「技術・解説」カテゴリーアーカイブ

トヨタ、燃料電池車進化の糸口を掴む。さらなる性能向上に向けての取り組みを加速

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燃料電池車技術の要となる「白金」研究の新解析手段解明へ

トヨタ自動車株式会社(本社:愛知県豊田市、社長:豊田章男、以下、トヨタ)は、一般財団法人 ファインセラミックスセンター(所在地:名古屋市熱田区、理事長:岡本一雄、以下、JFCC*)と共同で、燃料電池(Fuel Cell、以下、FC)の化学反応を促進する触媒として必要不可欠な「白金」の反応性低下(いわゆる劣化)に至る挙動を、リアルタイムで観察できる新手法を開発した。

これは、トヨタとJFCCの共同研究グループが、観察・分析用の「透過型電子顕微鏡」の中で、FCスタックと同じ発電状態を、模擬できる新しい観察用サンプルの作成に成功。

このサンプルの中で、 続きを読む トヨタ、燃料電池車進化の糸口を掴む。さらなる性能向上に向けての取り組みを加速

国土交通省、平成26年度自動車(製品)安全性能、評価結果

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平成26年度、試験実施車・製品の安全性能総合評価の結果概要

国土交通省は、毎年、ナスバこと(独)自動車事故対策機構(本部所在地:東京都墨田区、理事長:鈴木秀夫、以下、NASVA)の協力のもと、自動車等の安全性能評価を公表している。

本評価は、自動車ユーザーが、安全性の高い自動車やチャイルドシートを選択し易い環境を整備すると共に、メーカーに対して、より安全な製品の開発を促すことで、安全な自動車等の普及促進を図るため、自動車アセスメント事業を実施しているもの。

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平成26年度に、試験を実施した車種・製品の安全性能総合評価の結果概要は以下の通り。

【概要】

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◎自動車アセスメント結果

(対象車種)
・軽自動車(2車種)、乗用車(8車種)、電気自動車等(3車種)の計13車種について試験を実施。

(試験結果)
・平成23年度から、実施している「乗員保護」と、「歩行者保護」を含めた、自動車の総合的な安全性能評価である「新・安全性能総合評価」について、以下の10車種が、最高のファイブスターを獲得した。

スバル「フォレスター」、スバル「レヴォーグ/WRX」、スバル「レガシィ」、トヨタ「ヴォクシー/ノア/エスクァイア」、トヨタ「ハリアー」、日産「ティアナ」、ホンダ「ヴェゼル」、ホンダ「グレイス」、マツダ「アクセラ」、マツダ「デミオ」
※ファイブスター獲得車両の中でも、総合点でスバル「レガシィ」が最高得点を獲得している。

mlit-2014-fiscal-year-announced-the-car-safety-performance-evaluation20150516-7-min

◎予防安全性能アセスメント結果

(対象車種)
・軽自動車(13車種)、乗用車(16車種)、電気自動車等(8車種)の計37車種について試験を実施。

(試験結果)
・いずれの車種においても、一定レベル以上の性能を持っていることが確認されたが、下記6車種が最高得点を獲得した。

スバル「インプレッサ」、スバル「レヴォーグ/WRX」、スバル「レガシィ」、トヨタ「カローラアクシオ/カローラフィールダー」、日産「スカイライン」、レクサス「LS」

mlit-2014-fiscal-year-announced-the-car-safety-performance-evaluation20150516-8-min

◎チャイルドシートアセスメント結果

(対象製品)
・乳児・幼児兼用チャイルドシート8製品を選び、前面衝突試験と、使用性評価試験の2種類の試験を実施。

(試験結果)
・前面衝突試験で高い評価を得たもにのは、
TAKATA「takata04-neo SF」、コンビ「ネセルターン/ネルーム ISO FIX」、LEAMAN「カイナ」。

・使用性評価試験で高い評価を得たものには、
TAKATA「takata04-neo SF」、TAKATA「takata04-i fix WS」。

※今回試験を行った製品において、試験の結果は、 ISO-FIX 固定タイプの方が、ベルト固定タイプよりも高い評価を獲得する傾向にある。

評価結果のさらなる詳細は、国土交通省または(独)自動車事故対策機構の「資料ダウンロード」にて閲覧出来る。

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また、アセスメントに関するパンフレットを、地方運輸局、運輸支局等と(独)自動車事故対策機構にて配付している。

以上

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ポルシェ、新911 GT3 R、ニュルブルクリンクで世界初公開

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911 GT3 RSをベースに、GT3カテゴリーための911 GT3 Rを発表

ポルシェAG(本社:ドイツ、シュトゥットガルト 社長:マティアス・ミューラー、以下、ポルシェ)は5月15日、ニュルブルクリンクにおいて、911 GT3 RSをベースに、世界中で開催されているGT3カテゴリーために開発されたカスタマースポーツレーシングカー、911 GT3 Rを発表した。

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この最高出力368kW(500PS)以上を発生する、レース仕様の911を開発するにあたり、軽量化、空力効率の改善、燃費の低減、ハンドリングの改善、安全性の最適化および交換部品などのメンテナンスコストの削減に特に注意が払われた。

新型ポルシェ911 GT3 Rのデリバリーは、2015年12月以降の予定

なお、この新型ポルシェ911 GT3 Rのデリバリーは、2015年12月以降の予定としている。

ニュー911 GT3 Rには、911 GT3 RSを彷彿とさせる特徴的なダブルバブルルーフが備わり、ホイールベースも先代より8.3cm長くなった。

これによって、先代のGT3 Rよりも、バランスにすぐれた重量配分を実現し、特に高速コーナリングでの挙動変化が容易なハンドリングがもたらされている。

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ボディと、新たに追加された細かなパーツ、およびサスペンションの体系的な軽量化によって、GT3 Rの重心は、先代に比べて大幅に最適化。

インテリジェントなアルミ・スチール複合構造を備えた911 GT3 RSの軽量なボディ構造は、レーシングカーとしてより理想的なベース車両となった。

フロントウインドウは、初搭載のポリカーボネートを採用

具体的には、ルーフ、フロントリッドとフェンダー、ホイールアーチ、ドア、サイドセクションとリアエンドセクション、およびリアリッドは、非常に軽量なカーボンファイバー複合材料(CFRP)で製造されており、またすべてのウインドウはポリカーボネート製だ。またフロントウインドウに、ポリカーボネートが採用されるのは初めてのことである。

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ニュー911 GT3 Rのパワーユニットは、911 GT3 RSの高性能エンジンと、ほぼ同じ最先端の4リッターエンジン。

最大200barの圧力で作動する、ダイレクト・フューエル・インジェクションと、可変バルブタイミング機構が、非常に効率的な燃焼を実現する。

さらに、この自然吸気エンジンは、広い回転域で卓越したドライバビリティーを発揮、エンジンのパワーはポルシェ製6速コンスタントメッシュ・シーケンシャルトランスミッションを介して310mm幅のリアタイヤに伝えられる。

変速動作は、911 GT3 RS同様、ステアリングホイールの使い易い位置に配されたパドルシフトによって操作していく形だ。

ブレーキシステムは剛性向上に加え、ABS制御が見直された

エアロダイナミクスは、ロードカーに準じたものだ。フロントフェンダーの特徴的なホイールアーチエアベントは、フロントアクスルのダウンフォースを増大し、200cm x 40cmのリアウイングがエアロダイナミクスバランスを改善させた。

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GT3 Rでは、911 RSR同様、ラジエーターが中央に配されており、サイドラジエーターの廃止によって、重心の位置が最適化された。また衝突時におけるラジエーターの保護性が向上し、フロントリッドのルーバーからの熱風のベンチレーションも高められている。

ブレーキシステムも改めて見直された。具体的には、剛性の向上とABSの精密な制御によって、耐久レースでさらに高い制動性能を発揮する仕様だ。

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フロントには、対向6ピストン式アルミニウム製モノブロックレーシングキャリパーと380mm径スチール製ベンチレーテッド・グルーブドブレーキディスクとなり、これまで以上のタフな制動性能を保証。リアには、対向4ピストン式キャリパーと、372mm径のブレーキディスクが装備された。

ニューGT3 Rでは、安全装備にも開発の焦点が当てられている。特にさらに強化されたFT3安全燃料タンクの容量は、12リッター増加して120リッターになったが、このタンクにはフューエルカットオフ安全バルブが備わる。

