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  • 2024/09/23 掲載

永久磁石とは何か?本当に寿命はないのか?EVやHVなどの活用事例も解説

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永久磁石とは、一度磁化されると磁力を長時間保持できる磁石を指す。電源がなくても使用できる点や、磁気の安定性が高い点などがメリットだ。電気自動車(EV)やハイブリッド車(HV)、家電製品のほか、医療機器や発電機などの幅広い領域で使用されている。電化・デジタル化の進展による半導体や蓄電池の需要拡大に伴い、さらなる市場の拡大が予測される。ここでは永久磁石の仕組みをわかりやすく解説するとともに、既存の磁石との違いや活用のメリット・デメリット、市場動向や今後の展望などについて解説する。
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永久磁石の特徴やメリットを解説する
(Photo/Shutterstock.com)

永久磁石とは

 永久磁石とは、磁力を長時間保持できる磁石を指す。鉄などの強磁性体を用いて作られており、一度磁化されると新たに磁場を加えなくても、磁力を保持し続けることが特徴だ。永久磁石は、EVやHV、家電製品のほか、医療機器や発電機などの幅広い領域で使用されている。

■ 永久磁石の利用増加が見込まれる理由
 永久磁石の利用増加が見込まれる理由として、電化・デジタル化の進展による半導体や蓄電池の需要拡大が挙げられるだろう。現状の日本における永久磁石の用途としては自動車(43%)、産業機械(23%)、HDD(20%)、家電(4%)と推計される。

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永久磁石の日本における用途
(出典:経済産業省「永久磁石に係る安定供給確保を図るための取組方針」を基に編集部作成)

 特に、DXやカーボンニュートラルに向けた主要な技術であるEVやHV、風力発電などの普及に伴い、世界規模での市場の成長が期待されるのが、それらのモーターの基幹部品である永久磁石だ。

■ 永久磁石と一般的な磁石との違い
 永久磁石と一般的な磁石である電磁石の違いは、自ら磁力を発生するか否かという点にある。

 永久磁石は、それ自体が磁力を帯びている。一方の電磁石は、電流が流れた際に一時的に磁石としての性質を持つが、電流が切れると磁力を失う。

 また永久磁石は、簡単に磁極の向きが変わらないように工夫がなされているが、電磁石は電流の大きさや向きによって、磁極の向きや磁力の大きさなどを変更できる点も両者の違いと言えるだろう。

永久磁石のメリット

 永久磁石のメリットは、電源がなくても使用できる点や長時間強い磁力を維持できることなどが挙げられる。それぞれのメリットを順番に見ていこう。

■ 電源がなくても使用できる
 永久磁石は、電源がなくても使用できる。外部から電力を供給しなくても、磁力を保持できるためだ。屋外などの電力供給ができない場所であっても使用できるため、使い勝手がよい点が大きなメリットと言えるだろう。

■ 長時間強い磁力を維持できる
 長時間強い磁力を維持できることも、永久磁石のメリットである。強い磁力を有し、外部の影響を受けにくいため、磁力の維持が可能だ。なお磁力の強弱は、磁石の材料種・形状・材料・製造法によって調整できる。

永久磁石のデメリット

 永久磁石には、デメリットも存在する。永久磁石のデメリットは、以下の通りだ。

■ 磁力の強さに一定の限界がある
 永久磁石は、磁力の強さに一定の限界がある。材質や製造方法によって磁力の強さを調整できるものの、より大きな磁力が必要な場合は、磁石の体積を大きくすることや電磁石などの使用を検討したほうがよいだろう。

■ 強い振動や高温で磁力が低下する
 磁気の安定性が高い永久磁石と言えども、高温にさらされると、磁力が低下するリスクがある。永久磁石を使用する環境に合った材質や形状、製造方法を選ぶことが重要だ。 【次ページ】永久磁石の種類
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