トヨタ、新設計基材を用いた新型排出ガス浄化触媒を商品化…貴金属使用量20％低減

トヨタ自動車は、世界初となる新設計「FLAD」基材を用いた新型触媒を商品化し、2017年春頃発売予定のレクサス『LC500h』を皮切りに新型車両に順次搭載していく。

現在、一般的に使用されているガソリンエンジン用排出ガス浄化触媒の基材は、セラミックス（コージェライト）を材料とし、四角形や六角形のセルで構成されたハニカム構造となっている。この基材内部のセルの壁面に、白金（Pt）やロジウム（Rh）、パラジウム（Pd）などの貴金属を含む触媒材料を塗布し、排出ガス中の有害な一酸化炭素（CO）、未燃炭化水素（HC）、窒素酸化物（NOx）を浄化（酸化・還元）し、無害化する。

しかし、個々のセルの断面積が均一な従来型基材では、排出ガスの流れに偏りが発生し、排出ガス通過量が多い中心部は、浄化性能を確保するために多くの量の触媒材料を必要とする。一方、現在の触媒材料の塗布技術では、すべてのセル壁面に一律に塗布する工程とならざるを得ないため、排出ガス通過量の少ない周辺部分にも中心部と同量の触媒材料を塗布している。

今回デンソーと共同開発したFLAD基材は、中心部と周辺部を構成する各セルの断面積の比率や、セルの密度が異なる中心部と周辺部のそれぞれの断面積の比率など最適な値について、シミュレーションや試作基材を使った検討を繰り返して検証し、触媒内部の排出ガスの流れの均一度を向上。これにより、従来型と同等の排出ガス浄化性能を維持しながら、貴金属使用量を約20％低減させるとともに、触媒容量の約20％小型化を実現した。また、設計・製造技術の革新により、世界初となる一体成形を実現したことにより、量産を可能にした。

（レスポンス　纐纈敏也＠DAYS）