レアアースフリー・モーターによるレアアース不使用化　モーターでのレアアースの役割は何か？どのように不使用にしたのか？

この記事で分かること

レアアースフリー・モーター

　2026年現在、日本企業によるレアアースの「脱中国」および「中国依存の軽減」は、地政学的リスク（輸出規制の強化など）を背景に、単なるコスト削減の枠を超えた経済安全保障の最優先課題となっています。

　日本企業は、調達先の多角化（オーストラリアやベトナム等）に加え、「技術革新」によるレアアースの使用量減少を検討しています。

　今回はレアアースフリー・モーターに関する記事となります。

モーターでのレアアースの役割は

　モーターにおけるレアアース（主にネオジム）の役割は、強力な『回転の源』を、省スペースかつ無電力で作り出すことです。

1. 強力な「固定磁場」の供給

　モーターは、回転する側（回転子）と固定されている側（固定子）の磁力が引き合ったり反発したりすることで回ります。

• 役割: レアアース磁石は、世界最強の磁力を持つ「永久磁石」として、回転のベースとなる強力な磁場を提供します。
• 効果: 磁力が強ければ強いほど、同じサイズのモーターでも大きな力（トルク）を生み出せます。

2. 「小型・軽量化」の実現

• 役割: 他の磁石（フェライト磁石など）に比べ、数倍から十数倍のエネルギー密度を持っています。
• 効果: エンジンとモーターを両方積むハイブリッド車や、居住空間を広げたいEVにおいて、モーターを圧倒的にコンパクトにできます。

3. 「省エネ・高効率」の維持

• 役割: 自力で磁力を出し続けるため、電磁石方式のように「磁力を維持するために電気を流す」必要がありません。
• 効果: 走行中の電力ロスを抑え、バッテリーの持ち（航続距離）を大幅に伸ばします。

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レアアースフリー・モーターとは何か

　「レアアースフリー・モーター」とは、ネオジムやジスプロシウムといったレアアース磁石を一切使用せず、電気や鉄の性質を利用して回転するモーターのことです。

　2026年現在、中国の輸出規制強化により、これまでの「使用量を減らす」段階から「全く使わない（ゼロにする）」この技術への移行が急加速しています。

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1. 巻線界磁型モーター

　磁石の代わりに「電磁石（コイル）」を回転子に組み込む方式です。

• 仕組み: 回転子に巻いた銅線に電流を流し、その時だけ磁力を発生させます。
• メリット: レアアースが完全に不要。高速域での効率が良く、磁力の強さを自在に操れるため、走りの質を調整しやすいです。
• 採用例: 日産（アリア）やBMWなどがすでに実用化しています。

2. 同期リラクタンスモーター

　磁石ではなく、鉄の「磁気抵抗（リラクタンス）」を利用する方式です。

• 仕組み: 鉄心の形状を工夫し、磁力線が通りやすい方向と通りにくい方向を作ります。磁力線が通りやすい方へ鉄心が引き寄せられる力を回転エネルギーに変えます。
• メリット: 構造が単純で壊れにくく、安価です。
• 最新動向: 日立Astemoなどは、フェライト磁石（レアアースではない一般的な磁石）を補助的に組み合わせて出力を高めた「磁石補助型」を2025年に発表し、EVの主駆動用として実用化を進めています。

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巻線界磁型モーターは何に使用されるのか

　「巻線界磁型モーター（EESM）」は、磁石の代わりに「電磁石」を回転させる方式で、主に「中大型の電気自動車（EV）」や「高速道路をよく走る車」に使用されています。

　以前は「ブラシ（給電部品）」の摩耗が課題でしたが、近年、日産やBMWが最新技術でこの問題を解決し、レアアースを使わない主力モーターとして採用を広げています。

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主な使用例と車種

　具体的には、以下のような最新のEVに採用されています。

• 日産・アリア (Ariya): 「静粛性」と「高速域の伸び」を両立させるため、このモーターを採用しています。
• BMW・iX / i4 / i5 シリーズ: BMWの第5世代「eDrive」システムでは、この方式が標準的に使われています。
• ルノー・ゾエ (Zoe) / メガーヌ E-Tech: 欧州では以前からこの方式を積極的に活用しており、実用実績が豊富です。

なぜこれらの車種に使用されるのか

1. 高速走行時の効率が良い: ネオジム磁石（永久磁石）は高速で回すと「抵抗（引きずり）」が発生しますが、巻線型は電流を切れば磁力が消えるため、高速道路などでスムーズに、かつ効率よく走れます。
2. 磁力の強さを変えられる: 「発進時は磁力を最強に」「巡航時は弱めに」と、電気で自在にパワーを調整できるため、きめ細かな走りが可能です。
3. レアアース供給リスクの回避: 高価なレアアースを全く使わないため、中国などの輸出規制に左右されず、コストも安定します。

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磁気抵抗とは何か

　「磁気抵抗（リラクタンス）」とは磁力線の通りにくさ」のことです。電気回路における「電気抵抗（電流の流れにくさ）」の磁気バージョンだと考えると非常に分かりやすくなります。

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1. 電気抵抗との比較

　磁気の領域でも、電気の「オームの法則」に似た関係が成り立ちます。

項目	電気回路	磁気回路
流れるもの	電流 ($I$)	磁束（磁力線の束 $\phi$）
流そうとする力	電圧 ($V$)	起磁力 ($F$)
妨げるもの	電気抵抗 ($R$)	磁気抵抗 ($R_m$ / $S$)

　F ＝ φ × Rm

2. 素材による違い

　磁力線は、通りやすい素材と通りにくい素材があります。

• 磁気抵抗が低い（通りやすい）: 鉄、ニッケルなどの「強磁性体」。磁力線を自分のなかに吸い寄せ、集中させます。
• 磁気抵抗が高い（通りにくい）: 空気、アルミ、プラスチックなど。磁力線はこれらを避けて、通りやすい道を探そうとします。

3. モーターへの応用（リラクタンス・トルク）

　「磁石を使わないモーター」はこの性質を巧みに利用しています。

1. 回転子（ローター）に、わざと「磁気が通りやすい道」と「通りにくい道」を設計します。
2. 外側から磁力をかけると、回転子は「磁気抵抗を最小にしよう（磁力線をスムーズに通そう）」として、通りやすい道が磁界に重なる方向へ勝手に動きます。
3. この「磁気抵抗の差によって引き寄せられる力」をリラクタンス・トルクと呼び、これを連続させることでモーターを回転させます。

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