成状況(6)30ISMA
Innovative Structural Materials Association
研究開発項目
2014-2015 中間
評価1
2016-2017 中間
評価2
2018-2020 中間
評価3
2021-2022 終了時
評価
H26-27 H28-29 H30-R02 R03-04
8「革新炭素繊維
基盤技術開発」
(1)新規炭素繊維前
駆体化合物の開発
・新たな炭素繊維前駆
体を開発する。引張弾
性率 235GPa 、破断
伸度 1.5 %
達成
(1)新規炭素繊維前駆体化合
物の開発
・前期成果とあわせて、異形状
炭素繊維の製造技術を確立する。
達成
(1)新規炭素繊維前駆体化合物
の開発
・炭素繊維として、フィラメント
径7μmで、弾性率240GPa、強度
4GPaを凌ぐ性能を目指す。
達成
(2)炭化構造形成メ
カニズムの解明
・新たな炭素繊維前駆
体を開発する。引張弾
性率 235GPa 、破断
伸度 1.5 %
達成
(2)炭化構造形成メカニズム
の解明
・異形状炭素繊維の製造技術を
確立する。
達成
(2)炭化構造形成メカニズムの
解明・マイクロ波炭化のプロセ
ス多段化など設備を改良すると共
に処理条件を最適化し、従来の炭
化炉方式に優る大規模生産のため
の製造技術を確立する。
達成
(3)炭素繊維の評価手法開発、
標準化
・圧縮試験、曲げ試験、ねじり
試験方法の規格原案を作成し、
JIS ISO 化に必要なデータを収
集する。
達成
(3)炭素繊維の評価手法開発、
標準化
・熱可塑性樹脂と異形状炭素繊維
の界面特性を検証し、その特性発
現メカニズムを解明することによ
り、標準的な力学的試験法を確立
する。
達成:リサイ
クル
繊維で2022
まで
継続
9「戦略・基盤研
究」
(1)新構造材料の動
向調査・技術・研究
戦略・研究開発のビ
ジョンの明確化
達成
(1)新構造材料の動向調査・
技術・研究戦略
・研究開発の実用化・事業化
ビジョンの明確化
達成
(1)新構造材料の動向調査・技
術・研究戦略
・マルチマテリアル構造体に係わ
る共通基盤技術課題の抽出
達成
(1)新構造材料の動向調査・技
術・研究戦略
・プロジェクト成果の取りまとめ
及び検証
達成
(2)共通基盤技術の
調査研究
・構造材料、接合プロ
セスに関する新たな研
究シーズの顕在化
達成
(2)共通基盤技術の調査研究
・構造体接合部設計・評価手法
の確立
達成
(2)共通基盤技術の調査研究
・新材料の材料代替効果定量技術
の開発課題の抽出
達成
(2)共通基盤技術の調査研究
・異種材料接合における腐食解析
手法の確立
達成
(3)中性子等量子ビームを用い
た構造材料等解析技術の開発
・新規小型中性子装置を建設し、
ブラッグエッジイメージング法に
よる測定の分解能と統計精度を明
らかにする。
達成
(3)中性子等量子ビームを用い
た構造材料等解析技術の開発
・ブラッグエッジイメージングの
データから、歪や金属組織のイ
メージング情報に変換する手法を
確立し、接合部の2次元マッピン
グを実現する。
達成
(4)低圧・超高速CFRP 成形技
術の開発・樹脂供給体における
樹脂・基材の基本設計を完了する。
達成
7 「熱可塑性 CFRP の開発」の
(3)に移動
2. 目標及び達成状況(2) アウトプット目標及び達成状況
2. 目標及び達成状況 (2) アウトプット目標及び達成状況31研究開発成果の意義(副次的成果)
60 6537231121820%20%40%60%80%100%旧型新型
旧型と新型車の使用材料比較(アッパーボディー)
1.5GPa級
1.2GPa級
980MPa級
780MPa級
590MPa級
440MPa級
270MPa級453435114206517130%20%40%60%80%100%
旧型新型
旧型と新型車の使用材料比較(プラットフォーム)
1.5GPa級
1.2GPa級
980MPa級
780MPa級
590MPa級
440MPa級
270MPa級
従来の車体事例超ハイテン鋼の導入例
素材部材重量 [kg] 素材重量変化[kg] 軽量化率 [%]
補強部位 980MPaハイテン鋼 50 1.5GPa超ハイテン鋼 -6.5 -13%
構造部位 590MPa鋼 130 1.2GPa超ハイテン鋼 -23.4 -18%
衝撃吸収部位 440MPa鋼 80 980MPaハイテン鋼 -13.6 -17%
外板部位 340MPa鋼 80 変更なし 0 0%
■しかく超ハイテン鋼の導入による燃費向上の一例
(出典:NEDO成果報告会「車体軽量化に関わる構造技術、構造材料に関する課題と開発指針の検討」最終報告書)
日産自動車は新型「ノートe-Power」に、1.5GPa級冷間プレス材を初適用し、アッパーボディー、プラットフォームともに
ハイテン、超ハイテンの採用率が向上した。(出典:Nikkei automotive 2021.4)
ハイテン、超ハイテン材の置き換えで、構造部重量で43.5kgの軽量化、約0.5km/Lの燃費向上に相当。
2. 目標及び達成状況 (2) アウトプット目標及び達成状況32研究開発成果の意義(副次的成果)
★JFEスチールプレスリリース(2020年12月23日)より抜粋
https://www.jfe-steel.co.jp/release/2020/12/201223.html
このたび、当社が開発した1.5GPa(1470MPa)級高張力冷延鋼板が、冷間プレス用途
として世界で初めて(当社調べ)、自動車の骨格部品に採用されました。冷間プレスによる
車体骨格部品の強度としては、世界最高レベルとなります。本鋼板は、複数の自動車メー
カーの部品に採用されており、既に部品加工メーカーへの供給を開始しています。
※(注記)日産は新型「ノート」のセカンドクロスレインフォースに1.5GPa級鋼板を適用。
(出典:日経 Automotive 2021.4)
★日本製鉄プレスリリース(2021年1月18日)より抜粋
https://www.nipponsteel.com/news/20210118_100.html
日本製鉄株式会社(以下、日本製鉄)東日本製鉄所君津地区では、第6CGL(溶
融亜鉛めっき設備)の商業運転を1月16日に開始しました。本CGLは、月産能力は33
千トン、強度1.5GPa級の超ハイテン鋼板の製造が可能です。
ISMAのプロジェクトが自動車メーカーでのハイテン鋼から超ハ
イテン鋼への移行を加速し自動車構造部材への採用へ流れを
生み出した。
2. 目標及び達成状況 (2) アウトプット目標及び達成状況33特許出願及び論文発表
10年間の実績報告
2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022
総数
年度年度年度年度年度年度年度年度年度年度
委託委託委託委託委託委託委託委託委託委託
実績額推
移(百万円)3,960 4,760 5,870 3,708 3,729 3,512 2,827 3,620 3,019 2,688 37,693
(経済産
業省)
(NEDO) (NEDO) (NEDO) (NEDO) (NEDO) (NEDO) (NEDO) (NEDO) (NEDO)
特許出願
件数(件)
1 31 47 60 31 30 16 11 10 1 238
発表総数
(報)
9 117 229 215 275 273 236 153 109 130 1,746
論文発表
(報)
1 8 30 34 44 44 38 58 41 40 338
取材広報 2 10 13 25 28 55 93 67 53 66 412
フォーラ
ム等
(件)
0 1 1 1 2 1 0 0 1 2 9
特許:国内出願 238、PCT出願 73、外国出願(PCTからの移行含む) 232
国内登録 133、外国登録 108
<評価項目3>マネジメント
(1)実施体制
(※(注記)) 受益者負担の考え方 ※(注記) 終了時評価においては対象外
(2)研究開発計画345-3
報告内容35�� 評価対象外
3.マネジメント
2.目標及び達成状況
1.意義・アウトカム(社会実装)達成までの道筋
(※(注記))本事業の位置づけ・意義
(1)アウトカム(社会実装)達成までの道筋
(2)知的財産・標準化戦略
(1)アウトカム目標及び達成見込み
(2)アウトプット目標及び達成状況
(1)実施体制
(※(注記))受益者負担の考え方
(2)研究開発計画
◼ NEDOが実施する意義
◼ 実施体制
◼ 個別事業の採択プロセス
 予算及び受益者負担
◼ アウトプット(研究開発成果)のイメージ(再掲)
◼ 目標達成に必要な要素技術
◼ 研究開発のスケジュール
◼ 進捗管理
◼ 進捗管理:中間評価結果への対応
◼ 進捗管理:動向・情勢変化への対応
◼ 進捗管理:開発促進財源投入実績
 モティベーションを高める仕組みNEDONEDONEDO4.目標及び達成状況(詳細) (1)アウトカム目標及び達成見込み
(2)アウトプット目標及び達成状況ISMANEDO
(※(注記))評価対象外
(※(注記))評価対象外
3. マネジメント (1) 実施体制36NEDOが実施する意義
車両軽量化のための革新的新構造材料の開発は、以下3点を満たす未来開拓型研究プロ
ジェクトに位置付けられている。
1.リスクの高い中長期的テーマ
〇短期の対策に加え、事業化まで10年を超えるような、リスクが高い研究開発を国が主導
〇エネルギー・環境制約など、抜本的な対策が必要な分野に集中投資
2.省庁の枠を超えた連携
〇経産省、文科省の局長級をヘッドとする合同検討会で連携テーマを設定
〇両省のプロジェクトを一体的に運営するガバニング・ボードを設置、基礎から事業化まで
一気通貫
3.ドリームチーム
〇技術と事業の両面で世界に勝てる産学官ドリームチーム
〇事業化促進のための適切な知財管理
NEDOがもつこれまでの知識、実績を
活かして推進すべき事業
3. マネジメント (1) 実施体制37実施体制
9戦略・基盤研究
新構造材料技術研究組合(本部)、産業技術総合研究所、神戸製鋼所、日本製鉄、JFEスチール、日産アーク、物質・材料研究機構、日本パーカライジング、UACJ、大阪大学、SUBARU、マツダ、本田技研工業、日産自動車
新構造材料技術研究組合(ISMA)
再委託
アート1、川崎車両、木ノ本伸線、サンスター技研、シーカ・ハマタイト、大成プラス、デンカ、東レエンジニアリングDソリューションズ、戸畑製作所、豊田通商、ナガセケムテックス、日立化成、ヒロテック、富士電機、ミリオン化学、名機製作所、石川県工業試験場、茨城県産業技術イノベ
ーションセンター、宇宙航空研究開発機構、海上・港湾・航空技術研究所海上技術安全研究所、金属系材料研究開発センター、軽金属溶接協会、高エネルギー加速器研究機構、高分子学会、総合科学研究機構、長崎県工業技術センター、日本原子力研究開発機構、日
本マグネシウム協会、広島県立総合技術研究所、福井県工業技術センター、理化学研究所、量子科学技術研究開発機構、秋田大学、茨城大学、岩手大学、大阪工業大学、大阪公立大学、岡山大学、金沢工業大学、関西大学、岐阜大学、九州工業大学、九州大学、京
都工芸繊維大学、京都大学、近畿大学、群馬大学、神戸大学、佐賀大学、佐世保高専、静岡大学、芝浦工業大学、島根大学、上智大学、千葉大学、中部大学、帝京大学、東京工業大学、東京大学、東京農工大学、東北大学、豊橋技術科学大学、長岡技術科学大学
、名古屋工業大学、日本大学、兵庫県立大学、広島大学、北海道大学、室蘭工業大学、山形大学、立命館大学、早稲田大学
プロジェクトリーダー
・所属新構造材料技術研究組合
・役職名理事長
・氏名岸輝雄
サブプロジェクトリーダー
・所属金沢工業大学
・役職名教授
・氏名影山裕史NEDO委託
4革新的アルミニ
ウム材
の開発
UACJ、神戸製鋼所、
産業技術総合研究
所、大阪大学
5革新的マグネシウ
ム材の開発
産業技術総合研究所、
川崎重工業、三協立山、
権田金属工業、住友電
気工業、不二ライトメタ
ル、大日本塗料、総合
車両製作所、物質・材
料研究機構、トヨタカスタ
マイジング&ディベロップメ
ント、日本パーカライジン
グ、日本金属
6革新鋼板の
開発
日本製鉄、JFE
スチール、神戸製
鋼所、物質・材
料研究機構
7熱可塑性CFRP
の開発
名古屋大学、産業技術総合研究
