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トヨタは2015年の燃料電池車発売に合わせて「グリーンカーレース」をスタート

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愛知県豊田市 1997年、トヨタは、ガソリンと電気のハイブリッド車として初めて商業的に成功した画期的なプリウスに、競合他社を驚かせました。 現在では、SFからまっすぐに見えるテクノロジーを使っても、同じことをしようとしている。 トヨタ自動車 来年、米国、日本、欧州で水素自動車を発売する。 現在、トヨタの人々は燃料電池車として2015年のFC車と呼んでいる。

燃料電池自動車は、水素と酸素を電気化学的に組み合わせて電気を発生させ、自動車の推進に役立つ「積み重ね」型の電池を使用しています。 その唯一の排出物であるバーヒートは水蒸気である。 バッテリー駆動の電気自動車に比べて5倍長く走ることができ、水素をタンクに充填するのにわずか数分かかる。これは、最も急速な充電器が電気自動車を充電するよりもはるかに早い。

2015年の発売は、20年にわたるジグザグ・クエストの結果をもたらした。トヨタはまず、この技術をうまく機能させることに苦慮し、その後、現実的な価格設定を可能にするほど製造コストを引き下げるために苦戦した。 また、ハイブリッド車「FCXクラリテイ」は、他のホンダ自動車(NYSE:HONDA)に追いついている。

コスト削減は続いているが、トヨタは、モーターのパワーを高め、小型化・低コスト化を実現するコイルに、より広く、よりフラットな「フェタッチン・スタイル」銅を使用するなど、設計を段階的に改善し、コードをクラックしたと考えている。

 

トヨタのマネジングディレクター、扇総氏は、最近のインタビューで、「2015年のFC車では、競合他社に対する優位性を獲得したと考えている」と語った。 「クルマとともに、第一歩」として、燃料電池車を日常的に実用化します。

 

さらに、経営幹部や技術者らは、トヨタはこの新技術を普及させるために、長い間赤字で売却したいと考えている。プリウスは他のハイブリッド車と同様、グループ会社を除くトヨタの年間販売台数約900万台の14%を占めるようになった。

 

その結果、カリフォルニアのような主要な「グリーン」市場のドライバーは、政府の補助金を受けて、経営陣が管理者や技術者のグループが提示した価格戦略を承認すれば、3万-4万ドル強で買うことができるかもしれない。 これとは対照的に、ゼネラル・モーターズ(NYSE:GM)傘下のシボレー・ボルトは、ほぼ全電気式のプラグイン・ハイブリッド車で、米国で約3万5000ドルで発売されている。

世界の自動車メーカー、石油生産国、経済、そして環境にとって、大きな利害関係がある。

 

バッテリー車と同様に、燃料電池自動車メーカーにとって大きな課題はインフラの欠如であり、世界中に水素燃料ステーションはほとんどない。 トヨタ幹部によると、米国内に水素燃料ステーションを1基建設するのに約200万ドルの費用がかかるという。 安全性も懸念される。 水素は、適切に取り扱われていない場合、引火性の高い元素である。

トヨタは、環境にやさしいエンジンを求めているドライバーの心と財布をつかむために、バッテリーに対抗する燃料電池技術を競い合って投入します。 自動車メーカーは、世界的に規制が強化され、有害排出ガスの低減と燃費の向上が求められているため、「ゼロエミッション」車への投資を迫られています。

これは二極化する議論である。

 

「プリウスの父」で、中堅エンジニアからトヨタ取締役会長に至る67歳の内山田竹志氏は、技術の非効率性が、バッテリー車を買い物のための「使い捨て車」にすぎず、学校やその他の短距離用事で子供たちを落とすだけだと語った。

燃料電池キャンプの他の世界的な自動車メーカーには、ダイムラー(NYSE:DML)、現代自動車(NYSE:HYUNDAI)などがある。 Hondaは来年、FCXクラリティを新型車に搭載し、燃料電池スタックの小型化、高出力化、走行距離の延長を図ります。

 

