作業工程を減らし剛性を高める「ギガキャスト」 トヨタが電気自動車（EV）のbZ4Xで、車体骨格となる床構造に用いたのが、ギガキャストだ。 キャスト（cast／英語の発音記号ではカストに近い）とは、英語で、投げるとか配役という意味がある。工業で使われる場合は、鋳造となる。鋳造は金属の加工法のひとつで、型へ溶かした金属を流し込み、それを冷やして型から外し、製品に仕立てる方法である。古くは、奈良の大仏も鋳造で作られた。大仏で使われた金属は青銅で、銅に錫を少し混ぜてある。 鋳造の利点は、作業工程を減らせることで、仕上がった製品のあと処理が少ないところにもある。 金属加工にはほかに、鍛造、切削、押し出し成型、プレス成型など、用途や材料によってさまざまな手法がある。 鋳造とキャストは、基本的には型へ溶けた金属を流し込む点で同じである。ただ、キャストといった場合は、流し込むときに圧力をかけ、型に押し込むことになる。理由は、型の隅々まで均一に金属が行き渡るようにするためだ。とくに、細かな形状が含まれる製品では、ただ流し込んだだけでは細部に行き渡らなかったり、金属に隙間ができたりする（巣ができるという）懸念がある。圧力をかけて流し込めば、溶けた金属を押し込むことができ、狭い場所や金属の隙間を埋められる。 ギガキャストとは、キャストであることは同じだが、より大きな部品を型で作ることを指し、それによって作業工程を減らすことができる。材料を効率よく使い、うまい設計をすれば細かな金属部品を溶接などでつなげるより軽く仕上げることもできる。そのうえ、接続部分が減るので、剛性を高めることができる。トヨタbZ4Xの場合で、剛性が2倍になったといわれる。

本格的なBEV（バッテリー電気自動車）普及に向けて、自動車メーカー各社の技術開発競争が熱を帯びている。 その中で注目されるのが、ギガキャストと呼ばれる鋳造技術だ。トヨタは23年6月公開の試作品に続き、その製造現場の様子を公開した。 ギガキャストに定義はまだない 鋳造に関する新しい生産技術「ギガキャスト」という表現を、2020年代に入ってから自動車産業界でよく耳にするようになった。 情報の出所は、大きく２つ。 ひとつは、テスラだ。BEV専業メーカーであるテスラにとっては、内燃機関を主体とする一般的な自動車メーカーでは実現しないような、大胆な発想を数多く持っている。 そうした企業としての姿勢は、商品開発のみならず、生産技術についても同様だ。ギガキャストも、そのひとつだと言える。 もうひとつは、中国企業によるギガキャストの採用だ。中国では2010年代からEVベンチャーが数多く創業している。まったくゼロからのスタートであり、さらに中国国内のみならず、グローバルから積極的に資金調達を行うためには、斬新な設計思想と、それに伴う大胆な生産技術が必要だったと言えるだろう。 そこに、ギガキャストが採用されたのだ。 ただし、こうしたギガキャストには様々な手法があり、国や地域の自動車技術会などで明確に定義付けされているわけではない。 トヨタは2023年6月上旬に、静岡県裾野市で実施した「テクニカルワークショップ2023」でギガキャストによって製造した試作品を展示している。 さらに、トヨタは2023年9月中旬に豊田市とその周辺にある３つの工場を舞台として、一部報道陣向けに実施した「モノづくりワークショップ2023」で、トヨタでいうギガキャストの試作用設備を視察した。