所、島津製作所、トヨタ自動車、本
田技術研究所、スズキ、三菱自動
車、日産自動車、東レ、帝人、三菱
ケミカル、アイシン、小松製作所、共
和工業、SUBARU、福井ファイバー
テック、KADO、トヨタカスタマイジング
&ディベロップメント、ファインセラミックスセン
ター、高砂工業、コニカミノルタ、タカギ
セイコー、住友重機械工業、IHI
プロジェクトマネージャー
・所属材料・ナノテクノロジー部
・氏名小川貴弘
マルチマテリアル技術革新材料
2接合技術開発
東レ、神戸製鋼所、日本製鉄、JFEスチール、マツダ、
UACJ、住友電気工業、川崎重工業、IHI、日立パ
ワーソリューションズ、日立製作所、日立金属、日立メ
タルプレシジョン、田中貴金属、産業技術総合研究所、
セメダイン、物質・材料研究機構、大阪大学、新構造
材料技術研究組合(本部)
1マルチマテリアル技術開発
新構造材料技術研究組合(本部)、
アルモニコス、メカニカルデザイン、トヨタカスタマイジング
&ディベロップメント
8革新炭素繊
維基盤技術開発産業技術総合
研究所、
(東レ、帝人、
三菱ケミカル)
3革新的
チタン材
の開発
神戸製鋼所、日本
製鉄、東邦チタニウム
3. マネジメント (1) 実施体制38実施体制(責任体制)
再委託先
大学、国研、
民間企業等
交付金
経産省
アドバイザリ-ボード
(鉄道車両メーカ等のユーザ企業)NEDOPL:岸輝雄東京大学名誉教授(材料学)
新構造材料技術研究組合
(ISMA)
革新的チタン
材の開発
神戸製鋼所、
日本製鉄、
東邦チタニウム
革新的アルミニ
ウム材の開発
UACJ、
神戸製鋼所
革新的マグネシ
ウム材の開発
産総研、三協立
山、住友電工、
総合車両製作所、
川崎重工、他
革新鋼板の
開発
神戸製鋼所、
日本製鉄、
JFEスチール
熱可塑性
CFRPの開発
名古屋大学、東レ、
トヨタ自動車、日産
自動車、本田技術
研究所、他
基盤研究
43民間企業、2大学、2国研 (H31/04)
接合・接着技術開発
マツダ、日立パワーソリューションズ、IHI、神戸製鋼所、日本製鉄、JFEスチール、セメダイン他
委託
ガバニングボード
文科省元素戦略(理論を中心とした学術研究)
内閣府 SIP革新的構造材料(航空機, 発電用途)
連携
計測・評価技術開発
産総研、物材機構、日産アーク他
信頼性・設計技術開発
アルモニコス、産総研他
革新炭素繊
維基盤技術
開発
産総研
各技術研究組合は競合メーカ・競合業種が結集して形成。
大学・国研と共に協調領域を重点的に開発。各参加企業は
知的財産権取扱規程に同意し、知財を拠出し共有・相互利用。
3. マネジメント (1) 実施体制39個別事業の採択プロセス
第2期から第3期へ新規テーマについての公募を実施
【公募】・革新鋼板の腐食解析技術開発
・革新鋼板の水素脆化(遅れ破壊)評価技術開発
・マグネシウムのMI(マテリアルズインテグレーション)技術開発
・マルチマテリアル設計技術開発
・鋼材/CFRP等樹脂接合技術の開発(自動車部材用途)
公募予告 2018年(1月4日)⇒公募(2月9日)⇒公募〆切(3月19日)
【採択】
採択審査委員会(4月12日)
➢採択審査項目;NEDOの標準的採択審査項目に加え、本プロジェクトに適用される特別約款に合意することが採択の要件を審査項目に加えた。
留意事項;
研究の健全性・公平性の確保に係る取組;公募の際にその他の研究費の応募・受入状況を確認し、不合理な重複及び過度の集中がないか確認した。
(参考:公募要領の留意事項(18))
3. マネジメント (※(注記)) 受益者負担の考え方 (終了時評価においては評価対象外)40予算(委託100%)
◆だいやまーくプロジェクト予算
(単位:百万円)
研究開発項目 2013年度 2014年度 2015年度 2016年度 2017年度 2018年度 2019年度 2020年度 2021年度 2022年度合計
新構造材料技術 2,212 3,780 3,496 3,708 3,544 3,512 2,827 2,738 2,536 2,400 30,753
熱可塑性CFRP 830 - - - - - - - - - 830
革新炭素繊維 918 980 804 - - - - - - - 2,702
合計 3,960 4,760 4,300 3,708 3,544 3,512 2,827 2,738 2,536 2,400 34,285
加速 1,570 185 882 483 288 3,408
3. マネジメント (2) 研究開発計画41アウトプット(研究開発成果)のイメージ
革新炭素繊維
基盤技術
共通基盤技術
新規前駆体改良・
合成方法最適化
中高炭素鋼の
70%の継手強度
革新鋼板
強度1200MPa/
延性15 %
革新的
アルミニウム材
強度660MPa/
延性 12 %
革新的チタン材強度20%向上
革新的
マグネシウム材
強度250MPa/
延性 15 %
熱可塑性CFRP
材料設計技術の
体系化
接合・接着
技術開発
異形状炭素
繊維の開発
共通基盤技術開発・技術動向調査・部素材設計・材料戦略
ステージゲート
研究テーマ/最終目標/体制も含め見直し
開発高強度材料等
に適応可能な異種
接合技術の開発
強度1500MPa/
延性 20 %
強度750MPa/
延性 12%
強度270MPa/
延性 20%
強度360MPa/
延性 15%
強度20%向上
成形性同等
第1期第2期第3期第4期
H27 H29 R02 R04H25最適設計
技術開発
複数材料のトポロジー
最適設計法の構築
生産性を向上した
熱可塑性CFRP
の開発
高信頼性異材接合
技術の構築
高強度鋼板の信頼
性評価技術の確立
大型部材の作製技
術の確立
5m長の高速鉄道
車両構体を試作
量産サイズの大型部
材製造プロセス確立
大型部材の高速成
形技術の最適化
耐炎ポリマーの組成
最適化
マルチマテリアル設計を核にした革
新材料を適材適所に活用した軽量
輸送機器を実証
(マルチマテリアル車体の検討)
革新材料の量産化に資する
要素技術を確立し、社会実装
につながる開発成果の創出
難接合材・異種材料間に適用
できる接合・接着技術の創出
2022年度最終目標
再掲
3. マネジメント (2) 研究開発計画42目標達成に必要な要素技術再掲
複層鋼板、水接合
基礎フェーズへ
終了FS課題
2013 2014 2015 2016 2017 2018 2021
第1期第3期第4期
第2期
METI NEDO
依託元
研究期間
熱可塑性CFRP革新炭素繊維開発
先行Proj.
の融合と
課題の新設Ti接合、FSW機器・チップ等
の実用化・事業化へ
合流
合流
卒業課題
Ti材料、CF材料、鉄道用
Mgの実用化・事業化へ
年次
卒業課題
マルチマテリアル車体における
ガルバニック腐食、鉄鋼信
頼性、革新材料・接合
技術の部品適用課題を
新設
マルチマテリアル
車体の設
計、接合
基盤研究、
CFやALの
リサイクル課題
を新設
中性子
線開
発・接
着技術
開発課
題を新設終了課題
2019 2020 2022ISMAInnovative Structural Materials Association
3. マネジメント (2) 研究開発計画43研究開発のスケジュール
2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030
社会
実装へ「革新的新構造材料等研究開発」プロジェクト
2013年度スタート(2013年度は経済産業省直執行)、10年目(2022年度)
目的:輸送機器(特に自動車)の抜本的な軽量化を行い、エネルギー消費、
CO2排出量削減及び、部素材/ユーザー産業の国際競争力を強化する
接合技術開発
(既存構造材同士・革新構造材同士)
革新構造材開発、特性評価技術開発
(Fe、Ti、Al、Mg、CFRP)
第1期(NEDO) 第2期(NEDO) 第3期(NEDO) 第4期(NEDO)METIマルチマテリアル技術
開発
(構造設計、接合接
着、信頼性、革新材
料実用化技術等)
マルチマテリア
ル車体の検討(構造設計
〜信頼性評価)協調基盤技術の開発
(計測・評価、LCA 等)
個社へ持ちかえり
社会実装の検討
NEDO特別講座の活用
分野別拠点の活用
マルチマテリアル設計を核
にした革新材料を適材適
所に活用した軽量輸送
機器を実証
量産化に資する
革新材料の要素技術
を確立
難接合材・異種材料
間に適用できる
接合・接着技術
新規炭素繊維前駆体化合物の
絞り込み(CF)
合成方法の
最適化
異型状炭素
繊維の開発
NEDO特別講座の実施
人材育成
共同研究の検討
2022年度が最終年度
中間評価中間評価中間評価終了時評価
再掲
3. マネジメント (2) 研究開発計画44進捗管理
PLによる進捗管理
各分野別の研究開発の進捗管理を下記の会議にて実施し問題をチェックした。
・全テーマリーダー会議(1回/年)
・PL+各テーマリーダー懇談会(随時)
・テーマ間融合委員会(3回/年)
進捗等確認 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月
全テーマリーダ-会議(1回/年) ◎にじゅうまる
PL+テーマリーダ
懇談会(随時)
○しろまる ○しろまる ○しろまる ○しろまる ○しろまる ○しろまる ○しろまる ○しろまる ○しろまる ○しろまる ○しろまる ○しろまる
テーマ間融合委員会(3回/年) ◎にじゅうまる ◎にじゅうまる ◎にじゅうまる
PMによる進捗管理
PMは、PLや研究開発実施者と密接に連携し、研究開発の進捗状況を把握した。
また、毎月、従事日誌および適宜ヒヤリング等により実施状況を確認し、目標達成の見通しを
常に把握することに努めた。
年1回、外部有識者による技術推進委員会を開催し各テーマ毎の進捗状況について議論を
行った。
進捗等確認 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月
技術推進委員会
ステージゲート(1回/年)
◎にじゅうまる
実施者ヒヤリング ◎にじゅうまる ◎にじゅうまる ◎にじゅうまる ○しろまる
3. マネジメント (2) 研究開発計画45進捗管理:中間評価結果への対応
2020年度中間評価での指摘事項と対応状況
カテゴリー指摘事項対応状況
事業の位置付け・必要性なし。 -
研究開発マネジメント【1】ユーザーが関与する体制を構築し
ているとまでは言い切れず、差別化が有
望視できる検査技術の開発や残留応
力の評価手法などが、他のテーマに十分
に展開(応用)されていないなど、実施
者間の連携関係が十分に明確だったと
は言い難い。
【2】「材料」「接合」「トポロジー最適
化」「実装」での各要素および横串での
「コスト設計」が明確でなく、推定できる
範囲ででも、今後は明示することが望ま
れる。
これまでもマグネシウム製車両構体の開発では材料メーカーに加え、車両を製造
している川崎重工業、総合車両製作所も加わり体制を構築している。また、マル
チマテリアル設計技術開発とマルチマテリアル防食評価技術の開発では自動車技
術会の委員を有識者として、ユーザー視点を取り入れマネジメントを行ってきている。
第4期からは自動車の部材や部分骨格において軽量化の検証を行う予定であり、
ユーザー企業出身者が主体的に関与し、またテーマ間の成果を連携できる体制を
構築する予定である。検査技術、評価手法等については、これまで各テーマを軸
に検討を行っていたが、第4期は他のテーマに横展開するべくマネジメントを行って
いく。
第4期から行う自動車の部分試作や部分骨格の試作を通して、可能な範囲で
コスト設計を明確化していく。
3. マネジメント (2) 研究開発計画46進捗管理:中間評価結果への対応
2020年度中間評価での指摘事項と対応状況
カテゴリー指摘事項対応状況
研究開発成果【3】成果は、事例実行の域にとどまり、
定量的な評価が行われていない事業も
見られた。これらの状況に対して、解決の
方針は示されていたが、達成できなかっ
た原因の分析は不十分であるように思わ
れる。
【4】報告書上では最も主幹となる、車
体軽量化の50%の目標値の定義が明
確でなく、今後、輸送機器の使用条件
をどのように変更した上で、どの部分の質
量を50%軽量化するのかの定義が必
要と思われる。
