3方式のハイブリッドの比較 3方式のハイブリッドの比較
エンジンストップ/スタータ 回生制動
パワーアシスト EV 走行
モータ ジェネレータ
>30万
【燃費改善率】
各種のハイブリッド方式 各種のハイブリッド方式
<パラレル(マイルド)>
【20-50%】
E B
C
〜
M/G T
C/I
Pi
M: モータ G: ジェネレータ C/I: コントローラ / インバータ B:バッテリ
T: 変速システム C:クラッチ Ps: 動力分割システム
Pi: プラグイン
: 動力 / 発電 : 回生
E
B C/I
〜
Ps
G
M/G
Pi
B
〜
E G
Pi
C/I
M/G
<シリーズ/パラレル(フル)>
【50-100%】
<シリーズ(フル)>
【50-100%】
ベンツの S クラス Hybrid ロング ( 2009 年 9 月 3 日発売開始)
ベンツの S クラス Hybrid ロング ( 2009 年 9 月 3 日発売開始)
■3.5リッターV型6気筒ガソリンエンジンに新開発のマイルドハイブリッドモジュー ルを組み合わせた。(EV走行はできない。)
■エンジンとトランスミッション間に薄型モーターを設け,量産ハイブリッド車初の Liイオンバッテリをエンジンルーム内に納め,重量増75kgと小型軽量化した。
■モーターで最大160N・mのトルクを発生し,発進時や加速時などにエンジンのパ ワーをアシストする。減速時には回生ブレーキとして運動エネルギーを回収。
■時速15km以下でアイドルストップ状態となる「ECOスタートストップ機能」を装備。
■10・15モード燃費:11.2km/L(S350に比べて約30%向上)
■国土交通省による「平成17年排出ガス 基準75%低減レベル」および「平成22年 燃費基準+25%達成」の認定を獲得し、エコカー減税対象車として自動車取得税
と重量税が100%減免される。(価格:1,405万円)
( 2009 年 10 月発表)
( 2009 年 10 月発表)
■目 標:世界販売車の平均燃費を
2015年までに
2008年比で
30%改善。
■コンセプトカー「清(きよら)」:排気量
1.3Lのガソリン車で,燃費
32Km/L(
10・
15モードで
40%改善)を実現する。
■燃費費向上の3つの要素技術 (従来技術の徹底改善)
・
2011年から次世代パワートレイン技術「
SKYTECH」を導入。
・アイドルストップシステム(
i-stop)と回生技術等の電気技術の開発。
・アルミや樹脂を多用した車両の
100kg軽量化。
(
2011年から順次,軽量化モデルを導入)
32km/L
清(きよら)
軽量化
5%減速エネルギー回生
5%アイドルストップ
10%トランスミッション
5%エンジン
15%23km/L
デミオ(基準)
GMのプラグインハイブリッド車シボレー Volt
(市販モデル発表: 2008 年 9 月,生産開始: 2010 年後半)
GMのプラグインハイブリッド車シボレー Volt
(市販モデル発表: 2008 年 9 月,生産開始: 2010 年後半)
■ 5ドアFFセダン,全長4404×全幅1790×全高1430mm
■ シリーズハイブリッド:発電専用の1.4Lガソリンエンジン
(FFVでE85に対応)
■ モーター:150PS,トルク37.7kgm ・最高速度:161km/h
■ LG Chem社製15kWhリチウムイオン電池(重量181kg)を利用
・充電時間:240Vで約3時間,120Vで約8時間(家庭で充電)
・満充電走行距離:64km(40マイル),発電モードでさらに伸長
(2008年発売)
(2008年発売)
・EVモード:75 kW, 400 Nm モータ(低速時,100km走行)
・シリーズハイブリッドモード:50 kW, 1.0Lガソリンエンジン(発電のみ)(中速,330km)
・パラレルハイブリッドモード:モーター+エンジン(高速) 合計で430km走行可能
・バッテリ:20kWh リチウムイオン,寿命:2,000 サイクル
100%充電:9時間(220VAC),急速充電時:10分でSOC50%
・車両重量:1,800kg,最高速度:160km/h,排出ガス:Euro4適合,CO2:70g/km
・販売価格:F6より$6,000高,220万円 (3年から5年後に米国市場に投入する計画)
・BYD社の沿革:1995年,Wang Chuanfu氏によって創立,TI部品とバッテリーを製造 し,従業員は10万人。2003年にTsinchuan Automobile Companyを吸収合併。
現在,西安と深せんに車体組立工場,上海にR&D とテストセンター,北京に鋳型工場 がある。車両製造能力:300,000台/年