ドアとサイドウインドウは取り外し可能で、ルーフの脱出用ハッチも大型化されている。新しいレーシングバケットシートによって、事故の際のドライバーの保護性能も向上している。

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ポルシェ911 GT3 R(991)仕様
ポルシェ911 GT3 RSをベースにしたシングルシーターカスタマーレーシングカー

エンジン
・ 水冷式水平対向6気筒エンジン(リアマウント)
・ 4,000cc、ストローク81.5mm、ボア102mm
・ 最高出力368kW(500PS)以上、(エアリストリクターによりFIA BoPに適合)
・ 4バルブヘッド
・ ダイレクト・フューエル・インジェクション
・ ドライサンプ潤滑方式

トランスミッション
・ ポルシェ6速コンスタントメッシュ・シーケンシャルトランス

ミッション
・ 機械式リミテッドスリップディファレンシャル
・ ニューマチックギアシフトアクティベーション(パドルシフト)

ボディ
・ インテリジェントなアルミ・スチール複合構造の軽量ボディ
・ インテグレーテッド(溶接)ロールケージ、FIA付録Jに適合
・ ルーフの脱着式脱出用ハッチ
・ 軽量エクステリアデザイン:
・ CFRP製ドア、リアリッド、リアウイング、ホイールアーチ、フロントおよびリアフェンダー
・ ポリカーボネート製ウインドウ
・ 脱着式ポリカーボネート製ドアウインドウ
・ FT3安全燃料タンク、約120リッター、フューエルカットオフ安全バルブ付、FIAレギュレーションに適合
・ エアージャッキシステム(4ジャッキ)

サスペンション
フロント
・ マクファーソンストラット式フロントサスペンション、車高、キャンバー角およびトー角調整式
・ センターロックホイールナット付ホイールハブ
・ アジャスタブルアンチロールバーブレード(左右)
・ 電動油圧式パワーステアリング
リア
・ マルチリンク式独立懸架リアサスペンション、車高、キャンバー角およびトー角調整式
・ センターロックホイールナット付ホイールハブ
・ アジャスタブルアンチロールバーブレード(左右)

ブレーキシステム
フロントとリアの2つの独立したブレーキ系統、ブレーキバランスバーシステムを介してドライバーによる調節が可能
フロント
・ 対向6ピストン式アルミニウム製モノブロックレーシングキャリパー
・ 380mm径スチール製ベンチレーテッド・グルーブドブレーキディスク、アルミニウム製ディスクベル
リア
・ 対向4ピストン式アルミニウム製モノブロックレーシングキャリパー
・ 372mm径スチール製ベンチレーテッド・グルーブドブレーキディスク、アルミニウム製ディスクベル

ホイール/タイヤ
フロント
・ ポルシェの仕様とデザインに準拠した1ピースBBSアルミホイール、12.0J x 18オフセット17、タイヤサイズ:300/650-18(フロント)、13J x 18オフセット37.5、タイヤサイズ:310/710-18(リア)

エレクトロニクス
・ COSWORTHパワーモジュールIPS32
・ レースABS
・ トラクションコントロール

重量/寸法
・ 総重量: 約1,220kg(BoPに適合)
・ 全長: 4,604mm
・ フロント全幅: 1,975mm
・ リア全幅: 2,002mm
・ ホイールベース: 2,463 mm

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アウディ、電動ターボ搭載のTTクラブスポーツコンセプト激走

audi-gekiso-in-tt-clubsport-concept-of-electric-turbo-equipped20150514-3-min

噂のアウディ TT クラブスポーツ ターボ コンセプトが走る

アウディ AG(本社:ドイツ・バイエルン州インゴルシュタット、取締役会長:ルパート・シュタートラー、以下アウディ)が、去る5月8日。オーストリアのライフニッツで実施されるVWファンのイベント「ヴェルターゼー・ツアー」(5月13日から16日まで開催)会場において、実車を公開すると予告していた新型アウディTTベースの「アウディ TT クラブスポーツ ターボ コンセプト」、この日の当日画像と、1分間の映像が、先の13日付け(欧州時間)で公開された。

この「アウディ TT クラブスポーツ ターボ コンセプト」発表の席上で、「1980年代後半の頃、米国内で活躍したレーシングマシン、アウディ 90 IMSA GTOから、このクルマを開発するインスピレーションを得た」と語るウルリッヒ・ハッケン博士。 続きを読む アウディ、電動ターボ搭載のTTクラブスポーツコンセプト激走

スバル、人とくるまのテクノロジー展2015に出展5/20〜22

subaru-and-exhibited-at-the-technology-exhibition-2015-of-people-and-cars20150514-6-min

スバル、アイサイト開発の歴史を丁寧に辿るコンテンツを用意

富士重工業株式会社(本社:東京都渋谷区、代表取締役社長:吉永泰之、以下スバル)は、5月20日~22日にパシフィコ横浜で開催される「人とくるまのテクノロジー展 2015」 (主催:公益社団法人自動車技術会)に出展する。

その出展内容は、クルマに乗るすべての乗員に「安心と愉しさ」を提供するため、開発が続けられてきたスバル独自の運転支援システム「アイサイト」の20年以上に亘る開発の歴史を、開発過程の世代毎の「部品」や「パネル展示」、さらには動画などで紹介していくコンテンツを用意しているという。

subaru-and-exhibited-at-the-technology-exhibition-2015-of-people-and-cars20150514-4-min
アイサイトが捉えた映像

また、出展ブースをリアルタイムで撮影しながら、最新の「アイサイト(ver.3)」のステレオカメラ映像モニターを用いた機能解説も行っていく。

<出展概要>
1.「アイサイトヒストリー」
ステレオカメラによる描写映像を応用して距離と物体を画像認識し、自動車を制御していくというスバルの運転支援システムの開発は、今から26年前にスタートした。

それは人間の目と同じように物体を認識するという原理・原則に基づいたシンプルな発想だった。

あれから「ADA」を経て「アイサイト」へと開発を進めつつ、全車速追従クルーズコントロールと、緊急停止を実現した「アイサイト(ver.2)」をリリース。

さらにその後、カラー化により画像認識性能を向上させ、遂にステアリングへの制御も可能とした「アイサイト(ver.3)」に至るヒストリーを、開発過程におけるオリジナル動画などを交えてつぶさに紹介していく。

2.「アイサイト(ver.3) ステレオカメラ機能デモ展示」
「アイサイト(ver.3)」は、プリクラッシュブレーキや全車速追従機能付クルーズコントロールの性能向上に加え、アクティブレーンキープやAT誤後進抑制制御を実現している。

subaru-and-exhibited-at-the-technology-exhibition-2015-of-people-and-cars20150514-5-min

パシフィコ横浜の会場では、ブレーキランプ認識制御などの新機能により、安全機能が大幅に進化したステレオカメラで、実際にブース内をリアルタイムに撮影し、その認識力の高さを紹介していく。

3.「インプレッサ SPORT」

subaru-and-exhibited-at-the-technology-exhibition-2015-of-people-and-cars20150514-7-min
商品コンセプトを「New Value Class」とし、「スタイリッシュな外観と質感の高い内装」・「軽快で気持ちの良い走り」・「燃費のよさを実感できる環境性能」に、高い予防安全性能をもつ「アイサイト(ver.3)」を採用した最新のインプレッサの実車を展示。より多くのドライバーに向けて、スバルの技術を積極的に発信していく。

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出展ブースイメージ

 

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スズキ、ハスラー「S-エネチャージ」搭載車デビュー

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NA・CVT車搭載のエネチャージを「S-エネチャージ」に変更

スズキ株式会社(本社:静岡県浜松市、社長:鈴木修、以下スズキ)は、軽乗用車「ハスラー」へ、加速時にモーターでエンジンをアシストする「S-エネチャージ」を搭載した新機種(「G」のNA・CVT車、「X」のNA車、特別仕様車「JSTYLE」に搭載)を設定し、5月13日より発売する。

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具体的には、「ハスラー」のNA(自然吸気)・CVT車に搭載していた「エネチャージ」(「A」は除く)を、「S-エネチャージ」に変更した。

S-エネチャージ搭載車は、全車エコカー減税の免税対象車に

モーターアシストによるサポート時間と頻度を増やした「S-エネチャージ」と、改めて燃焼効率を高めるなどの改良を施したR06A型エンジンを組み合わせることで、2WD車は、32.0km/L(燃料消費率JC08モード走行<国土交通省審査値>:「G」CVT・「X」・特別仕様車「JSTYLE」の2WD車)の優れた燃費性能を達成。「S-エネチャージ」搭載車は、全車エコカー減税の免税対象車とした。