1年ごとに行われる技術推進委員会にて達成できなかった要因についても説明し
外部委員からコメントをいただき次年度の目標設定に反映している。
2015年、2017年と2回にわたり自動車の車体軽量化シナリオについて調査事
業を行なっている。軽量化の定義については、調査事業の結果等をもとにNEDO
技術戦略研究センター作成の高機能材料(構造材料)分野の技術戦略(非
公開)において考察がなされ、個別材料の目標に落とし込まれている。その目標
をもとにプロジェクトの最終成果として各部品の試作評価、シミュレーションを行い、
来年度行う調査事業にて今後の自動車車体軽量化の動向を参考に、軽量化
における最適化案を最終の成果報告書に明示する。
成果の実用化・事業化【5】技術の実用化に向けた戦略や具
体的取組は確認できるが、それらを市場
に提供するための事業化の計画及びマ
イルストーンの検討は見え難かった。これ
に伴い、市場への製品提供のための市
場の要求分析、解決方針や経済的・社
会的効果の分析及び予測について、十
分であったとは言い難い。今後は、新構
造材料技術研究組合(ISMA)を中
心とした本プロジェクトで得られた成果を、
我が国の産業に対して普及する体制づく
りを立案していただきたい。
事業化計画は各企業の戦略に基づくため公開しづらい。一方、市場要求や経済
的・社会的効果の分析及び予測については、2017年度調査以降の社会情勢
の変化を踏まえた調査を実施し、出口戦略に反映していく。産業界への普及につ
いては、すでにPJ内に鉄鋼メーカーや自動車メーカが参画しており、実用化を見据
えた研究開発を行っているところであるが、今後2年間では産業界への還元につ
いて、分野ごとに拠点化を進めデータの蓄積をはかるとともに、PJ終了後を見据え
た具体的な検討を経産省と開始しているところである。
3. マネジメント (2) 研究開発計画47進捗管理:動向・情勢変化への対応
背景
開発プロジェクト
革新的新構造材料等研究開発:事業期間:2014年度〜2022年度
◼ エネルギー使用量及びCO2排出量削減を図るため、その効果が大きい輸送機器(自動車、鉄道
車両等)の抜本的な軽量化に繋がる技術開発
◼ 輸送機器の原材料を革新的新構造材料等に置き換えることで、抜本的な軽量化(自動車の場
合50%軽量化)
関連調査事業
◼ 車体軽量化に関わる構造技術、構造材料に関する課題と開発指針の検討(2014年度)
◼ 近未来の移動体及びそれに貢献する車体軽量化に用いる構造材料の課題と開発指針の調査
(2017年度)
目的
輸送機器、特に国内産業での事業規模が大きい自動車に対して、以下を明らかにする:
◼ 自動車産業に与える社会潮流・事業環境
◼ 環境問題を考慮した、車体軽量化の数値目標
◼ NEDO開発プロジェクトの成果と社会実装に向けた課題
◼ 海外における関連技術動向
輸送機器の事業環境から見た車体軽量化材料・技術に
関する最新動向と課題の調査を行った。
2021年度調査事業
3. マネジメント (2) 研究開発計画48進捗管理:動向・情勢変化への対応
調査内容アウトプット
(1)社会情勢の変化を踏まえた
事業環境調査
・新潮流のキーワード抽出
・前回の2017年の調査結果からの拡張による事業環境予測
(2)自動車軽量化の仮説立案
(2030、2050 年の姿)
・2030年、2050年の車種別の軽量化目標
・軽量化目標達成のための材料案
(3)自動車のマルチマテリアル化
への課題
・開発中の材料の開発状況と強み/弱みのまとめ
・「革新的新構造材料等研究開発」事業の成果のまとめ
・材料ごとの社会実装のための課題のまとめ
(4)海外の自動車用構造材マル
チマテリアル化と市場動向の調査
・国/地域単位での市場動向と技術開発動向の特徴のまとめ
・国/地域での実用化、開発例
(5)PJ 成果による軽量化車両の
普及に向けた課題と展望のまとめ
・2030年実用化に向けたISMA成果、2050年に向けた技術課題と開発動向を
示すロードマップ
(6)有識者の
意見収集ヒアリング調査所属実施件数意見交換会*所属人数
自動車メーカ 5
大学関係者 3
部品メーカ 2
材料メーカ 8
民間企業関係者 2
大学・研究機関 3
合計 18 合計 5
*意見交換会
は2回開催
3. マネジメント (2) 研究開発計画49進捗管理:動向・情勢変化への対応
• 事業環境:CN(カーボンニュートラル)に向かって規制が強化され、自動車の事業環境が急速に変化する
• 車種構成:日本においては、2030年まではHEVが主体、その後BEVが主体となる
3. マネジメント (2) 研究開発計画50進捗管理:開発促進財源投入実績
件名年度
金額
(百万円)
目的成果
線形摩擦撹拌
(LFW)装置他2020年度 882
接合する異材の材料性能に合わせ
て圧力を制御し、テーラードブランク材
への応用を見据えて基盤技術を確
立する。
厚さ2mmの強度1.5GPa級中高炭素鋼
で、母材強度の80%以上を得る手法を
確立。(2022年度末)
マルチマテリアル部
材試作加速他
2021年度 483
片面マルチマテリアルボディーの構造
部材試作、評価の数量を増やし、実
用化要件を満足する結果を得るため。
実用化要件に即した構造部材試作品を
提示することで、ユーザー企業に早期社会
実装を促すことができる。
中性子源改造
(計測ライン増
設) 他
2022年度 288
中性子源改造(計測ライン増設)
によって、健全性検査のための透過イ
メージング像を、従来の2次元から3
次元に拡張して分析情報を高品質
化し、これを様々なマルチマテリアル接
合部の解析支援に用いてISMA-PJ
全体を加速する。
先端材料/接合技術開発のための世界的
な計測拠点が構築できる。製品を、高速
に大面積で3次元解析することで、劣化
(割れ・腐食減肉・破壊・接合不良・接
着不良、他)箇所を効率的に見つけ出し、
ブラッグエッジイメージング装置とで、マクロ
〜ミクロの詳細結晶解析が可能になる。
<評価項目4>目標及び達成状況(詳細)
(1)アウトカム目標及び達成見込み
(2)アウトプット及び達成状況515-4
報告内容524.目標及び達成状況(詳細)
3.マネジメント
2.目標及び達成状況(概要)
1.意義・アウトカム(社会実装)達成までの道筋
(1)本事業の位置づけ・意義
(2)アウトカム(社会実装)達成までの道筋
(3)知的財産・標準化戦略
(1)アウトカム目標及び達成見込み
(2)アウトプット目標及び達成状況
(1)実施体制
(※(注記))受益者負担の考え方
(2)研究開発計画
(1)アウトカム目標及び達成見込み
(2)アウトプット目標及び達成状況ISMANEDO
• アウトカム達成に向けた戦略
• アウトカム目標の達成見込み
• テーマごとの目標と根拠
• テーマごとの目標と達成状況
• ISMAの成果と意義
(※(注記))評価対象外
1. 意義・アウトカム(社会実装)までの道筋 (1)アウトカム(社会実装)達成までの道筋53カウル/アルミ正突部位/高強度
ハイテン鋼
フロア/アルミトレイ/アルミ
側突部位/高強度ハ
イテン鋼
ボンネット
フェンダー
外板/ アルミ or CFRP
リアゲート
ドア
ルーフ
マルチマテリアル部材技術
~2018年度高強度材料、接合技術、評価技術等
2019年度~
マルチマテリアル化を達成する
ための技術
車体重量半減A BCFリサイクル
材料代替効果(LCA等)
マルチマテリアル車体設計~軽量化等の実証
設計技術革新材料接合技術
接着剤技術
腐食評価技術
異材接合界面評価技術
2021,22年度
設計技術
マルチマテリアルリサイクル
中性子評価技術
2030年
アウトカム(社会実装)達成までの道筋
1. 意義・アウトカム(社会実装)までの道筋 (1)アウトカム(社会実装)達成までの道筋54アウトカム(社会実装)達成までの道筋
2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030
社会
実装へ接合技術開発
(既存構造材同士・革新構造材同士)
革新構造材開発、特性評価技術開発
(Fe、Ti、Al、Mg、CFRP)
第1期(NEDO) 第2期(NEDO) 第3期(NEDO) 第4期(NEDO)METIマルチマテリアル技術
開発
(構造設計、接合接
着、信頼性、革新材
料実用化技術等)
マルチマテリア
ル車体の検討(構造設計
〜信頼性評価)協調基盤技術の開発
(計測・評価、LCA 等)
個社へ持ちかえり
社会実装の検討
NEDO特別講座の活用
分野別拠点の活用
新規炭素繊維前駆体化合物の
絞り込み(CF)
合成方法の
最適化
異型状炭素
繊維の開発
NEDO特別講座の実施
人材育成
共同研究の検討
成果の受け渡し期間
成果の活用
方法検討C DB
革新材料の
適用方法
前回中間評価今回終了時評価
マルチマテリアル設計を核
にした革新材料を適材適
所に活用した軽量輸送
機器を実証
量産化に資する
革新材料の要素技術
を確立
難接合材・異種材料
間に適用できる
接合・接着技術A革新材料の
開発
再掲
1. 意義・アウトカム(社会実装)までの道筋 (1)アウトカム(社会実装)達成までの道筋55アウトカム(社会実装)達成までの道筋全体計画
2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030
社会
実装へ第4期(NEDO)
協調基盤技術の開発
(計測・評価、LCA 等)
個社へ持ちかえり
社会実装の検討
NEDO特別講座の活用
分野別拠点の活用
※(注記)詳細は次ページにて
NEDO特別講座の実施
人材育成
共同研究の検討
成果の受け渡し期間C Dマルチマテリアル設計を核
にした革新材料を適材適
所に活用した軽量輸送
機器を実証
量産化に資する
革新材料の要素技術
を確立
難接合材・異種材料
間に適用できる
接合・接着技術
従来であれば、プロジェクトの成果は
企業(個社)が持ち帰り事業化、
実用化を進めていたため、国民が成
果を活用できる場がなかった。
・事業終了後も成果を活用できる場、
方法の検討
・成果の発信の仕方
(構造物試作、展示会、書籍など)
・基本計画、実施方針に基づいた
アウトプットの目標達成
C 第4期にて
成果の活用
方法検討
1. 意義・アウトカム(社会実装)までの道筋 (1)アウトカム(社会実装)達成までの道筋56ユーザーすそ野の拡大→アウトカム拡大への布石
ISMAメンバ→個社へ持ち帰り
プロトタイプ試作量産車開発
ISMAメンバ外←アクセス窓口、支援体制構築
量産
プロトタイプ試作量産開発量産
要素技術開発
NEDO特別講座
分野別拠点
マルチマテリアル連
携研究ハブ
要素技術開発
展示会ほか車体重量半減
売上予測:1.2兆円
CO2削減効果:
373.8万tCO2/年
(車両軽量化の効果として)
アウトカム
アウトプット
成果の受け渡し期間
ISMA開発D2022年 2030年
アウトカム(社会実装)達成までの道筋全体計画
1. 意義・アウトカム(社会実装)までの道筋 (1)アウトカム(社会実装)達成までの道筋57アウトカム(社会実装)達成までの道筋予算の確保
事業イメージ
(1)最適設計開発、ボディー試作による開発技術の実証
• マルチマテリアル化に対応した最適設計ツールの開発
• 本事業で開発した革新的な軽量材料、マルチマテリアル化技術の
実証を目的とした自動車ボディーの試作
(2)計測・評価技術
• 本事業で開発した中性子計測装置による信頼性評価技術の強化。
• 自動車部材を想定した成形性や腐食・脆化等の評価手法の確立と
本事業で開発したマルチマテリアル部素材の評価。
(3)基盤構築
1CAEによるマルチマテリアル形状最適化
単一素材における
形状最適化
複数材料を組み合
わせたマルチマテリア
ル形状最適化
従来技術本事業開発
本事業で開発した革新的軽量材料、
接合・接着技術、設計技術等をフル活
用したボディーの試作・実証
2片面マルチマテリアルボディーの試作・
実証
• 各研究開発拠点において本事業成果として蓄積されている革新的
材料評価技術、マルチマテリアル化技術等を一体的に活用するために
必要なデータの利活用体制を整備し、社会実装にむけた実用化研
究開発を加速化。
マルチマテリアル構造
部材試作の予算確保
分野別拠点構築の
予算確保
財務省への概算要求
ISMAと予算を確保!