トヨタのプリウスプラグインハイブリッド ,2009 年末から 2010 年前半までにリース販売 ( 2009 年 12 月 14 日発表)
トヨタのプリウスプラグインハイブリッド ,2009 年末から 2010 年前半までにリース販売 ( 2009 年 12 月 14 日発表)
■トヨタ車初の動力用リチウムイオン電池(サンヨー製)を搭載し,家庭電源など から外部充電とする現プリウスベース(Sグレード)のPHVモデル。
■全長4,460×全幅1,745×全高1,490×ホイールベース2,700mm,5人乗り。
■燃費性能:57km/L*(CO2排出量41g/km),EV走行での最高速度:100km/h
*
PHVに対して定められた試験条件(外部充電による電力で走行した燃料消 費率とそれを消費した後にハイブリッド走行した燃料消費率とを複合して算定さ れた平均的な燃料消費率。JC08モード走行による。)■満充電でのEV走行距離23.4km。
■充電時間:100Vで約180分、200Vで約100分。
■経産省のモデル事業「EV・PHVタウン」に選定 された自治体と連携して導入する。官公庁,
自治体,企業などの特定利用者を中心に約 230台のPHV車をリース販売する。
■日米欧の特定顧客を中心に,約600台程度を順次投入。
米国に約150台,EUにフランスの100台を含め,10カ国に 約200台を導入。カナダ,オーストラリア,ニュージー
ランドにも予定。2年後に販売を開始(年間数万台の販売)
(嶋田,紙屋,大聖他,自動車技術会2008年10月)
CD mode
t SOC
90
60 40 0
PHEVのSOC変化例
Blend mode
CS mode
エンジン制御法が不確立
日本導入の効果不明瞭
燃費&電費の総合評価法が不確立
−−課課 題題−−
家庭での外部充電が可能なプラグインハイブリッド自動車(PHEV)の開発
インフラが充実
石油燃料依存
高効率化の限界
同等の動力性能
−−短短 所所−−
−−長長 所所−−
ハイブリッド自動車 ハイブリッド自動車
夜間電力の使用
−−短短 所所−−
−−長長 所所−−
電気自動車 電気自動車
ゼロエミッション
航続距離が短い
充電時間が長い
バッテリ重量増により環境性能悪化
プラグインハイブリッド車におけるリチウムイオン バッテリの搭載量と CO
2排出量の関係
プラグインハイブリッド車におけるリチウムイオン バッテリの搭載量と CO
2排出量の関係
■
ハイブリッド:シリーズ・パラレル方式
■
バッテリ搭載容量:1〜4(並列) 11.3 〜 42.5Ah ( 310V )
■
車両総重量: 1300 〜 1450kg
■走行モード: JC08
EVとハイブリッド車 (日経BP,2009年4月)
EVとハイブリッド車 (日経BP,2009年4月)
2007 年から 2030 年の世界の電力量需要増加分
(IEA, World Energy Outlook 2009)
2007 年から 2030 年の世界の電力量需要増加分
(IEA, World Energy Outlook 2009)
年間電力量 TWh
建 物 産 業 運 輸 その他
基準ケース
450ppmシナリオ
〜重要技術〜
■
軽量化 ・モータ ・バッテリ ・充電システム
・スタータ/ジェネレータ ・DC-DC コンバータ
・その他の電子部品 ・制御システムとロジック
−共通化,標準化,量産化が不可欠−
燃費改善技術の選択肢
■動 機:石油価格の高騰,燃費規制の強化,CO
2対策の強化
コスト 増 加 燃費
・マイクロハイブリッド化
改善・マイルドハイブリッド化
・フルハイブリッド化
(プラグインハイブリッド化)
従来技術の改善
ディーゼル車
ガソリン車
ハイブリッド車の開発動向と今後の課題 ハイブリッド車の開発動向と今後の課題
■ハイブリッドは,従来のエンジン技術を大幅に上回る燃費改善が可能な 技術として,最も有望であるが,普及にはコストアップの抑制や軽量化が 不可欠。
■わが国のメーカーは関連技術で世界的にリードしている。
■バッテリ性能に対する要求は車両によって異なり,自動車メーカーとバッ テリメーカーが密接に提携してノウハウを共有しながら開発に取り組んで いる。複数メーカーへの共通化の展開でコストダウンは可能か?
■米国では,SUVやピックアップトラック等の大型車のハイブリッド化を進め ているが,GMとクライスラーは今後の計画が危ぶまれる。
■ヨーロッパでは,厳しいCO2排出量規制のため,特に上級車での対策とし て,ディーゼル車のみでは不十分との認識から,ガソリン車とディーゼル 車のハイブリッド化が推進されるものと予想される。
■プラグインハイブリッド車については走行実態に対応した費用対効果(省 エネとCO2削減)を見極める必要がある。
■今後,中国等のメーカーで低価格戦略による世界市場への進出が予想さ れる。