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併せて「ハスラー」全車に、車体色「クリスタルホワイトパール」、「クリスタルホワイトパール ブラック2トーンルーフ」を新たに設定している。

改めて、そもそもS-エネチャージとは何か?その概要は

ちなみにここでS-エネチャージをおさらいしておくと、2012年8月9日にスズキは、今システムの母体となる低燃費化技術「ENE-CHARGE(エネチャージ)」を発表。

この際のシステムは、既存のアイドリングストップ車専用の鉛バッテリーに加え、リチウムイオンバッテリーと高効率・高出カのオルタネーターを併用。減速時の運動エネルギーを、電気に変えて充電するシステムとしていた。

suzuki-the-s-energy-charge-to-the-hustler-vehicles-release20150513-5-min

こうして蓄えた電気を、走行に必要な電装品に供給することで、発電によるエンジンの負担を軽減し燃料消費を抑制する。

通常走行時は、2つのバッテリーに充電した電力を電装品に供給するため、オルタネーターの常時発電が最小限に抑えられ、発電させるためのエンジン負担を軽減し、燃料消費量を抑制するとともに、加速も軽やかになる。リチウムイオンバッテリーは、助手席の下に収納できる軽量・コンパクトな設計とした。

オルタネーターよりも高効率なISGを搭載するS-エネチャージ

S-エネチャージでは、このシステム構造をさらに進化させ、エネチャージで使われていたオルタネーターの代わりに、既存のオルタネーターよりも高効率なスターターモーター機能を兼ねるモーターアシスト機能付き発電機のISG(Integrated Starter Generator)を、その役割に置き換えて搭載。

suzuki-the-s-energy-charge-to-the-hustler-vehicles-release20150513-130-min
減速時

ISGで発電した電力を、S-エネチャージ専用のリチウムイオンバッテリー(「S」の付かないエネチャージに比べ、最大で100Aと、約5倍の電流の出し入れを可能にした)に貯めていく方式とした。

suzuki-the-s-energy-charge-to-the-hustler-vehicles-release20150513-140-min
エンジン始動時

こうしたサポート機能が全くなかった頃は、減速時に捨てていたエネルギーをISGを介して積極的に発電し、アイドリングストップ専用の鉛バッテリーだけに充電するのではなく、それに加えて、S-エネチャージ専用リチウムイオンバッテリーの2つのバッテリーに並列して充電していく。

suzuki-the-s-energy-charge-to-the-hustler-vehicles-release20150513-15
加速時

貯めた電気はおのずと大容量となり、これを加速時の15-85km/hと幅広い領域で、エンジン負担を減らすためモーターアシスト(ただし1回のモーターアシストは最長30秒間)として活用できる。

基本的にこの機構は、設計思想においては、日産の普通自動車などで採用されているハイブリッドシステムと同じもの。スズキ自身においても、海外向けの情報発信では、シリーズハイブリッドシステムを進化させたものとして紹介(上記、映像参照)している。

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フォルクスワーゲン、新6リッターエンジンのW12 TSIをウイーンで公開

volkswagen-publish-w12-tsi-of-the-new-6-liter-engine-in-vienna20150510-7-min

優れた環境性能を持つW型12気筒エンジンを公開

フォルクスワーゲン AG(本社:ドイツ・ニーダーザクセン州ヴォルフスブルク、CEO:マルティン・ヴィンターコーン、以降VW)は、今年2015年開催で、第36回目を迎えた国際ウィーンモーターシンポジウムで4月8日、次世代の高級車のパワーユニットに相応しく、優れた環境性能を持つ新型エンジン「6.0 W12 TSI」を発表した。

volkswagen-publish-w12-tsi-of-the-new-6-liter-engine-in-vienna20150510-9-min

ウィーン王宮のコングレスセンターで開かれた発表会の席上で、VWのパワートレイン開発ディレクターのフリードリヒ・アイヒラー氏は、「次世代のパワーユニットを目指して開発されたW12 TSIは、世界においても、最も高度なエンジン技術を投入した最先端のエンジンユニットです」と述べた。同氏がプレゼンした概要は以下の通り。 続きを読む フォルクスワーゲン、新6リッターエンジンのW12 TSIをウイーンで公開

ダイムラー、米公道における大型トラックの自動運転実験を開始

公道走行が可能なナンバープレートをネバダ州当局から取得

ダイムラーAG(本社:ドイツ・ヴュルテンベルク州・シュトゥットガルト、取締役会会長:ディーター・ツェッチェ、以下、ダイムラー)は5月8日、米国ネバダ州において、自動運転機能を搭載した大型トラック「フレートライナー・インスピレーション・トラック」に対して、世界で初めて公道走行が可能なナンバープレートをネバダ州当局から取得したと発表。

daimler-automatic-operation-start-of-the-experiment-of-heavy-truck20150510-5-min

同社は、ラスベガス近郊にメディア、政府、経済界等の関係者を招待した上で、この世界初のナンバー認可となった商用トラックによる自動運転走行を公開した。

daimler-automatic-operation-start-of-the-experiment-of-heavy-truck20150510-3-min

今回ナンバープレートを取得したフレートライナー・インスピレーション・トラックは、 続きを読む ダイムラー、米公道における大型トラックの自動運転実験を開始

スバルレヴォーグ・WRX・レガシィ・フォレスター、2014年度ファイブスター賞獲得

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2014年度自動車アセスメントで、最高の評価の5 つ星を獲得

富士重工業株式会社(東京都渋谷区、代表取締役社長:吉永泰之、以下スバル)は、同社のレヴォーグ、WRX、レガシィ、フォレスターが、国土交通省と、独立行政法人 自動車事故対策機構(NASVA*1)が実施した、自動車の安全性能を比較評価する2014年度自動車アセスメント(JNCAP*2)において、最高の評価である 5 つ星を獲得。「新・安全性能総合評価ファイブスター賞(JNCAP ファイブスター賞)」を受賞した。

今2014年の最高得点車は、スバル・レガシィとなった

ちなみに近年、衝突安全性能評価の平均点は年々増加傾向にあって、今回2014年度は、平均点も過去最高の182.5点となり、ファイブスターを獲得した車種も71.4%に達した。そうしたなか、同社のレガシィは、208点満点中の188.8点と、2014年度においては、最も高い得点を獲得している。

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208点満点中の188.8点と、2014年度において最も高い得点を獲得したのはレガシィだ

なお同賞は、2011 年度のレガシィ、2012 年度のレガシィ、インプレッサに続いての受賞となる。

2014 年度の予防安全アセスメントでも最高ランク獲得

また、2014 年度より開始された自動ブレーキなどの予防安全技術を評価する「予防安全アセスメント」においても、「アイサイト」を搭載するレヴォーグ、WRX S4、レガシィ、フォレスター、インプレッサ、SUBARU XV、SUBARU XV HYBRID が、最高ランクである JNCAP「先進安全車プラス(ASV+*3)」に選定されており、安全性能全般で高い評価を得たことになる。

スバルでは、「ブランドステートメントである“Confidence in Motion”を通じて、スバルならではの安心と愉しさの提案を掲げています。この安心と愉しさを支える重要な要素である安全を、ALL-AROUND SAFETY の考え方の基に、ゼロ次安全、アクティブセイフティ、プリクラッシュセイフティ、パッシブセイフティの各技術進化により実現していきます」と述べている。

*1:National Agency for Automotive Safety & Victims’ Aid
*2:Japan New Car Assessment Program
*3:Advanced Safety Vehicle +

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アウディ、水と電気だけで作るディーゼル燃料の本格運用に着手

audi-and-full-scale-operation-of-the-new-fuel-to-make-with-water-and-electricity20150505-2-min

精製した新燃料を政府公用車へ給油するセレモニーを実施

アウディAG(本社:ドイツ・バイエルン州インゴルシュタット、取締役会長:ルパート シュタートラー、以下)は、4月21日、水と二酸化炭素(CO2)、そして電気のみで精製する新ディーゼル燃料「アウディeディーゼル(以下、eディーゼル)」を、自動車用燃料として本格運用し始めると発表。