1. 意義・アウトカム(社会実装)までの道筋 (1)アウトカム(社会実装)達成までの道筋58アウトカム(社会実装)達成までの道筋成果の発信
複合展示
1成果の発信ー1 ボディ試作
ISMAでの開発材料を用いて
実用化ポテンシャルの高さを
部品試作にて検証
1. 意義・アウトカム(社会実装)までの道筋 (1)アウトカム(社会実装)達成までの道筋59アウトカム(社会実装)達成までの道筋成果の発信
2023 ナノテク展 NEDOブース 2023年2月1-3日
1. 意義・アウトカム(社会実装)までの道筋 (1)アウトカム(社会実装)達成までの道筋60アウトカム(社会実装)達成までの道筋成果の発信
1成果の発信ー2 広報活動20232月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月 4月
プロジェクト最終成果報告会
2022年度成果報告会
オートモーティブワールド
2023ナノテク展
自動車技術会とのコラボフォーラム
自動車会社におけるプレゼン会トヨタ
広報誌(ISMAレポート)
プロジェクト書籍(日本語、英語)
学会におけるシンポジウム
ISMA成果の国内大学キャラバン北海道大学/大阪大学/名古屋大学
2021年度 2022年度
国内外の研究者、企業、
大学生のための教科書
的な書籍を発行
1. 意義・アウトカム(社会実装)までの道筋 (1)アウトカム(社会実装)達成までの道筋
アウトカム(社会実装)達成までの道筋拠点構築
METI、NEDO、ISMA、産総研、NIMS、ガバニングボード等の外部委員
ふくめ構造材事業の在り方を検討
ユーザーやMETI内原課へのヒヤリングをもとに今後の方向性を決定
各研究開発拠点において本事業成果として蓄積されている革新的材料評価技術、
マルチマテリアル化技術等を一体的に活用するために必要なデータの利活用体制を整備し、
社会実装にむけた実用化研究開発を加速化。
これまでの産学の意見を踏まえ、ISMA事業については、当初の目的を達成していることから
一旦終了することが妥当ではないか。他方、残りのプロジェクト期間内に成果の拠点化を進め、
プロジェクト終了後も成果活用できる体制構築を目指すことが必要ではないか。
2拠点構築の検討
・事業終了後も成果を活用できる場、方法の検討611. 意義・アウトカム(社会実装)までの道筋 (1)アウトカム(社会実装)達成までの道筋
アウトカム(社会実装)達成までの道筋拠点構築62大学
産総研
(マルチマテリアル部門
各分野拠点)
企業
人材育成
早期社会実装
民間企業、大学から
の問い合わせ窓口
国際連携は?
つながりを濃く
★ISMA事業で種をまく
つながりを濃く
人材育成
企業就職
共同研究共同研究
★世界最高峰の構造材料開発の実施機関
つながりを濃く
民間企業、大学からこのように
認識してもらうことが最も重要
それにはどうすればいいか?
拠点化
初期段階の構想図
1. 意義・アウトカム(社会実装)までの道筋 (1)アウトカム(社会実装)達成までの道筋
アウトカム(社会実装)達成までの道筋拠点構築63★世界最高峰の構造材料開発の実施機関
STEP1
★各拠点の紹介機能
★維持管理予算
★産業界へのアピール
★ASIT外との連携
STEP2
★データを陳腐化
させないための方法
STEP3
★新規国プロ
★人材育成
★国際連携
1. 意義・アウトカム(社会実装)までの道筋 (1)アウトカム(社会実装)達成までの道筋
アウトカム(社会実装)達成までの道筋拠点構築64分野毎に
拠点構築
(8拠点)
各拠点の連携を
フォローする
研究ハブの設置
外部問合せから
の窓口機能
PJ実施期間内で
窓口機能を稼働
1. 意義・アウトカム(社会実装)までの道筋 (1)アウトカム(社会実装)達成までの道筋
アウトカム(社会実装)達成までの道筋拠点構築652022年10月21日(金)13時00分〜
タイトル;NEDO「革新的新構造材料等研究開発」プロジェクトシンポジウム
2022年度テーマ:マルチマテリアル構造材料研究拠点シンポジウム
〜構造材料の新たな価値とイノベーション創出をめざす〜
1. 意義・アウトカム(社会実装)までの道筋 (1)アウトカム(社会実装)達成までの道筋66アウトカム(社会実装)達成までの道筋 NEDO特別講座
プロジェクト名(P06046 / 技術戦略センター)
NEDOプロジェクトを核とした人材育成、産学連携等の総合的展開
講座名
マルチマテリアル構造部材に係る特別講座
2023/10より講座開始
1. 人材育成
2. 人的交流等の展開
3. 周辺研究の実施
概要
「革新的新構造材料等研究開発」プロジェクトの開発成果を
大学や企業の人材育成や技術開発に有効に活用すると共に、
構造部材における材料のマルチマテリアル化を幅広い分野で実
用化や普及を加速させる。当該、プロジェクトに参画していない
大学や企業の参加も積極的に促し、従来部材をマルチマテリア
ル化した場合の信頼性評価技術、LCAなどについて理解を深め
るとともに製品開発における企業の裾野を広げる。
★予算的にも各拠点を支援
1. 意義・アウトカム(社会実装)までの道筋 (1)アウトカム(社会実装)達成までの道筋67講座拠点実習内容受講者数講座実習
1 接着技術拠点
A)接着試験法基礎講座
B)×ばつ1回
3日 2日
2 量子ビーム計測拠点量子ビーム計測入門 ×ばつ1回 1日 1日
3 LCA評価拠点材料代替効果定量手法入門講座 ×ばつ? 90分 90分
4 非鉄信頼性評価拠点非鉄軽量材料信頼性基礎講座 ×ばつ1回 1日 1日
5 鉄鋼信頼性評価拠点
A)疲労寿命予測入門講座
B)×ばつ2回
半日
半日
半日
半日
6 構造設計技術基盤拠点
A)レベルセット・トポロジー最適化入門講座
B)×ばつ1回
半日
2.5日
半日
2.5日
7 接合技術拠点
A)溶接・接合プロセス解析入門講座
B)×ばつ2回
0.5日
0.5日
0.5日
1.5日
8 ×ばつ2回
1日 2日
各拠点でのNEDO特別講座内容(案)
アウトカム(社会実装)達成までの道筋 NEDO特別講座
1. 意義・アウトカム(社会実装)までの道筋 (1)アウトカム(社会実装)達成までの道筋68鉄鋼信頼性評価拠点 NEDO特別講座検討内容の一例
Aコース:疲労寿命予測入門講座
疲労き裂の成長予測には破壊力学が有効である。材料の疲労寿命の大部
分は、き裂の成長寿命に支配されるので、破壊力学で疲労寿命を算出できる
ように思われるが、微小疲労き裂の特異性のため単純ではない。本講座では、
まず、破壊力学による疲労き裂進展評価の基礎と、微小疲労き裂の特徴に
関する講義を行う。その後、実習として、通常の疲労試験とNIMSが開発した
自動顕微鏡システムによるミクロな疲労き裂の発生・進展挙動の観察を行い、
これらの疲労データを破壊力学により評価する。また、併せてNIMSの様々な最
新設備の見学を行う。
Bコース:水素脆化評価入門講座
本講座では、鉄鋼を対象として、遅れ破壊など材料中に侵入した水素が引き
起こす破壊現象の事例と機構についての講義とともに、試験片への水素チャー
ジ法や侵入水素量と力学特性の評価法についての実習を行う。講義では、高
強度鋼とステンレス鋼における水素脆化の事例とそれぞれに異なる破壊メカニズ
ムとともに、材料を安全に使用するための対策について学ぶ。実習では、講義で
の理解をもとに、自動車用ハイテン材を対象とした評価法を学ぶ。また、併せて
NIMSの様々な最新設備の見学を行う。
疲労き裂進展追跡装置と
観察例
高強度鋼平滑材の水素脆化と粒界き裂の3次元観察
非破壊X線CT観察
未チャージ材
Shibata et al. Mater Sci Technol 2017
アウトカム(社会実装)達成までの道筋 NEDO特別講座
「革新的新構造材料等研究開発」
(終了時評価)
2014年度〜2022年度 9年間
プロジェクトの概要
新構造材料技術研究組合
2023年4月21日ISMAInnovative Structural Materials Association69実施者:新構造材料技術研究組合(ISMA)
技術企画部プロジェクトマネージャー室部長、
研究統括代行秋宗淑雄
説明内容
1.アウトプットの目標値と達成状況
1.1 全分野のプロジェクト基本計画達成状況
1.2 全分野のTRL評価
1.3 アウトカムに繋がる大型設備・ラインの構築
・IHIの鋼/CFRP部品製造ライン
・NCCのLFTD(CFRTP)試作ライン
・産総研の中性子ビームライン
2.アウトカムへの橋渡し状況
2.1 技術開発成果を記録する拠点化状況
2.2 新素材による部品試作での実証
3.成果の創出状況
3.1 知財報告件数ISMAInnovative Structural Materials Association 70
研究開発のスケジュール
複層鋼板、水接合
基礎フェーズへ
終了FS課題
2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022
第1期第3期第4期
第2期
METI NEDO
依託元
研究期間
熱可塑性CFRP革新炭素繊維開発
先行Proj.
