(産総研説明資料)（PDF形式：410KB）

過去の教訓を踏まえたタウン構想の実施に向けて
（大プロ以降のEV関連プロジェクトを振り返る）
産総研 エネルギー技術研究部門
清水健一
第２回 EV・ｐHVタウン構想推進検討会
２００８．７．３０
参照した過去の主な経緯
• EVの性能評価（大プロ）
– 性能評価法，運行試験，衝突安全性
• EV普及に向けたプロジェクトの委員会活動
– ゴミ収集EV，エコステーション，ACE,ミレニアム，電
池評価法・・・
• EV協会の委員会活動（普及支援，標準化）
– EVバスの実用試験のフォロー，（電池交換システム）
– 標準化活動（国内，国際）
• 車両の性能評価法・表示法，コンポーネントの性能評価法・表示法
• 用語，コンポーネントの製品規格（充電用設備，充電プラグ・・・）
• 民間のEV開発プロジェクト活動
大型プロジェクトで開発されたEVの仕様の概要
軽乗用車
EV1H ¦ EV1N
小型乗用車
EV2H ¦ EV2P
軽貨物
EV3P
小型貨物
EV4H ¦ EV4P
バス
EV5
定員 / 積載量
車両総質量(kg)
4人 / 0 kg
1467 ¦ 1427
4 / 0
1467 ¦ 1480
2 / 300
1538
2 / 1000
3595 ¦ 3620
70 / 0
14045
Range(定地)km
Range(mode)km
最高速度(km/h)
加速性(0-40km/h)
登坂性(7%勾配)
260 ¦ 259
140 ¦ 200
96 ¦ 101
5.5 ¦ 6 秒
40 km/h 以上
電池 種類
電圧(V)
容量(Ah/5HR)
ｴﾈﾙｷﾞｰ密度
(Wh/kg)
Hybrid｜鉄-Ni
注1)｜104
注1)｜ 290
注1)｜82.5
車種
車両名
電動機
形式
定格出力(kW)
制御方式
455
250
83
3.6
¦ 243
¦ 170
¦ 85
¦ 3.6
←
Hybrid ｜
鉛
注2)｜144
注2)｜ 190
注2)｜ 50.0
DC他励
ｻｲﾘｽﾀ｜DC他励
20.9
12.0 ｜ 12.9
ﾄﾗﾝｼﾞｽﾀ・ﾁｮｯﾊ ｻｲﾘｽﾀ・ﾁｮｯﾊ
ﾟ
ﾟ
205
100
78
8.1
←
496
250
90
4.9
¦ 302
¦ 250
¦ 87
¦ 6.9
←
187
71
61
6.9
←
ﾏｯﾄ型鉛
120
180
51.5
Hybrid｜ﾏｯﾄ鉛
注3)｜120
注3)｜ 400
注3)｜ 51.5
改良型鉛
385
320
42.5
DC(PM)
14.4
ｻｲﾘｽﾀ・ﾁｮｯﾊ
ﾟ
DC分巻
27.6 ¦ 27
ｻｲﾘｽﾀ・ﾁｮｯﾊﾟ
DC直巻
72
ｻｲﾘｽﾀﾁｮｯﾊﾟ
・開発車両−実用上満足な仕様−実用に供せるか？
・プロジェクト後の感想：電池の性能維持が困難
(性能至上）
ＥＶ技術の変遷
70
’90
2000
（地球温暖化）
現在
環境
マスキー法
ZEV法
プロジェクト
EV大プロ
EV用Li-ION電池 HEV用Li-ION pHV用Li-ION
車体
EV用(大プロ）
改造車(普及）
専用車体
電池
解放型鉛酸 VRLA /NiCd
Ni-MH/Li-ION
モータ
制御器
直流機
SCRチョッパ
TRチョッパ
改造EV
（”−”キャンペーン）
誘導機/
同期機（PM)
地球温暖化
←
←
Ni-MH
/ Li-ION
(Ni-MH)
/ Li-ION
誘導機/
同期機
（誘導機）
/ 同期機
インバータ
←
←
実用EV
（不発）
市販HEV
小型EV
pHEV
EVの性能そのものは飛躍的に向上
先進的開発車
その後，電池の大幅な改善に
より，性能はさらに大幅に向上
しているが・・・・・．
’90年代 大幅な改善
’80年代
’70代の”ー”キャンペーン
が影響して不発に
EVの燃費改善の度合い（’8 0年代／'90年代）
普及しない主要原因と本構想のキーポイント
(課題）
• 導入価格の高さ／電池の更新費用
(対策）
– 車両価格 → 量産による低減
– 電池価格(新車） → 量産による効果が非常に大
– 実使用時の寿命 → 安定した 長寿命 の確保
• 本構想の果たすべき役割
– 電池の量産効果のあるレベルまで，EVの普及を牽引
– 普及の牽引
•
•
•
•
ハード/ソフト両面での問題点の解消
初期の優遇措置がなくても普及することが条件
まず，当たり前の利用法で問題がないことが必須条件
EVはICEVの代替ではないことの啓蒙 ← CO2の総排出量の低減