この日、ドイツ政府の公用車であるアウディA8 3.0 TDI クワトロ4WDに、最終製品として精製した最初の5リットルを給油するセレモニーを行った。

新燃料の製造プロジェクトは3社の協業によって実現した

この新たな合成燃料を精製したのは、アウディが、スイス・(本社:チューリッヒ、ファウンダー:Christoph Gebald、Jan Wurzbacher)と、(本社:ドイツ・ドレスデン、CEO:Carl Berninghausen)と協業し、ドイツのドレスデンに設置したパイロットプラント。

audi-and-full-scale-operation-of-the-new-fuel-to-make-with-water-and-electricity20150505-3-min
ドイツのドレスデンに設置したパイロットプラントの全体俯瞰図

水と二酸化炭素を反応させて炭化水素を取り出し、そこから合成ディーゼル燃料を精製するこのプロジェクトは、わずか4ヶ月の試運転段階を経た後、最終製品としての合成ディーゼル燃料の初期ロット生産を開始。

その適合性を実証するため、ドイツ政府のジョハンナ・ヴァンカ連邦教育研究大臣が、自身のアウディA8に5リットルのeディーゼルを給油したという流れだ。

政府大臣はグリーン社会の基礎を作ることができると宣言

ドイツのヴァンカ連邦教育研究大臣は、「このCO2から作られた合成ディーゼルは、持続可能性研究の第一歩です。今後ディーゼル燃料として普及していけば、私たちは、気候変動と資源の効率的な利用に関して大きな貢献を果たし、グリーン社会の基礎を作ることができるでしょう」と述べた。

audi-and-full-scale-operation-of-the-new-fuel-to-make-with-water-and-electricity20150505-1-min

ドレスデンのパイロットプラントでは、今後、数カ月間の期間で3,000リットル以上のeディーゼルを生産していく計画。かつ、将来的には、現在のパイロットプラントより大規模な設備増設も計画しているという。

アウディは、かねてより、独・連邦教育研究省から資金を得て本プロジェクトを進めてきた。技術の根幹となっているのは、Climeworks社が保持している「周囲の空気からCO2を抽出する」特許技術。そしてsunfire社が持つ「CO2から合成燃料を精製するpower to liquid技術」にある。

製造方法は複雑、結局、電気をどのように利用していくかが鍵

ちなみにこのアウディeディーゼルの作り方だが、アウディを含むこの3社のプロジェクトにおいては、まず、風力やソーラーなどの再生可能エネルギーによって取り出された電力・バイオガス工場から供給されCO2(一部は空気中から収集)・それと水を用意する。

audi-of-40-units-in-germany-phv-experiment-a3-sportback-e-tron20150426-5-min
水、CO 2及びグリーン電力。これがアウディeディーゼル精製のための成分となる

第一段階では、水を摂氏800度まで加熱し、水素と酸素に電気分解する。続く第2段階で合成反応器を利用し、水素を摂氏220度で化学反応を誘発させてCO2と結合。さらに第3段階で、2.5メガパスカルの圧力を掛けて炭化水素化合物のBlue Crude(ブルークルード)と呼ばれる長鎖炭化水素化合物の液体を作っていく。

ドレスデンのパイロットプラントでは、開発初期段階において1日で160リットルのBlue Crudeを作ることができ、この液体量の8割がアウディeディーゼルとなるという。(坂上 賢治)

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理研、太陽光エネルギーを水素へ変換する安価なシステム実現へ

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太陽光エネルギーの水素貯蔵でエネルギー変換効率15.3%を達成

理化学研究所(所在地:埼玉県和光市、理事長:松本紘、以下、理研)の社会知創成事業イノベーション推進センター中村特別研究室・中村振一郎特別招聘研究員と、藤井克司客員研究員(東京大学特任教授)らの研究チームは、太陽光エネルギーを水素として貯蔵する安価で簡便なシステムを構築し、エネルギー変換効率15.3%を達成したと発表した。

これからの低環境負荷社会に求められるのは、温室効果ガスであるCO2(二酸化炭素)を排出しない風力や太陽光などのクリーンな自然エネルギーを活用しつつ、安定的な供給を実現するエネルギー源だ。

自然エネルギーを必要な時に必要量供給できる仕組みを考える

近年、太陽光エネルギーを電気エネルギーへ転換する太陽電池の分野では、エネルギー変換効率に優れた機器・装置の開発が進み、各地で太陽光発電設備の導入が進んでいる。

しかし、現在の自然エネルギーを用いた電力インフラでは、天候などによる発電量変動を十分に制御することが難しく、タイムリーかつ安定的なエネルギーが供給できない。

このため、自然エネルギーへの転換を図る上で重要な鍵となるのが、必要な時に必要な量のエネルギーを供給可能にするためのエネルギーの貯蔵方法だ。

植物の炭水化物を貯蔵する仕組みをヒントに水素を貯蔵

このたび研究チームは、水素をエネルギー貯蔵源と捉え、自然エネルギーで発電した電力を利用し、電気化学的な手法を用いて水素を得て、それを貯蔵するシステムの開発に取り組んだ。

例えば植物は、葉の中でアンテナ機構という精妙なナノ構造を用いて光合成を行い、炭水化物を貯蔵する。

研究チームは、この光合成と同じように光エネルギーを利用してエネルギー源を貯蔵するシステムを開発し、フレネルレンズ[※1(記事の補足説明下参照)]を用いて、集光するタンデム型太陽電池[※2(記事の補足説明下参照)]を、電源とする水分解電気化学セルで水素を発生させ貯蔵することに成功した。

また、太陽電池の直列接続によって水の電気分解可能な電圧まで電圧を高めるとともに、もっともエネルギーロスの少ない接続方法を検討した結果、太陽光エネルギーから水素への変換効率を15.3%まで高めることにも成功した。

riken-solar-energy-to-low-cost-system-implementation-to-be-converted-to-hydrogen20150504-1-min
図1 自然エネルギーを用いた自立型のエネルギーシステム

太陽電池と水分解電気化学セルを用いた水の電気分解の技術を組み合わせて、太陽光エネルギーを水素として貯蔵することが可能になれば、将来的には自然エネルギーを使った自立型のエネルギーシステムの構築が可能になる(図1)。

風力や太陽光などのクリーンな自然エネルギーの有効活用へ

水素で貯蔵するメリットとして、①気体であるため軽く、大量に貯めることができる②長期間保存しても電池のようにエネルギーが減ることがない③使用時に排出されるのは水だけのクリーンなエネルギー、であることが挙げられる。水の電気分解は、電気エネルギーを用いて水を水素と酸素に分離することです。(図2)に水の電気分解を行う最も簡単な構造の模式図を示している。

riken-solar-energy-to-low-cost-system-implementation-to-be-converted-to-hydrogen20150504-2-min
図2 簡単な水分解装置。電解液に用いる塩や電極自身が酸化されないような物質を用いる必要があるため、電解質には炭酸ナトリウムなど、電極には黒鉛などが使用される

研究チームでは、「今後、実用的なシステムとするには、太陽電池-電気化学セルというシステムの中核部分だけでなく、水素貯蔵法や、全体を流れるエネルギー、電流、水、排熱のロスといった周辺部分の最適化など、さまざまな試みが必須になります」と述べている。

【※補足説明】
[※1]フレネルレンズ
通常のレンズの同心円状の領域を、レンズの表面・裏面の曲線構造をそのままに分割して厚みを減らして配置したもので、結果としてのこぎり状の断面構造を持つレンズとなる。

使用する材料を減らし、軽量・薄膜化できる特性を持つが、同心円状に段差が入るため、散乱が起きる関係で結像能力は落ちる。集光型太陽電池の場合、それほどの結合能力は要求されないため、よく用いられる。

材料は価格を抑えるためにプラスチックが多く用いられており、アクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂などが代表である。

[※2]タンデム型太陽電池
タンデム型太陽電池は多接合型、スタック型、積層型太陽電池とも呼ばれる。通常の太陽電池は、単一の半導体材料でp-n構造をもつものとして作製される。

この半導体は材料によって、それより短波長の光を吸収することが可能なバンドギャップの値が異なっている。そのため、この半導体の種類を太陽に対向する側から広いバンドギャップのp-n接合半導体から狭いバンドギャップのp-n接合半導体へと並べることで、光を効率的に利用することができるようになる。これをタンデム型対応電池という。

この場合、積層されたp-n接合を持つ太陽電池は直列に接続されることになるため、各太陽電池での発電電流は最も発電電流が低いほうに合致する。すなわち、各太陽電池間の発電電流は同一にすることが望ましいため、バンドギャップの調整が難しくなる。