の融合と
課題の新設Ti接合、FSW機器・チップ等
の実用化・事業化へ
合流
合流
卒業課題
Ti材料、CF材料、鉄道用
Mgの実用化・事業化へ
年次
卒業課題
マルチマテリアル車体における
ガルバニック腐食、鉄鋼信
頼性、革新材料・接合
技術の部品適用課題を
新設
マルチマテリアル
車体の設
計、接合
基盤研究、
CFやALの
リサイクル課題
を新設
中性子
線開
発・接
着技術
開発課
題を新設終了課題ISMAInnovative Structural Materials Association 71
中間評価ステージゲート評価
1.1 全分野のプロジェクト基本計画の達成状況(1)72ISMA
Innovative Structural MaterialsAssociation
研究開発項目
2014-2015 中間
評価1
2016-2017 中間
評価2
2018-2020 中間
評価3
2021-2022 終了時
評価
H26-27 H28-29 H30-R02 R03-04
1「マルチマテリア
ル技術開発」
(1)マルチマテリアル設計技術開発(a)トポロジー最適化システムの構築・複数の材料のトポロジー最適設計
法を構築する。
(b)マルチマテリアル界面評価モデ
ル化
(c)車体構造適用可能性検討
・複数の材料の利用を想定した対象
問題を選定し、そのデータを作成す
る。
・車体構造への展開を目的としたソ
フトウェアの大規模問題への拡張を
検討する。
・最適構造の工学的な妥当性を検
証・評価する。
達成
(1)マルチマテリアル設計技
術開発
(d)マルチマテリアル実設計へ
の適用
・開発材料を利用した最適設計
法を構築する。
・マルチマテリアル最適構造の
導出と接合方法を含めた評価を
実施し、最終的にマルチマテリ
アル設計車体の提案を行う。
(2)マルチマテリアルボ
ディーの検討・試作
・トポロジー最適化法により
得られた軽量化マルチマテリア
ル部材につき、粉末積層造形プ
ロセスによる軽量化の可能性を
検討する。
達成
1.1 全分野のプロジェクト基本計画達成状況(2)73ISMA
Innovative Structural MaterialsAssociation
研究開発項目
2014-2015 中間
評価1
2016-2017 中間
評価2
2018-2020 中間
評価3
2021-2022 終了時
評価
H26-27 H28-29 H30-R02 R03-04
2「接合技術開発」
(1)チタン/チタン
連続接合技術の開発
・接合深さ:5mm 以
上・接合強度:母材強
度の90%以上
達成
(1)チタン/チタン連続接合技
術の開発
・接合深さ:10mm 以上・接合強
度:母材強度の90%以上
達成
(2)中高炭素鋼/中
高炭素鋼接合技術の開
発(スポット接合技術
と連続接合)
・接合強度:厚み
1.5mm 、強度
1.2GPa 以上の中高炭
素鋼で、 JIS A 級
( JISZ3140 :1989)
の引張せん断荷重平均
値の 70%
達成
(2)中高炭素鋼/中高炭素鋼接
合技術の開発(スポット接合技術
と連続接合)
・接合強度:厚み1.5mm 、強度
1.2GPa 以上の中高炭素鋼で、 JIS
A 級( JISZ3140 :1989) の引張
せん断荷重平均値の 70%以上
達成
(2)中高炭素鋼/中高炭素鋼接
合技術の開発(スポット接合技術
と連続接合)
・接合強度:厚み1.4mm、強度
1.5GPa以上の中高炭素鋼で、JIS-
A級(JIS Z3140 :2017)の引張
せん断荷重平均値の70%以上、十
字引張荷重平均値の 70% 以上
達成
(2)中高炭素鋼/中高炭素
鋼接合技術の開発(スポット
接合技術と連続接合)
・接合強度:厚み1.4mm、強
度1.5GPa以上の中高炭素鋼で、
JIS-A級(JIS Z3140:2017)
の引張せん断荷重平均値以上、
十字引張荷重平均値以上
達成
(3)鋼材/アルミニ
ウムの接合技術の開発
(スポット接合技
術) ・JIS A 級( JIS
Z3140 :1989 )の引
張せん断荷重平均値
以上又は母材破断
達成
(3)鋼材/アルミニウムの接合
技術の開発(スポット接合技術)
・高減衰接着剤の仕様決定
達成
(3)鋼材/アルミニウムの接合
技術の開発(スポット接合技術)
・接合強度:抵抗スポット溶接に
よる剥離強度として十字引張荷重
平均値が1.5kN 以上
達成
(3)鋼材/アルミニウムの
接合技術の開発(スポット接
合技術)
・接合強度:各種実用部品の
接合で、JIS-A級(JIS
Z3140:2017)の引張せん断
荷重最小値以上又は母材破断
達成
(4)アルミニウム/
CFRP 接合技術の開発
・接合強度:試験片の
接合で、JIS A 級
( JIS 3140 :1989 )
の引張せん断荷重平均
値以上又は母材破断
達成
(4)アルミニウム/CFRP 接合
技術の開発
・高減衰接着剤の実用組成の決定達成
(4)アルミニウム/CFRP 接合技
術の開発
・ポリアミド樹脂( PA) 、ポリ
フェニレンスルファイド樹脂
( PPS) など高融点樹脂をマト
リックスとする CFRP の接合技術
の確立
達成
(4)アルミニウム/CFRP
接合技術の開発
・接合強度:各種実用部品の
接合で、JIS-A級(JIS
Z3140:2017)の引張せん断
荷重最小値以上又は母材破断
達成
(5)鋼材/CFRP 等
樹脂接合技術の開発
・接合強度:母材破断
達成
(5)鋼材/CFRP 等樹脂接合技
術の開発
・接合強度:母材破断
達成
(5)鋼材/CFRP 等樹脂接合技術
の開発
・鋼材/CFRP 複合成形パネルの製
作に向けた接合材料の仕様確定
達成
(5)鋼材/CFRP 等樹脂接
合技術の開発
・鋼材/CFRP 複合成形パネ
ルの製作
達成
(6)構造材料用接着技術の開発
・接合強度:引張せん断強度
10MPa以上
達成
(6)構造材料用接着技術の開発
・接合強度 :金属用接着剤では
引張せん断強度 20MPa 以上、プ
ラスチック用接着剤に対しては
7MPa 以上
達成
(6)構造材料用接着技術の
開発・接合強度 :金属用接
着剤は引張せん断強度 28MPa
以上、プラスチック用接着剤
に対しては 10MPa 以上
達成
1.1 全分野のプロジェクト基本計画達成状況(3)74ISMA
研究開発項目
2014-2015 中間
評価1
2016-2017 中間
評価2
2018-2020 中間
評価3
2021-2022 終了時
評価
H26-27 H28-29 H30-R02 R03-04
3「革新的チタン
材の開発」
(1)製錬・溶解・熱
延工程を革新的に短縮
した高機能チタン薄板
製造技術開発
・スポンジチタンで・
鉄含有値:ばらつき範
囲 50〜500ppm
平均値 200ppm 以下
達成
(1)製錬・溶解・熱延工程を革新
的に短縮した高機能チタン薄板製造
技術開発
・大型工業製品製造に不可欠な工程
技術の要素技術を確立し、量産プロ
セスの見通しを得る。
達成
(1)製錬・溶解・熱延工程を革
新的に短縮した高機能チタン薄板
製造技術開発
・実機スケールで、Fe≦200ppm、
O≦150ppm、Cl≦300ppmのスポ
ンジチタンを製造可能な技術の確立早期
達成
(2)チタン材連続一
貫製造プロセス技術開発・精錬後の酸素含有
値:300ppm 以下
達成
(2)チタン材連続一貫製造プロセ
ス技術開発
・実機プロセスにおける精錬後の酸
素含有値を300ppm 以下とする要素
技術確立の見通しを得る。
達成
(2)チタン材連続一貫製造プロ
セス技術開発
・引張強度が現行材より20%向上
した材の量産プロセス検証
早期
達成
(3)チタン新製錬技
術開発
・鉄含有値:
2000ppm 以下
達成
(3)チタン新製錬技術開発
・製錬プロセス設計指針を構築し、
量産プロセスへの見通しを得る。
達成
(3)チタン新製錬技術開発
・工業化が可能と判断される
Fe≦2000ppm、酸素≦1000ppm
で、現行クロール法よりコスト
20%削減に必要な要素技術を提示
早期
達成
4「革新的アルミ
ニウム材の開発」
(1)高強度・高靱性
アルミニウム合金の開発・引張強度:660MPa
以上 (現状 600MPa)
達成
(1)高強度・高靱性アルミニウム
合金の開発
・引張強度:750MPa 以上 (現状
600MPa)
達成
(1)高強度・高靱性アルミニウ
ム合金の開発
・疲労強度を維持しながら高強度
化した合金(引張強度:
750MPa)の実機レベル(大型ね
じり鍛造装置を用いた)の製造技
術開発
達成
(1)高強度・高靱性アルミ
ニウム合金の開発開発合金の
実機化製造条件の技術指針確立〇
(2)アルミニウム材
製造電析プロセス技術
開発
・電解条件の確立
達成
(2)アルミニウム材製造電析プロ
セス技術開発
・AlCl 3 系イオン液体の新合成法の
開発及び量産法の提示
達成
(2)アルミニウム材製造電析プ
ロセス技術開発
・新電析浴において、電析速度
1.0μm/min以上の達成
達成
(2)アルミニウム材製造電
析プロセス技術開発
・鋳物級の低純度から新地金
以上の高純度アルミニウムへ
のハイアップグレード技術の
指針確立
〇原料
をAL
廃材に
置き換え(3)複層アルミ合金の開発
・熱処理後の耐力600MPa 以上
達成
(3)複層アルミ合金の開発
・熱処理後の耐力700MPa 以上
早期
達成
1.1 全分野のプロジェクト基本計画達成状況(4)75ISMA
Innovative Structural Materials Association
研究開発項目
2014-2015 中間
評価1
2016-2017 中間
評価2
2018-2020 中間
評価32021-2022 終了時
評価
H26-27 H28-29 H30-R02 R03-04
5 「革新的マグネ
シウム材の開発」
(1)易加工性マグネ
シウム材の開発・レア
アース添加無し・引張
強度:250MPa 以上
達成
(1)易加工性マグネシウム材の開発・レアアース添加無し・引張強度:
270MPa 以上
達成
(2)高強度マグネシ
ウム材の開発・レア
アース添加無し・引張
強度:350MPa 以上
達成
(2)高強度マグネシウム材の開発
・レアアース添加無し・引張強度:
360MPa 以上・伸び:15% 以上
達成
(3)マグネシウム材
の評価手法の開発
・既存の難燃性マグネ
シウム合金を対象とし
て、発火メカニズム及
び腐食メカニズムの解
明と評価手法の導出
達成
(3)マグネシウム材の評価手法の
開発
・難燃性マグネシウム合金を対象と
して、発火特性、腐食特性及び疲労
特性に関するデータベース構築
達成
(4)マグネシウム材の接合技術の
開発・開発材の接合技術の開発
達成
(5)革新的マグネシウム材の開
発及び長期性能評価・前期で開
発した合金を用いて高速鉄道車両
適用のための大型部材(長さ5m
以上)の材料製造技術(押出技術、
圧延技術、加工技術 )を構築する。
達成