バッテリー車に賭けるのは、日産自動車、テスラ・モーターズ、バイエルシェ・モーターン・ワーク、GM、フォード・モーターなど。 また、中国の自動車メーカーは、同国の産業政策立案者の支援を受けている。 中国は、バッテリー車を購入する人たちに寛大な購入インセンティブを提供し、2020年までに500万台の「新エネルギー」車両(ほとんどが全電気式およびほぼ全電気式プラグイン・ハイブリッド)を道路上に設置することを目指している。 4月20日から北京自動車ショーに出展する予定です。

テスラのチーフ、エロン・マスク氏は、水素は自動車用燃料としては不適当だと述べた。 ムスク氏は昨年、ドイツのテスラの新サービスセンターの従業員などを対象にしたビデオテープによる講演で、「燃料電池はとても強気だ」と語った。 水素は非常に危険なガスである。 これは上段ロケットに適しているが、自動車には適していない。トヨタでさえ、新技術が牽引されるには時間がかかるため、10年後には毎年数万台の燃料電池車が販売されると予測している。

トヨタにとってこれは長い道のりだ。

 

プリウスを開発し、現在水素自動車の開発を主導しているチームの一員である扇総氏は、20年にわたる取り組みを「暗いトンネルで車をレースする」ことに似ており、「あなたが前進しているのか後退しているのか分からない」と、53歳のエンジニアが指揮を執った幹部は語った。

ちょうど10年前には、燃料電池車の推進システムの製造に100万ドル以上のコストがかかった。 トヨタは、こうしたコストを抑え、非常に寒い天候での起動方法など、技術的な障害を克服してきました。

 

2003年10月、ミシガン州アンアーバーにあるトヨタのテクノロジーセンターの材料研究者が発表し、この問題を解決するためにチームが直面した困難さを強調した。 その後間もなく、Hondaは、マイナス20℃(マイナス4F)という低温でも走れる燃料電池車を開発したと発表した。 事件に詳しい人物は「恥ずかしく、上司に大声で叫んだ」と振り返った。

5年後、HondaがFCXクラリティーを発売したことに関連して、トヨタの燃料電池技術者たちが「クラリティーショック」と呼んでいる「FCXクラリティー」は、Hondaにもっと困惑した。 「Hondaは、そのすべての部分を地上から作り上げ、クールなスタイリングを実現しました」と、10年以上にわたって燃料電池チームに参加してきたトヨタの技術者は言う。 「我々のチームに衝撃を与えた」。

トヨタのリサーチタワーの一階には、東京本社から通りを渡り、約200人の材料科学者、化学者、コンピュータープログラマー、機械技術者が、必要な水素電気燃料電池技術を打ち込むために働いた。

 

コスト削減のかなりの部分は、水素と酸素の間の電気化学反応における触媒としての白金の使用を減らすことによってもたらされ、結果として燃料の経済性がもたらされた。 トヨタは、2015年の水素自動車は、1つのタンクで700km(435マイル)走行することになり、従来のガソリンエンジン車を上回り、走行距離を心配する人々に強いセールスポイントを与えると述べている。

オギソとその技術者たちは、彼らがどのように画期的な進歩を遂げたのかについて具体的に話したがらないが、トヨタのナノテクノロジーの専門知識により、白金粒子をより小さくして酸素と水素をより良く結合させ、より多くの電気を発生させることができると指摘した。 これにより、セルスタックのサイズを小さくし、燃料消費量を減らすことで、車をさらに遠くまで運ぶことができるようになった。

同社は、ナノテクノロジーやスタック設計の改善により、自動車1台あたりの白金使用量を3分の2以上削減したとし、さらに削減する見込みだとしている。 水素を利用したトヨタSUVは、燃料電池に使用する白金を従来の100グラムから約30グラムに減らしたと、技術者の野間仁氏は語った。 プラチナは現在、世界市場で1オンス(28グラム)当たり1,437ドルである。

また、プリウスなどのガソリン・電気ハイブリッド車からも、世界各地で販売している予備部品を借り入れています。 燃料電池車は水素を燃料としているが、電気を使ってモーターを駆動するため、ハイブリッド車に似ている。

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