これまでの自動車の歴史 2

燃料電池自動車の開発

2014年6月25日 トヨタ自動車株式会社

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蒸気自動車（1769年）

自動車の登場

BENZ Patent Motorwagen

出典：トヨタ博物館、Wikipedia 価格 2,750マルク（約1,000ドル） エンジン 水平単気筒 984cc/400rpm/0.9馬力 最高速度 16km/h 重量 313kg 電気自動車（1899年） ガソリン自動車（1886年） 3

出典：CADILLAC 1912 INSTRUCTION BOOK

電気式セルフスターター（1911年）

大量生産の開始 （1913年） 生産方式革新による低価格化 US$290 (1924年) US$850 (1908年) *競合他社 US$1,800 US$780 (1910年) 生産技術の革新 5 T型フォード組立ライン

出典：Ford Motor Company HP, Wikipedia, Utah Division of State History HP,アメリカ自動車工業の研究(2001)

米国の道路整備 6

出典：U.S. Department of Transportation–Federal Highway Administration HP, Cato Handbook on Policy, 6th _Edition

インターステート・ハイウェイ

（ Dwight David Eisenhower National System of Interstate and Defense Highways ） 連邦補助高速道路法（Federal-Aid Highway Act of 1956）に基づき建設

計画 ： 総延長約66,000km, 13年間総額250億ドル

ガソリン燃料の歴史 7

1901年 テキサス州で油田発見

1907年 アメリカで最初のガソリンスタンド

1913年 熱分解法により石油からのガソリン抽出量が増加

1929年 アメリカでガソリンを販売する店は30万軒に増加

出典：石油の世紀(1991), The Paleontological Research Institution HP, Gulf Oil HP

1950 電気 自動車 1900 年 ガソリン 自動車 蒸気 自動車 自 動 車 台 数 競合状態からガソリン自動車の時代へ 技術、道路、燃料が共に進化したことでガソリン自動車が普及 大量生産 電気式セルフ スターター リンカーン・ハイウェイ 連邦補助高速道路法 熱分解法開発 ガソリンスタンド普及 ガソリンスタンド登場 ガソリン需要増加 8 道路 燃料 ガソリン自動車の時代 蒸気/電気/ガソリン自動車の競合 馬車の時代

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自動車が実現してきたこと

・移動能力の拡張（人、モノ）

・自由・便利「いつでも、どこでも、どこへでも」

・移動可能な私的空間

経済・社会・文化の

発展に貢献

＝

移動の価値を向上

自動車を取り巻く現状 石油の将来への不安 自動車の増加 化石燃料の 大量消費 大気汚染増加 CO2の排出増加 地球温暖化 ( ) 20世紀以降における、 工業・技術の グローバルな発展 11

その他 バイオ燃料 原油資源量 原油（従来油田） タイトオイル オイルサンド 天然ガス液 深海油田 残存資源量 累積生産量 原油供給の見通し 出典：ExxonMobile （×106 _{石油換算バレル／日）} （×1012 バレル） 供給量 非在来型資源の開発により、世界の原油供給量は増加 12

1985 $1= ¥250 地域別GDP、移動距離 （1950-1997） 北米 西ヨーロッパ 東ヨーロッパ 豪州・ニュージーランド 旧ソ連 中央アジア 南アジア ラテンアメリカ 中近東 ＆アフリカ アフリカ 環太平洋アジア World 25,000 20,000 15,000 10,000 5,000 0 $0 $5,000 $10,000 $15,000 $20,000 $25,000 一人当たりのGDP, US$(1985) 一 人 当 た り の 移 動 距 離 (km) 1997 1950 経済成長と交通需要の伸び 出典：WBCSD Mobility 2001 経済成長に伴い、交通需要も増加 13

人口

[億人

]

・世界人口96億人に達する見込み ・世界人口の70%が都市部に集中

世界人口/都市人口推移 世界GDP推移 _{出典「OECD Environmental Outlook 」}

出典「国連経済社会局ﾃﾞｰﾀ」

・世界GDPは3倍以上に拡大

急速な人口増加（大都市集中）と経済発展

環境問題が深刻化（気候変動、温暖化、大気汚染）

サステイナブルなモビリティ社会 15

誰もが自由に

より快適・安心に

クリーンに持続的に

サステイナブルなモビリティ社会を支えるエネルギー利用 16 電気と水素を活用し、多様なエネルギーから成り立っている社会 EV・PHV 蓄電設備 火力発電 発電ユニット 自動車燃料 水素タンク バイオマス 下水処理 太陽光 風力 再生可能 エネルギー 化石燃料 電気グリッド 水素グリッド 水素-電力 変換 大量・長期保存 水電解 産業利用 都市・家庭 電気 エネルギーの流れ 水素 化石燃料 FCV・FCバス 都市・家庭 都市・家庭 HV 製油所・化学プラント 化学プラント

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トヨタの基本スタンス

エコカーは、普及してこそ環境への貢献

省エネルギー

燃料多様化への対応

自動車用燃料・パワートレーンの多様化 一次エネルギー 自動車用燃料 パワートレーン 石 油 省 石 油 燃 料 多 様 化 天然ガス 石 炭 植 物 ウラン 水力、太陽、地熱 ガス燃料 合成液体燃料 バイオ燃料 電 気 水 素 軽 油 ガソリン 従来車 & HV EV FCV PHV 19

20

省エネルギーへの取り組み

⇒ハイブリッド車の普及

全カテゴリーに

_HV

1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2014年5月末時点 2013 年 間 （ 万 台 ） 120 140 0 20 40 60 80 100 年間販売台数 ハイブリッド車の販売台数推移 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 累 計 （ 万 台 ） ＜HV世界販売台数＞ ・2012年 初めて年間100万台を達成 ・2013年12月 600万台超え 300万台 200万台 100万台 400万台 500万台 累計販売台数 600万台 2014 22

