近年の製造業、特に自動車（EV）産業や電子機器分野において、部材の「軽量化」と「熱マネジメント」、そして「コスト削減」は、解決すべき喫緊のトリレンマ（三すくみ）となっています。これまで高い導電性と熱伝導性が求められる部品には、比重が重く高価な「銅」が多用されてきました。しかし、銅価格の高騰と供給リスクへの懸念から、代替材料への転換が急務となっています。
そこで現在、世界中の調達・設計部門から熱い視線を浴びているのが、「アルミニウムと銅の複合材」技術です。銅の持つ優れた伝導性と、アルミニウムの軽さ・安価さを融合させたこの新技術は、従来の「銅一択」という常識を覆しつつあります。本記事では、大和軽合金ベトナムの視点から、アルミ・銅複合材の最新技術動向、具体的なメリット、そしてベトナム生産によるサプライチェーン最適化の可能性について、定量的なデータを交えて詳説します。この記事を読むことで、品質を維持しながら大幅なコストダウンと軽量化を実現するための具体的なヒントを得ることができます。
アルミニウムと銅：物理特性の比較と市場背景
銅価格の高騰と代替ニーズの高まり
過去10年間の市場動向を見ると、銅の価格は非常にボラティリティ（変動率）が高く、調達コストの安定化を阻害する要因となっています。ロンドン金属取引所（LME）のデータに基づくと、銅の価格はアルミニウムの約3.5倍から4倍程度で推移することが一般的です。
一方で、電気自動車（EV）の普及に伴い、バスバー（配電盤）やバッテリー端子、インバーター用ヒートシンクなど、導電・放熱部品の需要は年平均成長率（CAGR）で20%以上増加すると予測されています。この需要増に対し、すべてを純銅で賄うことは、コスト面でも重量面でも現実的ではなくなりつつあります。
物理特性の決定的違い
両者の特性を比較すると、複合材のメリットが明確になります。
- 電気伝導率（IACS）:
- 純銅（タフピッチ銅など）：100% IACS（基準値）
- 純アルミニウム（1000系）：約61〜62% IACS
- アルミニウムは銅の約6割の導電性能ですが、断面積を増やすことで同等の電流を流すことが可能です。
- 比重（密度）:
- 銅：8.96 g/cm³
- アルミニウム：2.70 g/cm³
- アルミニウムは銅の約30%の重さしかありません。これが軽量化の鍵となります。
- 熱伝導率:
- 銅：約390 W/(m·K)
- アルミニウム：約230 W/(m·K)
これらのデータから、単純計算で「銅をアルミニウムに置き換える」だけで、部品重量を約50%以上削減できる可能性があります。しかし、接続部の接触抵抗や酸化被膜の問題があり、単純な置換は困難でした。そこで登場したのが「複合材技術」です。
アルミ・銅複合材を実現する最新技術
異種金属接合は、融点の違い（銅：1085℃、アルミ：660℃）や、接合界面に脆い金属間化合物が生成される問題があり、高度な技術が必要です。現在実用化されている主な技術を紹介します。
1. クラッド材（圧延接合）とバスバー応用
クラッド材は、銅とアルミを重ね合わせ、高圧で圧延して原子レベルで接合させる技術です。「CCA（Copper Clad Aluminum）」などが代表的です。
- 特徴: 表面は銅、中心はアルミという構造が可能。
- メリット: 表皮効果（高周波電流が表面を流れる性質）を利用する通信ケーブルや、接触抵抗を抑えたいバスバー端子部に有効です。
- コスト効果: 体積比でアルミを85〜90%使用することで、純銅と比較して材料コストを40%程度削減可能です。
2. インサート鋳造（高圧ダイカスト等）
大和軽合金ベトナムが得意とする鋳造分野でも、技術革新が進んでいます。銅製のパイプや端子を金型内に配置し、その周囲に溶融したアルミニウムを流し込む技術です。
- 冷却性能: 銅パイプ内に冷媒を通し、周囲のアルミフィンで放熱するヒートシンクなどで採用されます。
