炎天下で効果を発揮 日産の“勝手に冷える外板塗装”とは？
2024.08.08 デイリーコラム勝手に冷える塗装とは？
日産自動車は2024年8月6日、「自動車用自己放射冷却塗装」を東京・羽田で報道関係者に公開した（参照）。自動車用自己放射冷却塗装とは、読んで字のごとく自動車の外板に用いるペイント自体に放射冷却の機能が備わるというものだ。もっと簡単に言えば「ボディーのペイント面が勝手に冷える」のである。
もっとも冷えるといっても、塗装面が冷たくなるわけではなく「熱の吸収を抑える」と同時に「放熱効果が高い」というシロモノ。日産は、「夏場の直射日光による車室内温度の過度な上昇を防ぐことでエアコン使用時のエネルギー消費を減らし、燃費や電気自動車（EV）の電費の向上に貢献する」と、その効果を紹介している。
愛車のボディーに触れて「熱ッ！」と声を上げるのはクルマ乗りなら一度は体験したことがあるであろう夏の風物詩。EVならともかく、エンジン車であれば、国民的アーティストの歌ではないが、サーフィンのために海に向かったクルマのエンジンフードで卵が焼けるほどである。
ガラス面を通した熱と同じように、ボディーに蓄積された熱も車内に影響を及ぼす。炎天下では、エアコンを停止させてから約15分で10℃、約30分で20℃も車内温度が上昇するといわれており、短時間の駐車で車内温度が70℃近くになることもあるという。ちょっとくらいだからとエアコンを切った車内に子供やペットを置き去りにするのは、はなはだ危険。毎年のように悲しい事故が起きているのはご存じのとおりである。
今回日産が発表した自動車用自己放射冷却塗装には、そうしたボディー表面や車内の温度上昇を抑制する効果が期待できる。同塗装の開発に従事している日産自動車総合研究所で先端材料・プロセス研究を担当する主任研究員の三浦 進氏は、「夢はエネルギーを消費せずにより涼しいクルマをつくり出すことです。（自動車用自己放射冷却塗装には）特にEVにおいて重要となる夏のエアコンの使用によるバッテリーの負荷を、大きく軽減できる可能性があります」と述べている。
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日産の純正アクセサリーとしても商品化
車両用塗料は日産と、放射冷却製品の開発を専門とするラディクール社との共同開発で、電磁波、振動、音などの性質に対し自然界では通常見られない特性を持つ人工物質のメタマテリアルを採用している。もともとは米マサチューセッツ工科大学工科学院卒でコロラド大学ボルダー校機械工学部終身教授の楊栄貴氏らを中心とするコロラド大学の研究チームが、地球の表面から放出されるほとんどの赤外線は大気に吸収されるが波長8μm～13μmの赤外線は大気をすり抜けて宇宙に放出される特徴を持つことに着目。赤外線の波長を宇宙に放出されやすい波長に変化させ、熱を逃がしやすくする技術を開発した。
それをラディクール社が商品化に結びつけ、現在は日傘や帽子、バッグといった布製品のほか、建築用の塗料やフィルムなどのアイテムとして展開。日産の純正アクセサリーとして2021年11月に発売された「サンシェード」や「カーサイドタープ」、「ハーフボディーカバー」にも同様の放射冷却メタマテリアル技術が用いられている。
日産はこの技術が自動車用の塗料として活用できると考え、2018年からラディクール社との共同開発の可能性を探り、2019年にはフィルムによる冷却効果を確認。さらに自動車への適用を推進し、2021年から塗装の共同開発をスタートした。
建築用途に使用されている放射冷却塗料は自動車用塗装と比較すると塗膜が非常に厚く、ローラーで塗布することを前提としている。自動車の塗装に必要であるクリアトップコートの使用も想定されていない。そこで日産は、車両に適用できるようエアスプレーでの塗布やクリアトップコートとの親和性、同社独自の品質基準への対応などに取り組んだ。
約3年の開発期間において、100以上のサンプルを作製し、一般的な自動車塗装に用いられるエアスプレーでの塗布化に成功。実証実験において塗装の欠けや剝がれ、傷、塩害などの化学反応に対する耐性、色の一貫性、修復性にも問題がないことを確認したという。もしも一般的な塗装に置き換えるだけでボディーや室内の温度上昇が抑えられるとしたら、これは画期的な塗装といってもいいかもしれない。
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これからは塗装の性能にも注目？
実用化にあたりクリアすべき問題もある。ひとつは塗装膜厚だ。日産は開発を進め、建築用途と同等の冷却性能を確保しつつ、開発当初の120µmから自動車用塗装向けに大幅な薄膜化に成功。それでも「乗用車用としてはあと一歩」（日産の三浦氏）とのことだが、量産車よりも塗膜が厚く炎天下においての走行が多いトラックや救急車を含む商用車への特装架装としての採用を検討しており、実装に向けてさらなる薄膜化に取り組んでいるそうだ。カラーバリエーションやクリアトップコートの使用についても開発を進めていく。
自動車用自己放射冷却塗装について日産は、「物体の温度上昇を引き起こす太陽光（近赤外線）を反射するだけでなく、メタマテリアル技術の活用により熱エネルギーを放射するため、エアコンの使用を抑制しながら、涼しく快適な車内環境の提供が可能になる」と、その特徴を紹介している。これは環境問題や社会課題、変化するカスタマーニーズに対応し、よりクリーンで安全、インクルーシブで持続可能な企業となることを目指し、モビリティーと社会の可能性を広げるという日産の長期ビジョン「Ambition2030」にも合致している。
日産の実験では、通常塗装の車両と比較して自己放射冷却塗装を施した車両では、ルーフパネルで12℃、車内の運転席頭部空間では最大5℃の温度低下を確認したという。今回実際に屋外に置かれた「日産サクラ」のボンネットとルーフを触り、自動車用自己放射冷却塗装の効果を確認することができた。標準仕様塗装の車両では、ホワイトのボディーにもかかわらず触ると「熱ッ」と声が漏れてしまうが、同塗装が施された車両では「あ、温かい」程度の違いがある。ボンネットの表面温度を測定すると、前者は49.4℃で、後者は40.4℃。お風呂でいえば熱くて入れないお湯とぬるま湯ぐらいの差がある。
先代「トヨタ・プリウス」にも大粒径酸化チタン粒子を混合させ、赤外線を反射させることでボディーの表面温度を下げる効果をうたった「サーモテクトライムグリーン」なる外板色があった。30℃超えが当たり前となり命の危険さえ感じる夏場を繰り返し経験すると、発色や見た目だけでなく「熱くならない」性能もボディーカラーを選ぶ際に考慮したくなる。今後これをきっかけに、たとえば「虫が近寄らない」や「他者からの夜間視認性がアップする」といった塗装が開発されたらセリングポイントになると思うのだが、いかがだろう？
（文＝櫻井健一／写真＝日産自動車、日本空港ビルデング／編集＝櫻井健一）
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櫻井 健一
webCG編集。漫画『サーキットの狼』が巻き起こしたスーパーカーブームをリアルタイムで体験。『湾岸ミッドナイト』で愛車のカスタマイズにのめり込み、『頭文字D』で走りに目覚める。当時愛読していたチューニングカー雑誌の編集者を志すが、なぜか輸入車専門誌の編集者を経て、2018年よりwebCG編集部に在籍。
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