(5)革新的マグネシウム材
の開発及び長期性能評価
・前期で開発した合金を用い
て鉄道車両のための大型部材
(長さ 25m 以上)の量産技
術の技術指針を構築する。
達成
(6)マグネシウム製高速車両構
体の開発・革新的マグネシウム
材を用いて高速車両構体を設計す
るための技術指針を、一般断面
モックアップ構体の作製・評価
を通じて構築する。
達成
(6)マグネシウム製高速車
両構体の開発
・革新的マグネシウム材製の
実物長高速車両構体を設計す
るための技術指針を構築する。
達成
(7)マグネシウム材の性能・寿
命に関するマテリアルズ・インテグ
レーション(MI)活用技術開発
・難燃性マグネシウム合金接合部
の疲労性能・寿命を、理論や経験
則、数値モデリング、データベー
ス、機械学習などにより予測可能
とする各モジュールのプロトタイ
プを完成させる。
達成
(7)マグネシウム材の性
能・寿命に関するマテリアル
ズ・インテグレーション(MI)
活用技術開発
・難燃性マグネシウム合金接
合部の長期性能(疲労性能・
寿命、耐食性等)を、予測可
能とする各モジュールの検証
を実施し、統合したワークフ
ローとして完成させる。
達成
1.1 全分野のプロジェクト基本計画達成状況(5)76ISMA
Innovative Structural Materials Association
研究開発項目
2014-2015 中間
評価1
2016-2017 中間
評価2
2018-2020 中間
評価3
2021-2022 終了時
評価
H26-27 R03-04
H28-29 H30-R02
6「革新鋼板の
開発」
(1)高強度高延性中高
炭素鋼の開発・レアメ
タル添加量:10wt %未
満・引張強度:1.2GPa
以上・伸び:15 %以上
達成
(1)高強度高延性中高炭素鋼
の開発
・レアメタル添加量:10wt %
未満・引張強度:1. 5 GPa 以
上・伸び:20 %以上
達成
(1)高強度高延性中高炭素鋼の
開発
・開発材において汎用鋼
(590MPa〜980MPa級)と同等
の耐食性と水素脆性を目指す
達成
(1)高強度高延性中高炭素鋼の
開発
・鋼材中の軽元素と耐食性の関係
の明確化
達成
(2)中高炭素鋼の解
析・評価手法の開発
・低濃度炭素検出技術
炭素定量下限:30ppm
達成
(2)中高炭素鋼の解析・評価
手法の開発
・鋼組織の高速定量解析技術の
確立
達成
(2)中高炭素鋼の解析・評価手
法の開発
・鋼中のヘテロ構造と軽元素の空
間相関評価技術において、空間分
解能:200nm以下、濃度分解能:
0.1mass%を目指す
達成
(2)中高炭素鋼の解析・評価手
法の開発
・薄鋼板の水素脆化挙動に係るき
裂伝播挙動解析技術を構築する。
また、新規ミクロ組織観察技術を
開発し、き裂伝播挙動との関係を
明らかにする。
達成
7「熱可塑性
CFRPの開発」
(1)熱可塑性CFRP と
金属材料との接合技術開
発・CFRP と異種材料
(鉄鋼、アルミ合金)と
の接合の要素技術の見極
めを行い、上記接合方
式・接合形状における強
度設計に必要なデータ
ベースを構築する。
達成
(1)熱可塑性CFRP と金属材
料との接合技術開発・2015
年度までに構築した異材接合
データベースを基に、現行量産
車において多用され一般的に用
いられている接合方式(ボルト
締結や接着接合)と同等以上の
強度を達成するための要素技術
及びその設計手法を確立する。
達成
(2)熱可塑性CFRP の
開発及び構造設計・加工
技術の開発
・LFT-D (Long Fiber
Thermoplastics-Direct
)成形の基礎技術の開発
・大物高速成形技術の開発達成
(2)熱可塑性CFRP の開発及
び構造設計・加工技術の開発
・量産化につながる混練・押出
プロセスの要素技術を確立する。
・複雑なボディ部材の成形技術
を確立し、量産化に繋がる要素
技術を確立する。ハイブリッド
成形技術を確立するとともに、
高速マテハン技術の要素技術を
確立する。
達成
(2)熱可塑性CFRP の開発及び
構造設計・加工技術の開発
・LFT-D高速成形最適化技術の開発・熱可塑性CFRP高速ハイブリッド
成形技術の開発
達成
(2)熱可塑性CFRP の開発及び
構造設計・加工技術の開発
・多様な補強材とLFT-Dとのハイ
ブリッド成形技術について構造部
材による技術検証を行い、技術を
確立する。
達成
(3)超軽量 CFRTP/CFRP ハイ
ブリッド部材の開発
・CFRTP 材料および成形技術を活
用して、CFRTP/CFRP(熱可塑/熱
硬化)ハイブリッド部材を設計し、
軽量化効果を実証する。
達成
1.1 全分野のプロジェクト基本計画達成状況(6)77ISMA
Innovative Structural Materials Association
研究開発項目
2014-2015 中間
評価1
2016-2017 中間
評価2
2018-2020 中間
評価3
2021-2022 終了時
評価
H26-27 H28-29 H30-R02 R03-04
8「革新炭素繊維
基盤技術開発」
(1)新規炭素繊維前
駆体化合物の開発
・新たな炭素繊維前駆
体を開発する。引張弾
性率 235GPa 、破断
伸度 1.5 %
達成
(1)新規炭素繊維前駆体化合
物の開発
・前期成果とあわせて、異形状
炭素繊維の製造技術を確立する。
達成
(1)新規炭素繊維前駆体化合物
の開発
・炭素繊維として、フィラメント
径7μmで、弾性率240GPa、強度
4GPaを凌ぐ性能を目指す。
達成
(2)炭化構造形成メ
カニズムの解明
・新たな炭素繊維前駆
体を開発する。引張弾
性率 235GPa 、破断
伸度 1.5 %
達成
(2)炭化構造形成メカニズム
の解明
・異形状炭素繊維の製造技術を
確立する。
達成
(2)炭化構造形成メカニズムの
解明・マイクロ波炭化のプロセ
ス多段化など設備を改良すると共
に処理条件を最適化し、従来の炭
化炉方式に優る大規模生産のため
の製造技術を確立する。
達成
(3)炭素繊維の評価手法開発、
標準化
・圧縮試験、曲げ試験、ねじり
試験方法の規格原案を作成し、
JIS ISO 化に必要なデータを収
集する。
達成
(3)炭素繊維の評価手法開発、
標準化
・熱可塑性樹脂と異形状炭素繊維
の界面特性を検証し、その特性発
現メカニズムを解明することによ
り、標準的な力学的試験法を確立
する。
達成:リサイ
クル
繊維で2022
まで
継続
9「戦略・基盤研
究」
(1)新構造材料の動
向調査・技術・研究
戦略・研究開発のビ
ジョンの明確化
達成
(1)新構造材料の動向調査・
技術・研究戦略
・研究開発の実用化・事業化
ビジョンの明確化
達成
(1)新構造材料の動向調査・技
術・研究戦略
・マルチマテリアル構造体に係わ
る共通基盤技術課題の抽出
達成
(1)新構造材料の動向調査・技
術・研究戦略
・プロジェクト成果の取りまとめ
及び検証
達成
(2)共通基盤技術の
調査研究
・構造材料、接合プロ
セスに関する新たな研
究シーズの顕在化
達成
(2)共通基盤技術の調査研究
・構造体接合部設計・評価手法
の確立
達成
(2)共通基盤技術の調査研究
・新材料の材料代替効果定量技術
の開発課題の抽出
達成
(2)共通基盤技術の調査研究
・異種材料接合における腐食解析
手法の確立
達成
(3)中性子等量子ビームを用い
た構造材料等解析技術の開発
・新規小型中性子装置を建設し、
ブラッグエッジイメージング法に
よる測定の分解能と統計精度を明
らかにする。
達成
(3)中性子等量子ビームを用い
た構造材料等解析技術の開発
・ブラッグエッジイメージングの
データから、歪や金属組織のイ
メージング情報に変換する手法を
確立し、接合部の2次元マッピン
グを実現する。
達成
(4)低圧・超高速CFRP 成形技
術の開発・樹脂供給体における
樹脂・基材の基本設計を完了する。
達成
7 「熱可塑性 CFRP の開発」の
(3)に移動
1.1 全分野のプロジェクト基本計画達成状況
プロジェクト全期間の成果まとめ(1)
・研究テーマ関連図
1.革新材料の開発
・革新鋼板(強度1.5Ga, 伸び20%):目標達成
・革新アルミ(750MPa, 12%) :目標達成
・革新マグネ(360MPa, 15%) :目標達成
・革新炭素繊維(4.0GPa, 1.7%):目標ほぼ達成
・熱可塑性CFRP (LFT-D):プロセス実証達成
平均強度 130MPa
2.革新材料の評価・解析
(23) 軽元素の有効利用革新鋼材
(61) 超高強度鋼板の腐食
(62) 超高強度薄鋼板の水素脆化
(65) マルチマテリアル防食表面処理評価
(65B)ガルバニック腐食のシミュレーション
(52) 中性子線解析
(51) 革新炭素繊維(太径化)
(54-27C) 低圧・超高速CFRP
(66)鉄鋼信頼性評価技術
3.革新材料の接合技術の開発
・FSW:リニア接合(A1点以下)実証
・FSSW(FSJ):革新鋼板、ツール開発:目標達成
・外加圧スポット溶接:革新鋼板:目標達成
・アークスポット溶接:革新鋼板:目標達成
・レーザー溶接:革新鋼板:目標達成
・接着:構造材料用接着剤開発
4.異材接合
(2) 革新鋼板/アルミの異種材料接合
(63) 鋼板と樹脂材料の革新的接合技術
(64) マルチマテリアル異材接合基盤研究
(64B)異材接合継ぎ手性能DB作成
(53) 異種材料用接着剤技術開発(塗装前後対応可)
(46) 異材摩擦接合共通基盤研究
異材接合力学特性
革新材料力学特性
ベース車両ISMAInnovative Structural Materials Association78赤字は2022実施
ベース車両
5.マルチマテリアル設計
・トポロジー最適化設計
(衝突特性を含む)
(59) マルチマテリアル車体軽量化
に関わる革新的設計技術
6.マルチマテリアル部材試作
(5) アルミニウム/異種材料の点接合技術(ドアー)
(33) 革新的FSWによる超ハイテン接合部材 (Bピラー
想定)
(27) CFRTPの開発及び構造設計・応用加工(フロア)
(35B) 革新マグネの自動車構造部材への適用(フード)
(27C)超軽量CFRTP/CFRPハイブリッド部材の開発
(42-4)1/2車体構造作製
車体軽量化(目標50%)
バーチャル展示実証モデル展示
まとめ
7.リサイクル&LCA
(27A) 炭素繊維リサイクリング
(27B) リサイクル炭素繊維評価
(42) 新材料の材料代替効果定量技術(LCA)
(14) アルミニウムのアップグレードリサイクル
8.革新製造プロセス、鉄道車両への適用、MI
(35A) 革新マグネの鉄道車両への適用
(60) マグネシウムMI
(10) チタン材一貫製造プロセス
(11) チタン薄板の革新的低コスト化技術
(14) アルミニウム材新製造プロセス
(42) 拠点化(AIST,NIMS,京大、阪大、名大)79プロジェクト全期間の成果まとめ(2)