内燃機関自動車の実力は，永い期間の多様な
使用結果のフィードバックによる
•
ＥＶ： 電池の価格と寿命が大きな課題
– 価格： ＥＶの普及による電池の量産体制
– 寿命： 電池の利用技術の確立が急務
• 実用できる範囲から実績を！
• 課題の少ない用途からトライすべき！
•
過去のプロジェクトから見えてくる主な課題
– 標準的な使用環境から始めるー傾斜地？？
– 実使用時の，効率と電池寿命を左右する条件の把握
• 既知の情報を無駄にしない！
– 基本性能の確保を優先すべき
• 付加的な機能の検討は慎重に！
導入地域の傾斜の影響
不適当な例も：
・山の上下を結ぶ路線バス
山の上に電池充電・交換システム
・山の上のゴミ焼却場で，ゴミ収集車
に，ゴミ発電の電力を充電
充電場所が傾斜地の上部の場合：
高低差の大きい場所ではそれに適し
た性能が必要
→通常の使用法での普及が先決ではな
かったか？
回生電力が回生できない
・低残存容量状態で登坂
・長時間の過負荷運転
大 定格出力・冷却？
スイスでは平野部に公共充電
ステーションの例
EVバスの電費の走行距離依存性 （この時点では短距離走行の電費が悪化している）
充電の適否による
電力消費率の差
(地方自治体の例）
不適当な充電
・電費が悪い
・充電あたりの走行距
離への依存度が高い
マニュアルどおりの充電
・電費が良好
・走行距離への依存度小
使用頻度の少ない車両の方が，劣化した電池の比率が高い
リースバック車の電池の各セルの容量のばらつき
：使用頻度が低い車両
無印：使用頻度の高い車両（郵便用）11
第１世代の実用車両のフォローアップから透けて見えてくるもの
• 傾斜地でのEVの使用 → EVには対策が必要
• 充電方法によって電費は大きく変わり得る
– 適切な充電法で解決→ユーザが意識しないレベルに
• 短距離走行での充電が不利な場合も
– 適切な充電方法がある場合も
• 使用頻度が少ない車両は電池が傷みやすい
（第２世代以降で解決されたか）
• 基本的には解決可能な状態に（依然と，実用時の問題も散見）
– 電池管理システム／セルバランス回路の一般化
– 継ぎ足し充電に向いた電池への移行
• 一般ユーザが使用可能なレベルまでのフォローが必須
電池交換システム
• 路線バス用電池交換システム
– バスの効率的な運用に必須であった
– 工場の搬送システムを導入した大がか
りなもの
• 小型車への可能性
– 1800ccワゴン車で検討し試作
– 鉛酸電池を前提にしていたため取り回
しに難／汎用性にも難あり
（これからあり得るか？）
• 高性能電池では可能性も？
（不特定多数を対象に）
– 実用上は電池パック性能の均一化が必須
– 将来，電池管理手法とペアにした研究が必要か
• 電池の利用技術の向上が不可欠
– 車両メーカーのノウハウか？ 共有技術とすべきか？
– 現状の電池での試行が必要では？
作業用EVはあり得るか？(ゴミ収集EVから考える）
• EVは高効率
– (欠点）
– 走行以外の負荷の影響も受けや
すい
– 車載電池の制約が課題
• 電動化は有利(作業用を含む）
– 電池に頼らない電動化
– Hybrid化が本命
• マイルドHEVのエアコンの例
• HEV冷凍車の実用高効率
• ハイブリッド建設機械の例
急速充電付きエコステーション
• 急速充電機能が実用上必要
• 負荷平準化
→夜間電力で定置電池に充電し，昼間の急速充電に対応
– 定置型電池の寿命，電池コストのアップ
• 真の目的は？？？
• ステーションの利用技術の向上
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
• やれば出来るもの --- 実用化直前の試行実験
• 実用上，問題が想定されるもの
– バリアを越えられるか？ 越える意味があるか？の検討
が必要では？
今回（第３世代？ として），注意すべき点
• 環境と役割の違い
– CO２の排出総量削減の一翼を担う
• 運輸部門の高効率化（ CO２ 対策）と脱石油化（エネル
ギセキュリティ）
• 現状のガソリン車の代替車ではない
• 輸送体系の見直し・最適化が前提
– 都市内使用の小型EV
– 汎用性： PHEVか？
• Negative campaignの種を作らない
– 性能より安定した機能の提供を！
– ICEVユーザが無意識で使用できる実用性
– 使用状態を反映した残存容量の表示機能