- 密着性: 鋳鉄と異なり、アルミと銅は反応しやすいため、特殊なメッキ処理や温度管理により、熱抵抗の少ない強固な界面接合を実現します。
- 用途: EV用インバーターケースや水冷ヒートシンクにおいて、熱源接触部のみを銅にし、筐体全体をアルミ化することで、冷却性能を維持しつつ30〜40%の軽量化を実現します。
3. 摩擦攪拌接合（FSW）
固相接合の一種で、回転ツールを接合部に押し当て、摩擦熱で金属を軟化させて混ぜ合わせる技術です。
- メリット: 溶融させないため、電気抵抗を高める金属間化合物の生成を最小限に抑えられます。
- 活用例: アルミ製バスバーの先端（相手側端子との接触部）だけを銅にする「部分複合化」に最適です。これにより、部品全体の90%をアルミ化しつつ、接続信頼性は銅と同等を維持できます。
産業別アプリケーションとメリット
次世代自動車（xEV）分野
EVにおいて、バッテリーとモーターをつなぐ高電圧ハーネスやバスバーは、大電流を流すために太く重くなりがちです。一台あたりのワイヤーハーネス重量は20kg〜30kgに達することもあります。
ここにアルミ・銅複合材（端末は銅、本体はアルミ）を採用することで、数キログラム単位の軽量化が可能となり、航続距離の延長（電費向上）に直結します。また、リチウムイオン電池の負極材集電体としても、銅箔の使用量を減らす技術開発が進んでいます。
パワーエレクトロニクス・5G基地局
5G基地局やデータセンターのサーバーは、高発熱密度が課題です。
銅の吸熱性とアルミの放熱性を組み合わせた「ハイブリッドヒートシンク」は、純銅製に比べてコストを1/3程度に抑えつつ、純アルミ製よりも20%高い冷却性能を発揮するケースが報告されています。
ベトナム生産による調達戦略：Daiwa Aluminum Vietnamの強み
日本国内での異種金属接合や高度な加工は、加工賃（チャージ）が高額になりがちで、材料費削減分が相殺されてしまうリスクがあります。ここで、「ベトナム生産」が大きな意味を持ちます。
1. 労務費と加工コストの抑制
ベトナムの製造業における労務費は、依然として日本の1/3〜1/4程度です。異種金属接合後の検査工程や、バリ取りなどの仕上げ工程において、人手を要する部分のコストを大幅に圧縮できます。
2. サプライチェーンの多元化（チャイナ・プラス・ワン）
銅の主要製錬国である中国への依存度を下げるため、ベトナムでの調達ルート確立はBCP（事業継続計画）の観点からも重要です。ベトナムは多くの国とFTA（自由貿易協定）を結んでおり、部材の輸出入における関税メリットも享受できます。
3. 日本品質の現地実現
大和軽合金ベトナムでは、日本の技術基準をそのままベトナム工場に移植しています。
特に、アルミダイカストにおけるインサート鋳造技術や、精密加工技術において、日系メーカーとしての厳格な品質管理体制（ISO 9001/14001等）を敷いています。「安かろう悪かろう」ではなく、「高品質な複合ソリューションを適正価格で」提供できる体制が整っています。
まとめ
アルミニウムと銅の複合材技術は、単なるコストダウンの手段ではなく、EVや高性能電子機器の性能を最大化するための戦略的マテリアルです。
- 軽量化: 銅から複合材への転換で、部品重量を最大50%削減。
- コストダウン: 材料費を30〜40%削減し、銅相場の変動リスクを低減。
- ベトナム活用: 大和軽合金ベトナムの生産能力を活用することで、加工コストの抑制とサプライチェーンの安定化を実現。
私たち大和軽合金ベトナムは、アルミ鋳造のプロフェッショナルとして、銅インサート鋳造をはじめとする複合的な提案が可能です。「銅部品のコストを下げたい」「熱対策と軽量化を両立したい」という課題をお持ちの調達・設計担当者様は、ぜひ一度ご相談ください。試作から量産まで、最適なソリューションを設計段階からサポートいたします。