赤字は2022実施ISMAInnovative Structural Materials Association
融合推進委員会(ISMA内部推進委員会)での研究方針の議論
目的:
・プロジェクトの4期2年については、材料開発からそれぞれの成果を組み合わ
せてマルチマテリアル化を進め、マルチマテリアル部品の試作・評価を目指す。
・成果としては、材料開発に目途を得、部材・車体試作などの実証試験に移行、
接合は異材接合にシフトさせ、CAEや部材に結び付けていく、また新たな課題
としてLCA、リサイクル、拠点化にも取り組む。
・プロジェクト全体を分かりやすく解説した書籍づくりを目指す。
会議体:委員長;岸PL、佐藤委員、長井委員、吉川委員、福富査員、吉田(豊)
委員、志田委員(司会)、篠崎専門調査員、千葉専門調査委員、ISMA-PM
開催頻度:2019年は3回、2021年度に4回 (2020年度はコロナのため休止)
結論:
・2020年度からの新課題を検討し、異材接合、CAE、部材試作、LCA、リサイ
クル、拠点化などに注力する実施方針を確認できた。
・成果創出するための項目(強度、延性、寿命、接合性、材料配置、衝突性、
コスト、軽量化、LCA、TRL)などを検討をすすめ、2021年度のTL会(非公
開)にて全TLに報告。
・プロジェクト全体を分かりやすく解説した書籍づくりを実施。80ISMA
Innovative Structural Materials Association
説明内容
1.アウトプットの目標値と達成状況
1.1 全分野のプロジェクト基本計画達成状況
1.2 全分野のTRL評価
1.3 アウトカムに繋がる大型設備・ラインの構築
・IHIの鋼/CFRP部品製造ライン
・NCCのLFTD(CFRTP)試作ライン
・産総研の中性子ビームライン
2.アウトカムへの橋渡し状況
2.1 技術開発成果を記録する拠点化状況
2.2 新素材による部品試作での実証
3.成果の創出状況ISMAInnovative Structural Materials Association81技術成熟度レベル(TRL)は、取得プロセス中にプログラムの重要な技術
要素(CTE)中の技術の成熟度を推定する方法です。それは、技術要件お
よび実証技術力を判定する方法論です。 TRLは、9が最も成熟した技術で
あるとし、1から9までの9段階で評価します。評価軸は技術的な成熟度の
横並びでの議論を可能にします。
提案機関 TRL.1 TRL.2 TRL.3 TRL.4 TRL.5 TRL.6 TRL.7 TRL.8 TRL.9
総合科学技
術会議
科学的な原
理・現象の発見原理・現象の
定式化
技術コンセプ
トの確認
(POC)
研究室レベル
での試験
想定使用環
境での試験
実証・デモン
ストレーション
実機環境で
のシステム・プ
ロトタイプの
デモ
システムの完
成・有効性確認事業化/既存
の材料、装置、
製品、システ
ム、工程の改良DOE
科学的研究
は適用R&D
への変換を
開始
本発明が始
まります
実際のR&
Dが開始さ
れる -
基本的技術
のコンポー
ネントを統合ブレッド
ボード技術
の忠実度が
大幅に向上
モデル/プ
ロトタイプ
は、当該環
境でテスト
されている
計画運用シ
ステムでの
プロトタイ
プ完成
技術は働く
ことが証明
されている
最終的な形
が完成
産総研橋渡
基本原理・
現象の発見
原理・現象の
定式化
技術コンセ
プトの確認
(POC)
研究室レベ
ルでの試験
想定使用環
境での試験
実証・デモ
ンストレー
ション
トップユー
ザーテスト
(システム
レベル)
パイロット
ライン
大量生産
ISMAのプロジェクト実用化研究事業化ISMAInnovative Structural Materials Association82(参考)TRL(Technology readiness level)による
技術成熟度によるテーマ評価
分野
終了時の
TRL予想
終了時の技術状態各機関:終了後の進め方自動車用途として2030年
マルチ
マテリア
ル技術
構造設計
(京大)TRL5トポロジー最適設計法を構
築し提案(サスタワー試作)
材料構成・接合方法を加味
した設計方法から板組への
フィードバック検討
材料構成・板組・接合方法
を加味した設計方法の指
針提案
リサイクル技術
/LCA(AIST)
AL:TRL4
CF:TRL6
LCA:TRL5
AL:アップグレードリサイク
ルの技術指針提示、CF:物
性評価指針を提示、LCA:
ソフトウエアの提示
AL:工程廃材からの量産化
技術に着手、CF:工程廃材
からの量産化技術の確立・
標準化提案、LCA:データの
検証
AL:廃材からの量産化技
術の提案、CF:廃材からの
量産化・標準化提案、
LCA:実輸出入フロー組
み込み
接合(阪大)
/接着(AIST)TRL6自動車製造工程での接合
法・接着剤の選択肢提供
が可能
実工程・実部品への応用と
評価
実工程・実部品・実車への
応用
計測評価技術
(AIST・
NIMS)
中性子:TRL6鉄信頼性:TRL5中性子:測定業務の受託
が可能
鉄鋼信頼性:亀裂進展挙
動確認
中性子:業務受託のノウハ
ウ蓄積、鉄鋼信頼性:現象
ごとの亀裂進展挙動データ
収集
中性子:評価センターとして
自立、鉄鋼信頼性:現象ご
との亀裂進展挙動把握
材料技術鉄/非鉄金属
(AIST)TRL5市中材よりも低コストで高
強度材製造プロセスに指針、
Mg材でのMIにめど。
実機での量産性確認、低コ
スト低CO2技術構築、Mg
は防食指針と材料フローの
検討
リサイクル・輸出入を考えた
量産・材料フロー確立
炭素繊維複合
材料
(名大NCC)TRL5大面積部品での強度保障
にめど
低コスト・均一性能化につな
がる技術構築
プロセスの低コスト化・均一
性能化にめど
炭素繊維 TRL4
3期で終了:直接耐炎化
紡糸プロセス確立、マイクロ
波炭化にめど
次の国家プロジェクトで低コ
スト・低CO2化技術構築
各種自動車部品への活用
を目指し低コスト化のめど
を得る。
1.2 全分野のTRL評価:プロジェクト終了時に想定される状態と拠点での対応832期
1期 4期
実用化・事業化に向けた具体的取り組み;終了時のTRL(開始時のTRLは3とする)年度
2013 2014 2015 2016 20173期2018 2020
2019 2021 2022
1マルチマテリアル
技術開発
2接合技術開発
3革新的チタン材
の開発
4革新的アルミ
ニウム材の開発
5革新的マグネ
シウム材の開発
研究開発項目
59;マルチマテリアル車体軽量化にかかわる革新的設計技術
53;異材接合用接着剤開発
46.64;マルチマテリアル異材接合基盤、
63;鋼板と樹脂材料の革新接合
10,11革新チタン(プロセス開発)
14;アルミニウムのアップグレードリサイクル
14;アルミニウムの精錬
13,21革新アルミ(750MPa,12%)
60;マグネMI
35;革新マグネ(350MPa,15%)、車両への適用
33;革新的FSWによる超ハイテン接合部材
2;革新鋼板/アルミの異材接合
5;アルミニウム/異種材料の点接合(ドア)
1.アルミニウム/CFRP、2,3.4,6,8中高炭
素鋼接合技術の開発、 5;アルミニウム
/異種材料の点接合、7.鋼材/CF
RP接合技術の開発TRL5TRL4TRL3鉄道TRL6 車TRL4TRL4TRL4TRL6TRL5TRL3TRL4TRL4TRL6TRL4TRL3TRL5TRL6TRL6TRL6TRL6TRL5TRL6TRL4TRL5TRL6TRL584ISMA66;鉄鋼信頼性評価技術開発年度
2013 2014 2015 2016 20172期1期 3期 4期
2018 2020
2019 2021 2022
6革新鋼板の開発7熱可塑性CFRP
の開発
8革新炭素繊維
基盤技術開発
9戦略・基盤研究
研究開発項目
22,23,24革新鋼板(強度
1.5GPa、伸び20%)
23;軽元素の有効利用革新鋼材
65;マルチマテリアル部材防食表面処理評価
61,62高強度鋼板の腐食と水素脆化
27;炭素繊維リサイクル
27B;リサイクル炭素繊維評価
51;革新炭素繊維(4.0GPa,1.7%)
54⇒27C 低圧高速CFRP
52;中性子線解析
27;熱可塑性CFRP(LFT-D))
42;新材料の材料代替効果定量技術(LCA)
42-3拠点形成TRL4TRL4TRL5TRL4TRL4TRL4TRL4TRL4TRL3TRL3TRL1TRL4-5
TRL4-5TRL4TRL5-6TRL6TRL5TRL5TRL3TRL6TRL5
実用化・事業化に向けた具体的取り組み;終了時のTRL(開始時のTRLは3とする)85ISMA
説明内容
1.アウトプットの目標値と達成状況
1.1 全分野のプロジェクト基本計画達成状況
1.2 全分野のTRL評価
1.3 アウトカムに繋がる大型設備・ラインの構築
・IHIの鋼/CFRP部品製造ライン
・NCCのLFTD(CFRTP)試作ライン
・産総研の中性子ビームライン
2.アウトカムへの橋渡し状況
2.1 技術開発成果を記録する拠点化状況
2.2 新素材による部品試作での実証
3.成果の創出状況86ISMA
Innovative Structural Materials Association
1.3 大型設備・ラインの構築状況
・IHIの鋼/CFRP部品製造ライン87ISMA
Innovative Structural Materials Association
・IHIの鋼/CFRP部品製造ライン88ISMA
Innovative Structural Materials Association
(動画)
保温搬送装置
混練・押出機
断裁装置
マテハンロボット➀
3500tプレス機
(LFT-Dプレス機チャージ)
マテハンロボット➁
補強材加熱炉
(補強材チャージ&成形品取出し)
CFクリールスタンド→
1.3 アウトカムに繋がる大型設備・ラインの構築
・NCCのLFTD(CFRTP)試作ライン89ISMA
Innovative Structural Materials Association
1.3アウトカムに繋がる大型設備・ラインの構築
・NCCのLFTD(CFRTP)試作ライン90ISMA
Innovative Structural Materials Association
(動画)
1.3アウトカムに繋がる大型設備ラインの構築
・産総研の中性子ビームライン
新小型中性子計測装置の建設と3小型施設連携による産業利用の拡大
HUNS-II(北大)
小角散乱によるナノ析出物の定量測定ほか.91ISMA
Innovative Structural Materials Association
ISMA小型中性子計測装置AISTANS(産総研)の新設
産総研、東工大、高エネ機構、理研、北大の共同で2つのビームライン完成:
構造材料素材から自動車ドアなど大型車両パーツの中性子&X線ラジオグラフィ、
3D-CT測定、中性子ブラッグエッジ透過イメージング測定ほか.