ハイブリッド技術の展開 ハイブリッド技術は、

_PHV

_EV

_FCV

24

燃料多様化への対応

⇒様々な燃料の特徴を活かした

車両の棲み分け

石油代替燃料の特徴 それぞれの代替燃料の特徴を活かして利用 電気 水素 バイオ燃料 天然ガス Well to Wheel CO2 △～◎ △～◎ △～◎ ○ 供給量 ◎ ◎ △ ○ 航続距離 △ ◎ ◎ ○ 給油時間 （充電／充填） △ ◎ ◎ ◎ インフラ ○ △ ◎ ○ 内燃機関 EV FCV 内燃機関 25

モビリティの棲み分けイメージ

EV

HV

PHV

FCV

電気

EV

HV

EVの特徴

EV

29

水素とは 「水」や「化石資源」の形で豊富に存在 常温・常圧で無色・無味無臭、非常に軽い ⇒拡散しやすい 反応しやすく、用途が広い ⇒「化学材料」から「燃料」まで さらに、燃料電池により高い発電効率が可能 30

水素の主な用途 水素は、今までの豊富な経験と、最新の知識を活用し、 ガソリンや天然ガスと同様に安全に使うことができる燃料 200年以上の利用の歴史あり 街 ： ガス灯 家庭 ： 都市ガス（水性ガス、石炭ガス） 産業 ： 肥料製造（アンモニア）、石油精製（脱硫など） 自動車 ： 燃料 31

水素の特徴 32 使用時、CO2排出ゼロ ⇒低炭素社会実現の担い手 多様な一次エネルギーから製造可能 ・天然ガスなどの化石燃料や、未利用の下水汚泥からも製造可能 ・太陽光や風力などの自然エネルギーを活用し、水から製造 電気に比べてエネルギー密度が高く、貯蔵・輸送が容易 ⇒エネルギーの地域的な偏在解消、 自然エネルギーの課題である変動に対応可能 利用用途が多様 ⇒家庭での利用から自動車用燃料、発電への活用も期待

水素の位置付け

水素は、

「将来の有力なエネルギー」

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燃料電池と水素吸蔵合金タンクを搭載 1996年10月 第13回電気自動車シンポジウム （EVS13）にて、大阪・御堂筋をパレード

世界に先駆け日米で限定販売開始 国内で初めて型式認証取得 航続距離・氷点下始動性を大幅向上 最高速度 155 km/h 航続距離 830 km (10･15ﾓｰﾄﾞ、 ﾄﾖﾀ測定値) 乗車人員 5人 最高貯蔵タンク圧力 70MPa 燃料電池出力 90kW 日米で100台以上のFCV走行実績が、200万キロを突破 トヨタ ＦＣＶ開発の歴史 2008年モデル「TOYOTA FCHV-adv」 36 2002年モデル（12月～） 2005年モデル（7月～） 2008年モデル（6月～）

FCVのうれしさ エネルギーの多様化 水素は多様な 一次エネルギーから製造可能 走りの楽しさ ゼロエミッション 走行中のCO2排出ゼロ 航続距離（約700km） 水素充填時間（約3分） 氷点下始動性（-30℃） 使い勝手の良さ 供給能力は、EVの4~5倍以上 （一般家庭では1週間以上） 発進～低・中速域の加速の良さ モーター駆動ならではの 滑らかな走りと静粛性 ※ ※ JC08ﾓｰﾄﾞ ﾄﾖﾀ測定値 非常時電源供給能力大 37

38 FCVの位置付け 自動車用燃料の多様化に対応 走行中は、CO2や環境負荷物質を排出しない 現状のガソリンエンジン車と同等の利便性 を兼ね備え、 サステイナブルなモビリティ社会の実現に貢献する

「究極のエコカー」

39 燃料電池の開発状況 小型化 3.0kW/L 達成 世界トップレベル シート下配置を実現 出力100kW以上 燃料電池の性能向上と小型化を実現 出力密度 2倍以上向上 （TOYOTA FCHV-adv比）

40 高圧水素タンクの開発状況 車両搭載本数 ４本⇒２本 材料、製造工程の見直し タンク貯蔵性能 約20％向上 5.7wt% 達成 （TOYOTA FCHV-adv比） 世界トップレベル ※タンク質量あたりの水素の貯蔵量 ※ 高圧水素タンクの性能向上と低コスト化を実現 低コスト化 （70MPa） （70MPa）

燃料電池システムの開発状況 昇圧コンバーター採用 FCセル枚数削減、モーター小型化 燃料電池システムを大幅に進化 加湿器レス 信頼性向上、小型・軽量化、低コスト化 ﾓｰﾀｰ ﾊﾟﾜｰｺﾝﾄﾛｰﾙﾕﾆｯﾄ 2次電池 水素充填口 水素ﾀﾝｸ 燃料電池 昇圧ｺﾝﾊﾞｰﾀ 41

設計 生産技術 限定導入期 量産効果 技術課題解決 普及開始 本格普及期 コスト低減 1/20以下 （2015年） さらなる コスト低減 燃料電池システムコスト 燃料電池システムコストを大幅に低減 本格普及に向けてさらにコストを低減 42 FCHV-adv （2008年）

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新型FCVセダン：日本での販売概要 ＊2014年6月25日現在。

２０１４年度内に販売開始

販売は、トヨタ店 と トヨペット店

車両価格は、700万円程度