さらに、種々の太陽電池を積層する関係上、単一材料、特にSi系の太陽電池と比べて材料だけでも非常に高価になるため、太陽光はフレネルレンズ等を用いて集光し、太陽電池が必ず太陽からの直達光を受けられるようにする、太陽の方向を常に追いかけるためのトラッキング装置とともに用いられることが多い。

通常のタンデム型太陽電池はバンドギャップが広い材料を比較的多く用いるため、温度特性が良いとされている。

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人とくるまのテクノロジー展2015、パシフィコ横浜で開催5/20から

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前回、人とくるまのテクノロジー展2014

先端の自動車技術が揃う国内最大の自動車技術展

公益社団法人自動車技術会(本部所在地:東京都千代田区、会長:加藤光久、以降、自動車技術会)は、2015年5月20日(水)〜22日(金)の3日間にわたり、神奈川県横浜市のパシフィコ横浜で、「自動車技術展:人とくるまのテクノロジー展2015」を開催する。

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前回、人とくるまのテクノロジー展2014

本イベントは、自動車産業の第一線で活躍するエンジニアのための自動車技術専門展として1992年に初開催され、24回目となる今年は、538社(1150ブース)が出展し、過去最大規模の開催となる。

automotive-engineering-expositon20150503 -8-min
前回、人とくるまのテクノロジー展2014

出展内容では、国内のカーメーカをはじめ、自動車を構成する各部材やその要素技術、また研究開発を支援する数々のソリューションを一堂に介する。

本開催にあたって自動車技術会では、「見て、触れて、聴いて、体験できる本展示会を通じて、多くの方に最新の自動車技術とその素晴らしさをお伝えできればと願っています」と述べている。

【開催日程】
開催日時:2015年5月20(水)~22日(金)午前10時~午後6時まで
※最終日23日(金)は午後5時まで

【主な開催概要の一部】
■特別企画 ・多様化するエネルギーとくるま
低炭素社会を拓くキーテクノロジー
毎年実施している主催者特別企画展示について、本年は「低炭素社会」をキーワードに、産・学・官の取り組みを展示と講演にて紹介。

automotive-engineering-expositon20150503 -6-min
前回、人とくるまのテクノロジー展2014

■最新技術搭載車の公道試乗 – 超小型モビリティの試乗
試乗参加の条件 ・21歳以上免許取得後1年以上とし、当日日本国内で有効な普通免許証の提示が出来るま
・誓約書内容に同意し、氏名、連絡先にサインが出来るま
・運転に適した靴を履いている方(サンダル、ハイヒール不可)
・飲酒をしていない方

automotive-engineering-expositon20150503 -12-min
人とくるまのテクノロジー展2014

■FCバスの試乗
トヨタFCV「MIRAI(ミライ)」で使われているFCシステムを2つ搭載した最新の燃料電池バスに搭乗。

■鉄道の高速化における技術開発
(5月21日(木)16:55〜17:55)
講師:白國 紀行 氏(東海旅客鉄道株式会社)
JR東海にて、リニアモーターカー実用化の最前線でご活躍されている白國氏に、開発における取り組みなどを講演。

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前回、人とくるまのテクノロジー展2014

その他、モータスポーツフォーラム、研究者・技術者向けの学術講演会など。

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次世代自動車に前向き74.8%、期待する企業はトヨタ、注目の技術は自動運転

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「次世代自動車」をテーマに次世代技術者へアンケート

成長市場と未来企業の情報を発信するアスタビジョン。同情報サイトを運営するアスタミューゼ株式会社(所在地:東京都千代田区、代表取締役社長:永井 歩)は、これら成長市場と連動させた転職サイト「転職ナビ」に登録している高度人材を対象に、「次世代自動車市場」に関するアンケートを実施した。

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その結果、「あなたが一番注目している次世代自動車は?」という質問に対して、「水素自動車(水素をエンジンで燃やして動力を得るもの)」が31.3%でトップに。次いで「電気自動車」が24.8%、「燃料電池車(水素と空気中の酸素を化学反応させて発生する電気を電池に蓄え、動力とするもの)」が16.3%と続いた。

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また「次世代自動車市場に参入している企業で、あなたが一番期待している先は?」という質問に対して、「MIRAI」に関する特許の無償提供が話題になった「トヨタ自動車」が52.4%と2位に大差をつけてトップに。次いで2016年3月に燃料電池車を発売することを発表した「本田技研」が17.5%、独自の水素ロータリーエンジンや環境技術スカイアクティブで注目される「マツダ」が8.9%となった。

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一方、「次世代自動車市場の活用が期待される技術で、あなたが一番注目しているのは?」という質問に対しては、「自動運転」が50.8%と2位に大差をつけてトップに。次いで「非接触充電」が17.1%と続き、「生体情報モニタリング」と「スマートフォン活用」がそれぞれ7.7%を占めた。

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では、「次世代自動車関連企業で働いてみたいと思いますか?」という質問に対しては、「はい」と「興味はある」を合わせると74.8%に上り、次世代自動車市場に対する技術者たちの高い関心が伺える結果となった。

アンケート実施概要
・調査期間:2015年4月1日~4月14日
・調査テーマ:「次世代自動車市場」に関する意識調査
・対象者:転職サイト「転職ナビ」の登録者
・サンプル数:246人

調査項目(回答は選択項目より1項目を選択)
1.「あなたが一番注目している次世代自動車は?」
選択項目:燃料電池車(FCV)/電気自動車(EV)/水素自動車/ハイブリッド車/超小型モビリティ・パーソナルモビリティ/福祉車両・バリアフリー車/クリーンディーゼル車/その他。

2.「次世代自動車市場に参入している企業で、あなたが一番期待しているのは?」
選択項目:トヨタ自動車株式会社/日産自動車株式会社/本田技研株式会社/マツダ株式会社/ヤマハ発動機株式会社/スズキ株式会社/ダイハツ工業株式会社/その他。

3.「次世代自動車市場での活用が期待される技術で、あなたが一番注目しているのは?」
選択項目:自動運転/非接触充電/生体情報モニタリング/スマートフォン活用/バーチャル映像表示(AR)/テレマティクス/音声認識/その他。

4.「次世代自動車関連企業で働いてみたいと思いますか?」
選択項目:はい/いいえ/興味はある/現在、次世代自動車関連企業で働いている。

 

アスタビジョンについて
astavision / アスタビジョンは、180の「成長市場」と340の「未来を創る企業」情報を提供するメディア。

「成長市場」では、企業・特許情報のビッグデータ分析により、今後成長が見込まれる市場を180に分類。各市場の分析や、2025年時点でのグローバル市場規模予想、該当市場で活躍する可能性が高い職種等を提示。

「未来を創る企業」では、成長市場に参入している国内上場企業340社を取り上げ、有価証券報告書や特許情報のデータをもとに各企業の「未来創造指数」を割り出し、各企業が取り組んでいる成長領域、取り組む可能性のある成長市場の他、関連ニュースも発信している。

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東レ、ドイツでの樹脂新会社設立、米国でも樹脂テクニカルセンター増設

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各国自動車メーカーとの国際的な連携を進めていく東レ

東レ株式会社(本社:東京都中央区、社長:日覺 昭廣、以下「東レ」)は、欧州における樹脂事業拡大のため、ドイツ連邦共和国ノイ・イーゼンブルク市において、新たに高機能樹脂製品のマーケティング・販売会社Toray Resins Europe GmbH(略称TREU)を設立した。

新会社は、設計支援を可能にするCAE解析装置および、樹脂評価機器を導入し、現地ニーズに対応した製品開発・技術支援も行っていくとしている。

樹脂コンパウンドの技術開発も一層強化していく

また米国では、樹脂子会社Toray Resin Co.(略称TREC)内に設置している樹脂テクニカルセンター(所在地:米国インディアナ州シェルビービル市)を拡充し、新建屋(延べ床面積 1,200m2)を増設した。

ここでは新たに試作押出機や走査型電子顕微鏡などの設備を導入、現地での樹脂コンパウンド技術開発と技術支援機能の一層の強化を図る構えだ。

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東レは、今回のドイツでの樹脂新会社設立および米国での樹脂テクニカルセンター増設により、日系自動車部品メーカーに加え、欧州・北米にR&D機能を置く自動車部品メーカー等との連携も深め、現地で、よりきめ細かなテクニカルソリューションを提案していく。

