新エネルギー車駆動モーター用ベアリングに関する中国および国際技術の現状

August 13,2026

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はじめに

近年、温室効果がますます深刻化し、一般市民の環境意識は高まり続けています。自動車の排気ガスは都市部の温室効果の主な原因であり、新エネルギー車（NEV）の開発は排気ガス汚染への対策において非常に重要です。ベアリングはNEVの重要な構成部品であり、その性能が車両の快適性と安全性を直接左右します。

2025年までに、NEVベアリング市場は142億元に達すると推定されており、主に駆動モーターベアリング、ハブベアリングユニット、トランスミッションベアリング、ステアリングシステム用ベアリングなどで構成されています。このうち、駆動モーターベアリングはNEVに動力を供給する重要な部品です。NEVベアリングの過酷な動作要件に直面し、その性能要件はますます厳しくなっています。高性能なNEV駆動モーターベアリングの開発は、主要な自動車メーカーおよびベアリングメーカーにとって重要な焦点となっています。

I. NEV駆動モーターベアリングの構造的特徴

NEVはベアリングに対して、長寿命、耐クリープ性、高速性、低摩擦、低振動など、厳しい要件を求めています。具体的な要件は以下のとおりです。

(1) 高速性：駆動モーターの回転数は最大20,000 r/minに達し、ベアリングのDmn値（平均径と内輪回転数の積）は800,000を超え、通常の産業用モーターよりもはるかに高くなります。

(2) 高温性：ベアリングは-40〜150°Cで鳴きを発生させずに安定して動作する必要があります。長期動作温度は110〜120°Cです。寒冷地での始動温度は-30〜-20°Cであり、低始動トルクと低騒音が求められます。

(3) 潤滑：グリースは、優れた低温性能、耐高温性、耐振動性、エネルギー効率、長寿命を備えている必要があります。

(4) 振動と騒音：乗員の快適性を確保するため、モーターの振動と騒音レベルは低く、静かな車内環境を維持する必要があります。

(5) 電気腐食：巻線の不均衡によりローター間に電位差が生じ、電流が発生する可能性があります。また、インバーターからの高周波電圧による電流漏れも、電気腐食やベアリングの故障を引き起こす可能性があります。

(6) 寿命：ベアリングは車両の保証期間（5〜8年または100,000〜160,000 km）に適合する必要があります。

II. 国内外におけるNEVベアリングの研究現状

2.1 海外の研究状況

NTNの耐電気腐食ベアリング

NTN株式会社は、純電気自動車（EV）およびハイブリッド車（HEV）の三電システム（e-Axle）向けに、耐電気腐食性の絶縁コーティングベアリングを開発しました。ベアリング外輪の外径と端面に絶縁膜層が施されており、100V以上の電圧に耐えることができ、優れた絶縁特性を示します。

NTNはまた、電気自動車用アクスル向けの絶縁コーティングベアリングである耐電気侵食ベアリングも開発しました。これは、ベアリング表面に絶縁コーティングを施すことでベアリングを通過する電流を抑制します。このベアリングの絶縁性能は100V以上に達し、高電圧バッテリーに対応します。絶縁コーティングは低摩擦係数と優れた耐摩耗性を備えており、コーティングのない標準製品と比較して、外輪外径とハウジング内径の総摩耗量が88%低減されます。したがって、外輪にクリープが発生した場合でも、コーティングは必要な絶縁を維持します。

SKFは、eドライブシステム向けの画期的な高速深溝玉軸受HSBB1.8を発表しました。最大Dmn値は180万です。40mmの軸径を例にとると、最大30,000 r/minのモーター回転数に対応できます。

SKFの高速EV駆動用ベアリング

SKFはDrive玉軸受シリーズを開発しました。軌道面設計を最適化し、新構造のポリマーケージを採用し、広温度範囲のグリースとハイブリッドセラミックベアリングを使用することで、モーターベアリングの高速性能要件を満たし、トランスミッションシステムの寿命延長とバッテリー航続距離の向上に貢献します。

NSKの耐クリープEVベアリング

NSKは、ハイブリッド/電気自動車用トランスミッションなどの駆動システム向けに、次世代の耐クリープベアリングを開発しました。クリープを抑制することで乗員の快適性を向上させます。製品の特長は以下のとおりです。