(東工大・KEKと協力)
説明内容
1.アウトプットの目標値と達成状況
1.1 全分野のプロジェクト基本計画達成状況
1.2 全分野のTRL評価
1.3 アウトカムに繋がる大型設備・ラインの構築
・IHIの鋼/CFRP部品製造ライン
・NCCのLFTD(CFRTP)試作ライン
・産総研の中性子ビームライン
2.アウトカムへの橋渡し状況
2.1 技術開発成果を記録する拠点化状況
2.2 新素材による部品試作での実証
3.成果の創出状況92ISMA
Innovative Structural Materials Association
戦略準備会合(取りまとめ座長:大野英男・東北大学総長) マテリアル革新力
強化のための戦略策定に向けた準備会合
2020年6月2日
〇我が国の強みに立脚した、「マテリアル革新力」 (マテリアル・
イノベーションを創出する力)を強化するための政府戦略を、産学官共通
のビジョンの下で早急に策定する必要
〇目指すべき将来像
「マテリアルで産業を牽引し、世界でリーダーシップを発揮する国」
「マテリアルの魅力で、世界から優れた研究者を引き付ける国」
「マテリアルで新しい価値と産業を生み出し、世界に貢献できる国」
マテリアル
AI-IoT
ビヨンド5G
量子
バイオ技術
Society5.0の実現 SDGsの達成
人間中心のインクルーシブな社会の形成
新しい時代の強靭な社会・産業づくりの牽引
モビリティ
感染症安全安心
資源
健康医療
農業環境エネルギー
バイオエコノミー
モノづくり
https://www.meti.go.jp/p
ress/2020/06/202006020
02/20200602002.html
報告書から転載
(参考)マテリアル革新力強化のための政府戦略に向けて93ISMA
Innovative Structural Materials Association
(1)目的
これまでのプロジェクトの成果、特に各種部材の信頼性に係る評価技術・
データ、材料設計ツール、LCA評価等の、複数企業が共有・相互利用すること
が望ましい共通基盤的技術・データを集約・管理・解析・提供する他、関連す
る規格化・国際標準化の戦略的な検討、人材育成を行うための体制を整備。
(2)目標
これを通じ、研究成果を活かした、自動車関連産業の実用化研究の加速、事
業参加機関以外の企業、大学、国研等や他分野へのマルチマテリアル技術の橋
渡し・横展開を図る。
(3)拠点での実施内容
・データ創出・活用可能な共用施設・設備の整備・高度化
高品質なデータとデータ構造を創出する共用基盤を整備するとともに、デー
タ専門人材・技術者を育成・確保
・マテリアルデータの中核拠点形成とネットワーク形成
オープンデータ、シェア(クローズド)データを対象に、セキュアな環境の
下、データとデータ構造を蓄積・管理する中核拠点形成と拠点間連携
本プロジェクトにおける拠点化の目的・目標・実施内容(2021-22)942.アウトカムへの橋渡し状況
2.1 技術開発成果を記録する拠点化状況95大学・国研民間企業(大企業, 中小企業, ベンチャー)
国際連携
・構造材料,マルチマテリアル技術の社会実装
・ISMA外の研究機関との連携
・データ共用・利活用
・人材育成
・共同研究など
・データ共用・利活用
・人材育成
・共同研究など
・協調
・国際標準化
・共同研究など
・海外研究機関との連携
拠点連携により期待される効果
⚫ ISMA成果維持と企業及
び研究機関での成果・デー
タ利活用の推進
⚫ ISMA事業後の拠点間情
報共有による異分野連携
の推進
⚫ 世界最高峰の構造材料開
発の実施
⚫ 海外機関との協調によるグ
ローバル拠点の形成
拠点計画の概要接合技術拠点(阪大)CFRP信頼性評価拠点(名大NCC)鉄鋼信頼性評価拠点(NIMS)構造設計技術基盤拠点(京大)
産総研非鉄信頼性評価拠点(中部)接着技術拠点(つくば)量子ビーム計測拠点(つくば)LCA評価技術拠点(つくば)
マルチマテリアル連携研究ハブ
• 産総研マルチマテリアル
研究部門内に設置
• 各拠点を繋ぐ「ハブ」
機能を担う
・窓口機能
ㇾ企業からの問合せ(ワンストップ)
ㇾ国プロ立上げ(産学官連携促進)
・データの集積・管理機能についての各拠点との連携
ㇾPJ成果集約, データ利活用, 拠点間情報共有など
・社会実装に向けたデータ駆動型材料・プロセス開発の基盤整備
・社会ニーズに対応した協調領域, 競争領域テーマの設定ISMAオートモーティブワールド2023「第13回クルマの軽量化技術展」
2023年1月25-27日
「革新材料・革新接合技術を適用したマルチマテリアルボディ部品試作」
2.アウトカムへの橋渡し状況
2.2 新素材による部品試作での実証96ISMA
Innovative Structural Materials Association97ISMA
Innovative Structural Materials Association
展示会動画による革新材料実用化に向けた取り組み
6.1 展示会動画による全体像の説明
https://my.matterport.com/show/?m=ZMrFfm9VJpS
個別課題(マルチ、CFRP、鋼材、AL、拠点))の説明
6.2 テーマ5:マルチマテリアル部材(ドア)の試作
;革新材料(鋼板、アルミニウム、マグネシウム、接着剤)と異材接合技術を
織り込んだマルチマテリアルドア (マツダ株式会社)
6.3 テーマ27C:超軽量CFRTP/CFRPハイブリッド部材の開発
;超軽量CFRTP/CFRPハイブリッド部材を適用した自動車ルーフモデル
(東レ株式会社)
6.4 テーマ2:革新鋼板を用いたAピラー4部品ASSY(株式会社神戸製鋼所)
6.5 テーマ13:革新アルミニウム合金を用いたフロントサイドメンバーおよ
びサイドシルインナー (UACJ株式会社)
6.6 テーマ46:接合技術拠点(大阪大学)の構築
(動画)
マグネシウム製フロントフード
(トヨタカスタマイジング&ディベロップメント)
AL-CFRP製マルチマテリアルドア
(マツダ)98ISMA
Innovative Structural Materials Association
AL製フロントサイドメンバー
(UACJ)
CFRTP製フロアパネル
(名古屋大学NCC)99CFRP製ルーフ
(東レ)ISMAInnovative Structural Materials Association
AL製サイドシルインナー
(UACJ)
1.5GPaハイテン製Aピラー4部品ASSY
(神戸製鋼)
1.5GPaハイテン製 Bピラー4部品ASSY
(JFE&ISMA)
トポロジー最適化設計+3D造形:鉄AL製
サスタワー(日本積層造形)100ISMA
Innovative Structural Materials Association101オートモーティブワールド2023「第13回クルマの軽量化技術展」
2023年1月25-27日
「革新材料・革新接合技術を適用したマルチマテリアルボディ部品試作」ISMAInnovative Structural Materials Association
(動画)
マルチマテリアル連携研究ハブ(国立研究開発法人産業技術総合研
究所) への移設102ISMA
Innovative Structural Materials Association
説明内容
1.アウトプットの目標値と達成状況
1.1 全分野のプロジェクト基本計画達成状況
1.2 全分野のTRL評価
1.3 アウトカムに繋がる大型設備・ラインの構築
・IHIの鋼/CFRP部品製造ライン
・NCCのLFTD(CFRTP)試作ライン
・産総研の中性子ビームライン
2.アウトカムへの橋渡し状況
2.1 技術開発成果を記録する拠点化状況
2.2 新素材による部品試作での実証
3.成果の創出状況103ISMA
Innovative Structural Materials Association
(参考)知的財産権等に関する戦略
➤オープン/クローズ戦略の考え方
➤実用化・事業化を目指した戦略的な知的財産権等の活用
【研究開発段階】
組合員A ×ばつ
◇組合員は、他の組合員が保有する知的財産権について
本プロジェクトの試験、研究又は開発のために実施する必
要がある場合は同意を得ることなく、かつ無償で実施できる
【実用化段階】
組合員A
成果(知的
財産権)
事業化
組合員B
保有する
知的財産権
活用実施が必要
原則:実施許諾する
※(注記)実施条件は協議
◇組合員が本プロジェクトの成果を事業化するために、他の組合
員が保有する知的財産権について実施許諾を求めた場合、(実
施許諾を求められた)他の組合員は、当該事業化をするために
必要な範囲で、原則として実施許諾を行う
非公開公開
◎にじゅうまる原則として全ての成果は非公開
◎にじゅうまるただし、知財委員会への手続きを経
て公開できることとしている
◎にじゅうまる学術研究・基礎研究的要素が強く、
非競争領域である共通基盤研究
◎にじゅうまる産業利用が見込まれる発明
論文発表、学会発
表の積極的推進
国際出願を念頭にお
いて権利化104ISMA
Innovative Structural Materials Association105ISMA
Innovative Structural Materials Association
10年間の実績報告
2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022
総数
年度年度年度年度年度年度年度年度年度年度
委託委託委託委託委託委託委託委託委託委託
実績額推
移(百万円)3,960 4,760 5,870 3,708 3,729 3,512 2,827 3,620 3,019 2,688 37,693
(経済産
業省)
(NEDO) (NEDO) (NEDO) (NEDO) (NEDO) (NEDO) (NEDO) (NEDO) (NEDO)
特許出願
件数(件)
1 31 47 60 31 30 16 11 10 1 238
発表総数
(報)
9 117 229 215 275 273 236 153 109 130 1,746
論文発表
(報)
1 8 30 34 44 44 38 58 41 40 338
取材広報 2 10 13 25 28 55 93 67 53 66 412
フォーラ
ム等
(件)
0 1 1 1 2 1 0 0 1 2 9
特許:国内出願 238、PCT出願 73、外国出願(PCTからの移行含む) 232
国内登録 133、外国登録 108
革新構造材料とマルチマテリアル
- 輸送用機器の軽量化のための材料・接合・設計技術-
新構造材料技術研究組合編著岸輝雄監修
第5章構造設計技術
5-1 CAEとは
5-2 トポロジー最適化
5-3 マルチマテリアル設計
5-4 トポロジー最適化の3D積層造形への適用
第6章マルチマテリアル部材試作
第7章リサイクル・ライフサイクルアセスメント
7-1 リサイクル
7-2 ライフサイクルアセスメント(LCA)
第8章終わりに
8-1 技術準備レベル(TRL)から見た本プロジェクト
8-2 研究拠点形成による今後の展開
出版:
上巻下巻:日本語(オーム社)
上巻:英語(シュプリンガー)
2023年6月予定ISMAInnovative Structural Materials Association
プロジェクト成果の総まとめと次世代への橋渡し(書籍刊行)
下巻プロジェクト成果総覧
第1章材料開発
第2章接合・接着技術
第3章解析・評価技術
第4章構造設計技術
第5章マルチマテリアル部材試作
第6章リサイクルとライフサイクルアセスメント(LCA)
第7章プロジェクト成果
第8章さらなる発展に向けて
上巻
序章
第1章1-11-21-31-41-51-6
第2章
第3章3-13-23-33-43-5第4章4-14-24-34-4
本書の背景と構成
材料開発
鉄鋼材料
アルミニウム合金
マグネシウム合金
チタン製造
炭素繊維
炭素繊維強化プラスチック(CFRP)
マテリアルズインテグレーション(MI)
接合・接着技術
マルチマテリアル接合技術
中高炭素鋼の接合技術
異種材料の接合技術(開発)
接着技術
継手性能データーベース
解析・評価技術
腐食
ガルバニック腐食
水素脆化
非破壊試験106107
ご清聴ありがとうございます。ISMAInnovative Structural Materials Association