樹脂事業のグローバルな拡大をより加速していく構え

加えて、東レグループが日本(名古屋、千葉)、中国(深セン、蘇州、天津、成都)、タイ、マレーシア、インドネシア、韓国(2015年度稼動予定)、米国、メキシコの8ヵ国、12拠点に展開する樹脂コンパウンド拠点と相互に連携することで、日系および欧州系・北米系Tier1のニーズに応じた製品を、各地域に保有する製造拠点に向けて、タイムリーに現地供給することも可能となるという。

東レは、今回の欧米における樹脂事業体制拡充によって、顧客企業の満足度向上を図り、更なる拡大が期待される自動車用途を中心に、樹脂事業のグローバルな拡大を加速していく。

加えて東レは、中期経営課題“プロジェクト AP-G 2016”における基本戦略の一つとして、成長著しい国や地域で積極的に事業拡大を図る「アジア・アメリカ・新興国事業拡大(AE-Ⅱ)プロジェクト」を推進しており、今回の樹脂新会社設立および樹脂テクニカルセンター増設はこのAE-Ⅱプロジェクトの一環だ。

東レは「今後も大きな経済成長が見込まれる国や地域での事業拡大により、当該国・地域の経済発展に貢献し、自らも持続的な成長拡大を目指して参ります」と結んでいる。

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産総研、新技術で扱い難い水素貯蔵・運搬の突破口を開く

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燃料電車の水素タンクについては、繊細な製造工程を経た細心さが求められる。

超微細な貴金属ナノ粒子触媒の固定化に成功、水素エネルギー社会の実現へ寄与する可能性

先の4月に「自動車ヒューマンファクター研究センター」を設立した国立研究開発法人 産業技術総合研究所(東京本部:東京都千代田区、理事長:中鉢良治、以下、産総研)は、この度、電池技術研究部門(研究部門長、谷本一美)エネルギー材料研究グループ、徐強上級主任研究員と、Yao CHEN元産総研特別研究員らにより、4月28日、「非貴金属犠牲法」という新しい手法を開発し、超微細な金属ナノ粒子(粒径がナノメートルの金属の粒)の触媒を、層状炭素材料であるグラフェン(炭素原子が平面上で蜂の巣状に並んだ構造をもつ)上に、均一に固定化することに成功したと発表した。

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この技術は、今話題の水素の貯蔵・運搬で、大きな貢献が期待される技術だ。

現段階では貯蔵・運搬に関して最適な運用方法を持たない水素

昨今、クリーンで安全なエネルギーとして水素に期待が集まっている。しかし今日、エネルギーとしての水素は、貯蔵、運搬いずれのケースでも、取扱い上の最適手段がない現状だ。

仮に水素を貯蔵・運搬するとした際、第一に考えられる液体水素は、水素を液化すること自体に多量のエネルギー必要とする上に自然蒸発が大きい。

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一方、水素吸蔵合金を水素の入れ物として使えば、そうした課題は解決するが、現時点で水素吸蔵合金は、重量当たりの水素密度が低過ぎる。

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また、トヨタ自動車が量産型燃料電池車の「ミライ」で利用している高圧ガスボンベへの充填スタイルは、大規模な水素輸送や小型のデバイスなどの移動型デバイスでの利用が困難だ。

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燃料電池車への水素充填にあたって、その環境を整えるには、今のところ手軽とは呼べない手段しかないのが現状だ。写真は、都内・九段下近くの移動式水素充填施設。

それらに対して、もうひとつ。化学的手法を用いた水素貯蔵方法がある。この場合は、高密度の水素を化学結合で安定的かつ安全な形で貯蔵できるため、大規模な水素輸送や、小型の移動型機器への水素供給への有望な方法のひとつとして期待されている。

水素エネルギー社会実現への足掛かりの他、太陽エネルギーへも応用可能

今発表で貯蔵基として使われたグラフェンは、グラファイトを構成する単原子薄膜だ。具体的には、炭素原子が平面上で蜂の巣状に並んだ構造を持っている。

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今回は、このグラフェン上に、超微細貴金属ナノ粒子を固定化する「非貴金属犠牲法」という手法を開発。同手法により、超微細な銀-ロジウム(Ag-Rh)合金ナノ粒子を、グラフェン上に均一に固定化させることに成功した。

今後,本技術は,金属ナノ粒子触媒開発による水素エネルギー社会の実現へ多く寄与する共に、金属ナノ粒子の新しい合成法として太陽エネルギーへの変換など、広範な分野への応用が期待される。

【参考】上はトヨタMIRAI生産 シャシー工程の様子

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パナソニック、欧州のパワーエレクトロニクス展示会「PCIM 2015」に出展

パナソニックのパワー半導体技術がニュルンベルクに結集

パナソニック株式会社(本社:大阪府門真市、代表取締役社長:津賀一宏、以下パナソニック)は、2015年5月19日(火)~21日(木)の3日間、ドイツ ニュルンベルクで開催されるパワーエレクトロニクスの展示会「PCIM 2015」 (Power Conversion Intelligent Motion 2015)に、同社のパワー半導体関連製品群を出展する。

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一般に半導体と聞くと、マイコン(CPU)やメモリなどのLSIが、思い浮かぶと思うが、これらは「演算」や「記憶」などの役割を担う半導体である。

一方、パワー半導体は「交流を直流にする」「電圧を5Vや3Vに降圧する」などして「モータを駆動」したり、「バッテリを充電」したり、あるいは「マイコンやLSIそのものを動作」させたりなど、電源(電力)の制御や、供給を行う半導体のことを云う。

つまり、クルマを題材とする当自動車ニュースマガジン「Tuvichomsao」にとって、実は大変、縁の深い半導体なのである。

パワー半導体に注目が集まったのは2008年の原油価格高騰から

このパワー半導体自体が、俄然注目され始めてからは、意外と年月が経っており、その源流は2008年の原油価格高騰にまでさかのぼる。

当時、「ピークオイル」という言葉が大流行し、省エネルギー化への流れ、さらには新エネルギー探しの機運が、世界レベルで一気に高まった時期にあたる。

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米エネルギー情報局(EIA)によるピークオイルのシナリオ

以来、世界はこぞって「脱石油」を目指すようになったが、その成果こそが、ガソリン自動車に代わるべく、増殖を続けている現在の電気自動車であり、燃料電池車という訳だ。

さらにこの流れは、太陽光や風力といった自然エネルギーの利用技術にも向かい、多くの先進国では言葉こそ旧くなったが、精力的に「グリーン・ニューディール政策」を推し進めている。

今や自動車には切っても切れない存在になったパワー半導体

しかも、こうした新エネルギー政策を、ホンモノの産業を育て上げることができれば、経済的に頂点を極めた米国でさえ500万人の雇用を。仮に中国であったとしたら、1000万人以上の雇用を生み出すと云われている。

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トヨタ、デンソー、豊田中央研究所の3社で開発した「SiCパワー半導体(シリコンと炭素の化合物)」を搭載したカムリ試作車

そして迎えた今年2015年、今や先の電気自動車や燃料電池車だけはでなく、多くの電気を使う製品には大抵、直流電力を交流電力に変換するインバータが搭載されており、そこには、必ずといっていいほどパワー半導体が使われている。

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例えば今後、陽気が増してくれば、俄然、頼れる空調機になっていく最新鋭のエアコンには、50Hzもしくは60Hzに固定されている家庭用の商用電力を、任意の周波数に変換させ、コンプレッサーの交流モータの回転数をきめ細かく制御していく(微妙な温度調節や高度な省エネプログラムを走らせる)ため、ここでもインバータが必ず使われる。

電力を浪費して高性能化を目指す時代はもう終わり

これまで、オーディオ機器などの大半の家電系電子機器は、電力をひたすら消費することで高機能を実現してきた。しかしこれからはパワー半導体が、こうした機器の中身や機能を大きく変革していくことになる。

もはやパワー半導体は、家電、コンピュータ、自動車、鉄道など、あらゆる機器に幅広く使われている。

今後もこれら応用機器の普及拡大、さらには多様な機器へのパワー半導体の搭載率拡大が確実視されているため、未来のパワー半導体市場は、大きな市場成長が見込まれているのだ。

世界では日本のパワー半導体の技術に注目が集まっている

さてそうした時期のドイツ「PCIM 2015」のパナソニックブースでは、インバータや電源の小型化、安全確保に貢献する、GaNパワーデバイス、SiCパワーデバイス関連製品を出展していく。

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特に次世代型パワー半導体GaN(ガリウムナイトライド・Ga<ガリウム>とN<窒素>の化合物)使用の400W電源デモボードは、PFC、LLC機能を内蔵し、「電流経路の低抵抗」と「高速スイッチング」を改善、電力密度は30W/inch3を実現している。