① ベアリングリングの剛性を最適化してリングの変形を防ぎ、壁厚の増加を最小限に抑えながら、静的ギヤ荷重によるクリープへの耐性を効果的に向上させます。

② 高温オイル環境で優れた耐久性を持つOリング材を使用し、その圧縮変形を最適化することで、ベアリングが高温オイルにさらされた際に、モーターの不均衡による回転荷重で発生するクリープを80%低減します。

③ 機械的固定なしで耐クリープ性が向上するため、組立が容易になり、生産性が向上し、コストが削減されます。

NSKはまた、電気自動車用トランスミッション向けにNSK LCube Ⅱ™円すいころ軸受を開発しました。製品の特長は以下のとおりです。

① 油膜が薄い過酷な潤滑条件下では、円すいころの転動面と頭部に微細な凹部を形成して油を保持し、接触面での油膜保持性を向上させ、摩耗や表面損傷を防ぎます。耐久性と焼付き耐性は現行製品の8倍以上です。

② 低速域（油膜が形成されやすい領域）での保油性能が向上し、現行製品と比較して摩擦が10%低減されます。

シェフラーのEVベアリング技術

シェフラーのTriFinityは、標準的な複列玉軸受よりも小型でありながら、より高い負荷容量、より長い寿命、より高い剛性を備えた3列ハブベアリングです。さらに、その革新的な設計により、予圧された円すいころハブユニットソリューションを置き換えることができます。円すいころ軸受と比較して、TriFinityは摩擦トルクを大幅に低減し、剛性を高め、FTP75テストサイクルでは、車両あたりの消費電力を0.7%削減できます。さらに、シェフラーのフェイススプライン技術と組み合わせることで、ハブユニットのサイズが小さくなります。小型化により、ベアリングとシールの摩擦が低減されるだけでなく、ベアリング質量も低減され、二酸化炭素排出量が削減されます。同じ寸法の場合、ゼロクリアランスのフェイススプライン技術を備えたベアリングはより軽量で、50%多くのトルクを伝達できます。さらに、取り付けがより便利になり、電気自動車では騒音が低減されます。遠心ディスク付き高効率玉軸受は、シェフラーが電気自動車向けに特別に開発した新製品であり、高性能、低摩擦、省エネルギーを実現します。オープンタイプとシールドタイプのベアリングの設計上の利点を組み合わせることで、単一のベアリングで摩擦を0.3 N・m低減し、CO₂排出量を約0.1 g/km削減できます。この高効率玉軸受の寿命はオープンベアリングの10倍であり、運用コストを大幅に削減します。

2.2 EV駆動モーター用ベアリングにおける中国の研究状況

人本集団（Renben Group）は、NEV駆動モーター専用の高速BSシリーズベアリングを開発しました。新しい設計、新しいプロセス、新しい材料を採用し、ベアリング内部構造を最適化し、シミュレーション技術と潤滑技術を用いることで、高速・高温下でのベアリングの発熱と潤滑の問題を解決しました。同社はNEV駆動モーター用ベアリングの設計理論と方法論を確立し、高精度、低遠心力、低摩擦を実現し、低始動トルク、高速・急速変速、耐久性、高信頼性といったNEVの要件を満たすことを可能にしました。

浙江五洲新春集団股份有限公司（Zhejiang Wuzhou Xinchun Group Co., Ltd.）は、駆動モーター用ベアリング6008-2RZGを開発しました。最適化されたリングパラメータ、ケージ設計、非接触シール構造、そして長寿命・低騒音・高低溫耐性グリースの使用により、高速・高温・長寿命でのリング運転の要件を満たし、高速・高温運転時および急加速・変速運転時においても、安定した高速性能、低騒音、延長された寿命を保証します。

重慶長江ベアリング股份有限公司（Chongqing Changjiang Bearing Co., Ltd.、以下「長江ベアリング」）は、高温・高速NEVリデューサー用ベアリング、高温・高速NEV駆動モーター用ベアリング、およびNEVハブベアリングユニットの主要技術において新たな突破口を開きました。特にNEVハブベアリングユニットについては、軽量化設計における剛性と強度の要件の同時充足、軽量化後の動バランス調整、軽量化による製品変形に起因する加工上の困難といった課題を解決し、30%の軽量化を達成しました。