EV専業メーカーであるテスラは、自動車業界にOTA（Over the Air）、ギガプレス、シンプルさを極めたインテリアという、これまでのエンジン車にはなかった新たな価値を生み出してきた。そして多くの自動車会社や新興メーカーがそのあとを追う展開になっている。ここではその新しい価値を振り返ってみたい。 スマホアプリのように新機能を追加できるOTA ひとつ目に挙げるのはOTAだ。テスラのOTAを知って衝撃を受けたのは、2016年頃にモデル Sのバッテリー容量をOTAで増やせることを知った時だ。ゲームアプリで新しい装備を課金して手に入れるように、9,000ドル（当時のレートで約99万円）を払ってアップデートすれば、その場ですぐに60kWhから75kWhにバッテリー容量を増やすことができた。もちろんテスラのディーラーに入庫する必要も、車を買い替える必要もない。 なぜこれが出来るのかというと、はじめから75kWhのバッテリーを積んでおいて、60kWhに制限しておき、その分車両本体価格を抑えて販売しているからだ。これにより、もし職場が自宅からより遠い場所に変わって通勤距離が伸びても、車を変えることなく、バッテリーを75kWhにアップデートすれば良いという具合に対応できる。 このOTAは、トヨタでも導入されている。ノアやヴォクシーでハンズオフ機能付きアドバンストドライブが、OTAによるソフトウェアのアップデートで利用可能だ。 これまでメーカー側はクルマを売った後に収入を得ることはできなかったが、それをも可能にした画期的なシステムだ。 70もの部品を1つにまとめたギガプレス 2点目に取り上げるのはギガプレスだ。モデル 3ではリヤアンダーボディ部を70個の部品で構成していたが、ギガプレスの採用によりモデル Yでは1つにまとめられている。従来のクルマ作りの常識を打ち破る製法だ。巨大な設備導入が必要なので初期費用はかかるだろうが、量産によるコスト低減（4割減と言われている）や、工数削減効果の方が大きいと思われる。 事実、今年6月にトヨタが実施した「トヨタテクニカルワークショップ2023」でもギガプレスと同じ考え方の「ギガキャスト」を発表した。2026年に発売予定の次世代EVに採用予定だ。ギガキャストは、86部品・33工程を1部品・1工程にできる。それによりコストダウンと工程短縮による生産効率の向上を可能にする。テスラのギガプレスのデメリットと指摘されている事故時のリペア性の課題について、トヨタは、鋼板部品との組み合わせでクラッシャブルゾーンを設けることで対応する考えだ。 中国のシャオペン（小鵬汽車、Xpeng）もギガキャストを採用したEVを発売している。シャオペンは2014年創業の新興メーカーだ。先月フォルクスワーゲンから7億ドル（約980億円）の出資を受けた。フォルクスワーゲンの狙いは、2026年に中国向けに販売する2車種のEVに、シャオペン製のプラットフォームを使用することのようだ。

「86部品・33工程」を「1部品・１工程」に超短縮 トヨタが東富士研究所（静岡県裾野市）で「トヨタテクニカルワークショップ2023」を実施し、「電動化」「知能化」「多様化」の最新技術を「見える化」した。なかでも注目されるのがアルミ鋳造による車体製造工法「ギガキャスト」だ。 ワークショップでは、室内での各種技術の実物を見ながら、担当技術者から詳しい説明を受けたほか、複数のテストコースでは、軽商用BEVから大型燃料電池トラックまで多様な実験車両に試乗した。大型トラック以外はすべて、参加者自身が運転することができた。 写真：試乗したBEV、燃料電池車、水素自動車。出典：トヨタ。 「電動化」の中で、筆者として最も大きなインパクトがあったのが、車体の成型工法である「ギガキャスト」だ。車体製造といえば、鉄系材料からプレス工程で部材を打ち抜き、これらを溶接する工程が一般的だ。 それをギガキャストでは、アルミ鋳造で一気に造形化する。これまで日系大手自動車メーカーでは本格的な導入事例のない全く新しい工法である。 関連する技術展示では、車体後部の比較をした。部品点数86・工程数33の現行品が、ギガキャストでは部品点数も工程も一気に１となるとの説明だ。 一般的には、“鋳物はもろい”というイメージがあるが、開発担当者は「エンジン製造などで培った技術を応用する」と強度や“もろさ”に対する懸念はないという。 また、アルミ鋳造品と鉄系部材との溶接についても「弊社にはエンジン等で十分な知見があり、今後具体的な製造工程を考慮していく」と新工法の実現に向けた自信を見せた。 こうしたギガキャストを利用し、車体の前部・中間部・後部の３分割構造モジュール化し「電池の進化をすばやく取り込む」という。