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2015年3月に北米で開かれたパワーエレクトロニクスの展示会「APEC 2015」(The Applied Power Electronics Conference and Exposition 2015)にも出展し、大きな反響を呼んだ製品だ。

この「PCIM 2015」へのパナソニックブース出展にあたって、出展するGaN、および、SiCパワーデバイスの情報は、以下のサイトから見ることができる。最新鋭のパワー半導体に興味のある向きは是非、覗いてみて欲しい。

■「PCIM 2015」開催概要
【展示会名称】:「PCIM 2015」
(Power Conversion Intelligent Motion 2015)

【会期】:2015年5月19日(火)~2015年5月21日(木)
【会場】:ニュルンベルク メッセ(ドイツ ニュルンベルク)
【出展位置】:パナソニックブース: Hall 6、Booth 429

【主な出展商品】(予定)
●GaN関連製品
・GaNパワーデバイス
・400W電源デモボード
・トーテムポールPFCボード
・LLCボード

●SiC関連製品
・SiCパワーデバイス
・SiCパワーモジュール

【パナソニック GaNパワーデバイスの特長】
サーバーなどのインバータや電源の安全性確保と連続安定動作に貢献する、ノーマリオフと電流コラプスフリーを実現している。また、高速動作と高温での動作特性が良いという特長を持ち、高速動作による電力変換の効率向上と小型化を実現可能。

【パナソニック SiCパワーデバイスの特長】
パナソニック独自のDioMOS(Diode integrated MOSFET)構造により、電源やインバータに必要なダイオード機能とトランジスタ機能を1つのトランジスタで実現。チップ面積を半減することが可能。

【商品に関する問い合わせ】

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ボッシュ、今後5年で2倍の性能を持つ高電圧バッテリー実現を目指す

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ボッシュが取り組む次世代を担うバッテリー開発への道

長寿命、最高の品質、最高水準の安全性など、自動車用高電圧バッテリーに求められることは幾多に及ぶ。

このため現在のリチウムイオンバッテリーは、最低走行距離15万km、また15年の製品寿命が達成できるよう設計されている。また自動車搭載用バッテリーに求められる一般的なレギュレーション上では、車両に搭載され、それだけ長期間使用を経た後でも、出荷時の80%の容量と性能を維持している必要がある。

ロバート・ボッシュGmbH(本社:シュトゥットガルト・ゲーリンゲン、代表取締役社長:Dr.rer.nat.Volkmar Denner、以下ボッシュ)のガソリンシステム事業部で、役員としてeモビリティを担当するヨアヒム・フェッツァー氏は、「コスト効率に優れ、パワフルで信頼性の高い自動車用高電圧バッテリーを開発するのは非常に難しいことです」と語る。 続きを読む ボッシュ、今後5年で2倍の性能を持つ高電圧バッテリー実現を目指す

アウディ、独PHV実験に40台のA3 Sportback e-tronで参加

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右から「ドイツ連邦交通・デジタルインフラ省国務長官、ライナー ボンバ氏」、「アウディの技術担当取締役、Prof. Dr. ウルリッヒ ハッケンベルク氏」

環境技術でメルケル首相が掲げる国家プランを牽引

アウディ AG(本社:ドイツ・バイエルン州インゴルシュタット、取締役会長:ルパート シュタートラー、以下)は、この4月中旬から、ドイツ政府が実施しているEVによる国家プロジェクト「エレクトリック モビリティ ショーケース」に、40台の「Audi A3 Sportback e-tron」を提供したと発表した。

この「エレクトリック モビリティ ショーケース」とは、ドイツ政府と同国の自動車業界が共同して主導しているジョイントプログラムだ。

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AUDI AG取締役会長、ルパート シュタートラー氏

これはドイツ国内において「2020年までに100万台のEVを走らせること」を目標に、メルケル首相が掲げた国家プロジェクトだ。この活動の目的は、ドイツをEVの主要マーケットに育て上げ、また欧州ならびに世界で、この分野を牽引するリーダーになることにある。

エレクトリック モビリティ ショーケースの内容とは

2010年代に入って以降、毎年行われている本プロジェクトには、ドイツの連邦交通・デジタルインフラ省、経済エネルギー省、教育研究省、環境・自然保護・原子炉安全省から部門を超えたサポート体制で展開されている。

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アウディは、既に2012年時の「エレクトリック モビリティ ショーケース」において、幾つかのプロジェクトへ参加しており、その際は、ベルリン、ミュンヘン、シュトゥットガルト、ニュルンベルク、インゴルシュタット、ガルミッシュ-パルテンキルヘンで、「Audi A1 e-tron」のテスト走行を実施した。

アウディの技術開発担当取締役、Prof. Dr. ウルリッヒ ハッケンベルク氏は、「2012年に私たちが、この初回プロジェクトに参加した際は、日常のユースケースに、EVをいかに最適化させるかについて、貴重な実践データを集めることができました」と語る。

また「私たちは今プロジェクトにおいて、当社初の量産PHV、「Audi A3 Sportback e-tron」で、この取り組みの精度さらにレベルアップさせます。

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アウディの技術開発担当取締役、Prof. Dr. ウルリッヒ ハッケンベルク氏

私たちの目的は、同車が日常における様々な状況下で、どのような反応するか、テストの参加者たちは何に期待するのか、そして彼等の現実のドライブ体験と、私たちの狙いが、どれだけ一致するのかを分析していきます」と述べている。

A3 Sportback e-tronを多様な環境で検証していく

4月18日(土)、ミュンヘンのアウディトレーニングセンターにおいて、ドイツ連邦交通・デジタルインフラ省国務長官、ライナー ボンバ氏列席のもと、Prof. Dr. ウルリッヒ ハッケンベルク氏が、今回のテスト参加者に、40台のAudi A3 Sportback e-tronが紹介された。

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ミュンヘンのアウディトレーニングセンターに並ぶ40台のAudi A3 Sportback e-tron

今回、アウディが本プロジェクト参加にあたって設定したユースケースは3つ。

まずベルリンのテスト参加者に、15台のAudi A3 Sportback e-tronを提供。このクルマには、都市走行用のチューニングを施し、主に自宅と職場の通勤に使用していく。

次の10台は、ミュンヘンでの実証テストに割り当てられ、公共の充電機設置場所の使い勝手に焦点をあてる。具体的には、自宅で充電設備を持たないテスト参加者の声を集めていく。

そして残る15台は、シュトゥットガルトを舞台に、個人宅での利用およびデリバリーサービスで使用していくとしている。

自動車メーカーの枠を越える環境保護へのチャレンジ

これまでアウディがA3を通して目指してきたクルマ造りは、過去16年間にも亘るもの。1996年の初代モデルは、プレミアム コンパクトという、まったく新しいセグメントをマーケットに誕生させたクルマだっだ。

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続く2003年に登場した第2世代は、馴染み深い3ドアモデルにCabrioletを追加すると同時に、Sportbackモデルを投入し、市場でのファンを広げた。そして第3世代となる現行モデルには、Sedanが加わり、Audi A3は、3ドア、Sportback、Cabriolet、そしてSedanの都合4種類のボディスタイルをラインアップするに至っている。

Audi e-gasから華開くA3を用いた環境技術

さらにAudi A3 Sportbackには、同社が生産する「Audi e-gas(以下e-gasと呼称)」、通常の天然ガス、ガソリンの3種の燃料を使用出来る「g-tron」モデルもある。

この「Audi A3 Sportback g-tron」は、CO2排出量を大幅に削減しながら、長距離も走行することができる同社初の量産モデルだ。

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同車は、圧縮天然ガス(CNG)を主な燃料としており、ガソリンやディーゼルモデルよりも少ない量のCO2を排出。合成ガスであるAudi e-gasを燃料としている場合、同車の走行負荷はCO2ニュートラルとなる(詳細は後述)。

ふたつの動力設計で1300kmの長距離走行を実現

Audi A3 Sportback g-tronは、2系統の動力設計を施しているため、プレミアムグレードのガソリンで走行することも可能だ。

その結果、航続距離は1300kmまで延ばしていける。エンジンユニットは、最大出力110psの直噴1.4リットル直列4気筒ガソリンターボ「TFSI」を採用し、ガソリンタンク(50L)に併せて、トランク床下に14.4kgの容量を誇るCNGタンクを搭載。CNGで走行できるよう改良を加えたものだ。