瓦軸集団（ZWZ）は、欧州の有名な国際自動車メーカーの純電気自動車およびプラグインハイブリッド車向けに、リデューサーシリーズベアリングを供給しています。特殊材料と特殊熱処理プロセスの採用により、ベアリング寿命を延ばし、NEVのサポート要件を満たし、量産を達成しました。ZWZ NEVベアリングは、高精度、高速性、高負荷容量、長寿命、低摩擦、低騒音を特長としています。

III. NEVベアリングの主要技術

3.1 高速技術

高速性能は、NEV駆動モーター用ベアリングの開発における困難な課題であり、中国企業には直接適用可能な経験がありません。製品は、設計と理論計算において高速性能指標を達成するだけでなく、高速条件下での信頼性と耐久性を保証するために、高速性能試験、模擬ベンチ試験、実車試験に合格する必要があります。したがって、製品開発は広範な分野にわたり、開発期間が長く、費用対効果を考慮し、国際ブランドとの競争に打ち勝って産業化を達成する必要があります。

ベアリング設計は、高速での安定性を維持しながら摩擦と摩耗を低減するように最適化する必要があります。具体的な対策は以下のとおりです。

① グリースの最適化：ハイブリッド車および純電気自動車に使用される駆動モーター用のグリース潤滑高速ベアリングを開発します。

② ケージ形状の最適化：ハイブリッド車および純電気自動車に使用される深溝玉軸受には、スチールケージとクラウン型樹脂ケージが採用されています。クラウン型樹脂ケージはスチールケージよりも軽量で、高速回転時の遠心力が比較的小さく、スチールボールとケージポケット間の摩擦係数が小さく、ボールとケージ間の発熱を低減します。

③ 高剛性樹脂材料の使用：高速で使用される樹脂ケージ材料は、遠心力による変形を抑えるために高い剛性を備えている必要があります。

于慶峰（Yu Qingfeng）氏は、高速深溝玉軸受におけるケージの力の発生源と対応する応力・ひずみ状態を体系的に分析し、ケージ自身の遠心力が最も重要な要因であることを発見しました。彼は高速ケージの設計方案を提案し、AbaqusおよびCABA3Dソフトウェアを用いたシミュレーションで検証し、ベンチ試験と顧客の取り付け試験に合格しました。

3.2 耐高温技術

モーターとパワーエレクトロニクスの熱的影響により、NEVベアリングの動作温度環境は従来車両よりも高くなります。そのため、ベアリング材料は性能を低下させることなく、より高い動作温度に耐える必要があります。特殊合金材料、セラミック材料、表面コーティング技術は、NEVの要件を満たすベアリングの製造に可能性をもたらします。これらの材料は、より優れた耐摩耗性、耐食性、温度安定性を提供できます。

3.3 耐食技術

NEV産業の発展に伴い、電気自動車の駆動モーター用ベアリングの腐食問題も注目を集めています。ベアリングはドライブトレインの重要な構成部品であり、一度腐食すると車両の不安定性を引き起こし、最終的には安全上の問題につながる可能性があります。

具体的な対策は以下のとおりです。

① ベアリング構造の最適化：シール性の向上や防錆潤滑剤の使用など。

② 耐食性を備えた高性能材料の使用：特殊材料や特殊処理プロセスによる耐食性の向上など。

③ ベアリングの潤滑能力の向上：部品間の潤滑強化や耐食性の高い潤滑剤の使用など。

④ ベアリングの定期的なメンテナンスと点検の実施。

IV. 結論

従来の自動車用ベアリングは再編に直面しています。将来的には、電気自動車が電動駆動を採用し、従来の燃料自動車のエンジン、トランスミッション、ドライブシャフトなどが廃止されます。自動車用ベアリング業界の一部の製品、例えば発電機用ベアリング、ウォーターポンプ用ベアリング、ロッカーアーム用ベアリング、テンショナーベアリングなどは、再編に直面するでしょう。NEVベアリングは、ベアリングメーカーに新たなビジネスチャンスと課題の両方をもたらします。