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搭載されるガスタンクの重量は、従来型のスチール製ボトルの70%以下に抑えられており、絶対量では1本あたり最大で27kg少ない。

この軽量化策は、材料のマトリックス的な構造によってもたらされている。具体的にはタンク構造材に、ガスを透過しないポリアミドが内層として使われ、次に炭素繊維強化ポリマー(CFRP)の層が続き、さらに3層目となるガラス繊維強化ポリマー(GFRP)で作られた頑丈な層で覆われている。

さらにAudi A3 Sportback g-tronの環境性能を決定づけた2番目の要素は、電子式ガス圧力調整器にある。

それはどんな運転状況でも正確なガス圧を確保するもの。例えば、エンジン低回転域での効率的な走行ではガス圧は低くなる。しかし、ドライバーがパワーとトルクを要求すると、圧力はすぐに高められる。残存ガスが残り少なくなり、圧力が10bar以下になると、エンジン管理システムが自動でガソリンモードへの切り替えを行う仕組みだ。

風力発電から造られる圧縮天然ガス(CNG)のAudi e-gas

低燃費、低CO2排出量でありながらスポーティ。これらの特性により、Audi A3 Sportback g-tronはドイツ国内におけるベンチマークカーとなった。

しかも使用される燃料e-gasは、アウディ自らが造った世界初となる電力からガスを生み出すプラントで、グリーン電力、水、そして二酸化炭素を使用しながら、2つの化学プロセスを使い合成天然ガス(人工メタンガス)のe-gasを生産している。

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e-gas製造時には、周囲から取り込んだCO2と同じ量のCO2だけが、走行中に放出される仕組みだ。したがってクルマから排出されるCO2排出量はニュートラルになる。このようにアウディは独創的に考え、一連のサステイナブル エネルギー社会全体を創造してきた。

アウディ自身がエネルギーを生み出すプラント会社に

2013年6月から稼働を開始したドイツ・ヴェルルテにあるe-gasの精製工場では、1500台のAudi A3 Sportback g-tronが、個々に年間1万5000kmを走行するために必要なe-gasが製造される。

しかもこの人工メタンガスは、風力発電によるクリーンエネルギーを利用し、電気分解で作り出した水素とCO2を混ぜて生産されている。アウディは、このヴェルルテ工場で年間1000万トンのe-ガスを生産する。

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つまりアウディは、再生可能エネルギーを自ら製造して供給する世界初の自動車メーカーとなったのだ。

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e-gasを1,000tを精製するには、2,800tのCO2が必要なのだが、精製過程での副産物は水と酸素だけだ。e-gas自体は、天然ガスと同成分であるから、既存の天然ガス供給ネットワークを通じて、いずれはドイツ全土に供給していくという構想だ。Audi A3 Sportback g-tronのユーザーは、「e-gase燃料カード」を持ち、ドイツ国内650か所以上のガス補給所を利用できる。

さらにクルマの完全なエミッションフリー化を目指す

そしてアウディは、このe-gaseによるエネルギー供給プロジェクトを実施しながらも、さらに電力だけで最大50kmの連続走行が可能なプラグイン ハイブリッド、「Audi A3 Sportback e-tron」を登場させた。

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アウディは、Audi A3 Sportback e-tronの開発に合わせ、ハンブルグのエネルギー供給会社と協働で、同社が「アウディエナジー」と呼ぶエネルギーを使ったグリーン エレクトリシティの構築を提唱しており、このプロジェクトでは、ドイツ、オーストリア、スイスの水力発電所で作られた電力だけを使用し、再生可能エネルギーを提供していく。

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このアウディ エナジー計画が成就すれば、Audi A3 e-tronのEV走行において、完全なエミッションフリー化が達成されることになる。

最後にアウディは、2014年度のAudi A3のワールド カー オブ ザ イヤー受賞により、世界的なアワードを最も多く受賞した自動車メーカーとなっている。

アウディはこれまで、ワールド パフォーマンスカー賞3回、ワールド カー デザイン オブ ザ イヤー2回、そして初代ワールド カー オブ ザ イヤーを受賞。アウディは今回を含め、合計7つの世界タイトルを受賞したことになる。(坂上 賢治)

●2005
Audi A6 ワールド カー オブ ザ イヤー

●2007
Audi RS4 ワールド パフォーマンス カー
Audi TT ワールド カー デザイン オブ ザ イヤー

●2008
Audi R8 ワールド パフォーマンス カー
Audi R8 ワールド カー デザイン オブ ザ イヤー

●2010
Audi R8 V10 ワールド パフォーマンス カー

●2014
Audi A3 ワールド カー オブ ザ イヤー

本記事に登場した各モデルの燃料消費量は以下の通り
Audi A3:
ガソリン消費量:7.1 – 3.2 L/100km
CO2排出量:165 – 85 g/km

●Audi A3スポーツバック:
ガソリン消費量:7.0 – 3.3 L/100km
CO2排出量:162 – 88 g/km

Audi A3スポーツバックg-tron:
CNG(圧縮天然ガス)消費量:3.3 – 3.2 kg/100km
ガソリン消費量:5.2 – 5.0 L/100km
CO2排出量(CNG):92 – 88 g/km
CO2排出量(ガソリン):120 – 115 g/km

Audi A3スポーツバックe-tron:
ガソリン消費量:1.5 L/100km
CO2排出量:35 g/km

Audi A3カブリオレ:
ガソリン消費量:7.1 – 4.2 L/100km
CO2排出量:165 – 110 g/km

Audi A3セダン:
ガソリン消費量:7.0 – 3.8 L/100km
CO2排出量:162 – 99 g/km

Audi A6:
ガソリン消費量:9.8 – 4.4 L/100km
CO2排出量:229 – 114 g/km

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スズキの欧州販売車VITARAが、ユーロNCAP評価で5つ星を獲得

スズキのハンガリー子会社で生産が始まったばかりの新型SUV

スズキ株式会社(本社:静岡県浜松市、社長:鈴木修、以下スズキ)が欧州で販売する新型「VITARA(ビターラ)」。同車は、スズキがジムニーを出発点に、脈々と培ってきた本格四輪駆動SUVの資質を受け継ぎながら、デザイン、走行性能、安全性能、環境性能などを新世紀に合わせ、進化させてきた新コンパクトSUVである。

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このVITARAは、2013年のフランクフルトモーターショーに出展されたコンセプトモデル「iV-4」をベースに開発が始まり、2014年のパリモーターショーの会場でワールドプレミアされたモデル。先頃、スズキのハンガリー子会社・マジャールスズキでの生産も始まったばかりの次世代SUVだ。当地のラインオフではハンガリーのヴィクトル・オルバーン首相も出席して式典も行われた。

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マツダのアクアテック塗装技術が「第47回 市村産業賞 貢献賞」を受賞

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マツダの市村産業賞受賞は4度目、貢献賞受賞では3度目

マツダ株式会社(以下、マツダ)はこのたび、「アクアテック塗装」が、財団法人 新技術開発財団より「第47回 市村産業賞 貢献賞」を受賞したことを発表した。
「市村産業賞」は、優れた国産技術を開発することで産業分野の発展に貢献・功績のあった技術開発者またはグループに、毎年贈呈されるもの。

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マツダの市村産業賞受賞は、新世代クリーンディーゼルエンジン「SKYACTIV-D」での「第45回市村産業賞 功績賞」に次いで4回目、貢献賞受賞は3回目となる。なお、贈呈式は2015年4月23日(木)11時より、ホテルオークラ東京(東京都港区)で行われる予定。

【受賞概要】
テーマ: 「揮発性有機化合物とCO2を同時削減する新塗装技術」(アクアテック塗装)
受賞者: 菖蒲田 清孝 (しょうぶだ きよたか) マツダ株式会社 常務執行役員
和久 直人 (わく なおと) 同社 技術本部 車両技術部
篠田 雅史 (しのだ まさふみ) 同社 同本部 同部 塗装技術グループ

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アクアテック塗装とは
「アクアテック塗装」は、自動車塗膜と塗装工程に求められる機能を根本から再構築する工程革新によって、超短縮工程と省資源化を実現し、世界最高水準の低VOC*/低CO2排出量を達成した、環境負荷の少ない革新的な塗装技術。また2014年には、「平成25年度省エネ大賞 資源エネルギー庁長官賞(省エネ事例部門)」を受賞し、省エネルギー面で高い評価を得ている。

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