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2016年11月 2日 (水)

日産、モーター駆動の新型「ノート」発売

日産自動車は11月2日、部分改良した主力小型車「ノート」を国内で発売した。ガソリンエンジンで発電した電気でモーターを回して走る新たな駆動方式を追加した。燃費はガソリン1リットル当たり最高37.2キロメートルと小型車では国内最高。モーター駆動ならではの加速性能や静粛性を武器に、ハイブリッド車(HV)で圧倒的なシェアを握るトヨタ自動車に対抗する。
走行状況に応じてエンジンとモーターを駆動源として使い分ける従来のHVとは異なり、日産の新しい駆動方式「eパワー」ではエンジンは発電のためだけに回す。車載電池にためた電気で大出力モーターを動かして走るため、電気自動車(EV)と同様の力強い加速性能と2クラス上の静粛性を両立できたという。eパワーは最も発電効率の高い条件でエンジンを回して車載電池に充電するため、従来のHVに比べエンジンが動作する時間を半分程度に抑えられる。価格はeパワー搭載モデルが177万2280円から。ガソリンエンジンモデルが139万3200円から。年間販売目標は明らかにしていないが、5割超をeパワー搭載モデルにする計画だ。日本事業を担当する星野朝子専務執行役員は「新型パワートレイン(駆動装置)がコンパクトカーの概念を覆すことを確信している」と話した。(日本経済新聞:11月2日)


ハイブリッド車について考える。


今回日産ノートに採用された e-POWER という技術は、電気自動車 (EV) のレンジエクステンダーに似るが、シリーズハイブリッドシステムということになる。この二つは、タイヤを駆動させるのは電気モータであることで共通するが、駆動する動力を電池主体であるのがEVであるのに対し、ハイブリッドでは電池はバッファーとして機能して、発電機であるエンジンからの電力供給によることが異なる。実際、同じ日産のリーフには30kWhの電池が搭載されるが、ノートには非公表ではあるが1.47kWhの電池と言われる。車重が1480kgと1170kgで走行距離は二割程度伸びると期待されるが、電池が1/20ではリーフの280kmというモード走行距離が28kmと想像してそれほど外れないところだろう。
レンジエクステンダーの実用化例としてBMW・i3がある。このモデルでは電池容量が33.2kWh (マイナーチェンジ前は21.8kWh) で、駆動用モーターの最大出力は125kWである。一方、発電用エンジンは647ccの直列2気筒エンジンで、最大出力が 28kW となっている。i3は電池で200km走行出来て、エンジンで100km追加可能というイメージである。電池走行が基本で、電池が無くなったら補助的にエンジンで発電するという仕様である。i3は炭素繊維を用いたボディ構造で、車重は1300kgとなっている。新素材でボディを軽くして、電池による重量増をカバーするという考え方である。新素材と電池の価格を考えれば500万円は安いとも考えられるが、日産ノートと競合するような価格帯ではない。

ノートのe-POWER仕様の価格は、現実的なモデルで200万円となる。通常のエンジン仕様のモデルが150万円であるから少し高い。電気モータと電池代は支払わないといけないから、結構なバーゲン価格なのかもしれない。
さて、e-POWER であるが、モータの定格出力が70kW (最高出力は80kW) であるのに対し、エンジンの最高出力は58kWである。電池が空の状態では、ガソリンエンジンの最高出力の58kWが駆動系に伝わるということになる。日本の道路で最高出力を連続的に出すことなど無いから、この辺は自動車仕様を決定する際の割り切りということになる。1200ccの自動車でも最高速は150km/h程度にはなるから、100km/hの走行には余裕がある。そのくらいなら大丈夫ということだろう。
2011年にスズキがスイフトベースで同様の仕様の実験車を公表している。電池のみでの走行距離が20km程度というから、今回のノートの電池容量と同等と見て良い。その後、発展した実験車が公表されず、ハイブリッドを別路線に変更したモデルが公表されていることからすると、量産モデルとしてはゴーが掛らなかったということのようだ。
トヨタの複雑なハイブリッドに比較し、シリーズハイブリッドシステムは構成が単純であり、特許上の制約も少なそうだから、色々な会社が参入してもおかしくないものである。最高速を求めないタウンユースを前提にしたコンパクトカーなら問題はない。回生ブレーキの機構を使うシステムがエコカーとして採用されている状況からすれば、モータを少し大きくしても良いだろう。電池の容量が問題であるが、リチウムイオン電池の価格も安くなってきたことからすれば、現実的な話である。加速性能を確実なものにするなら、内部抵抗の少ないキャパシタを小容量用意し、相対的に大きなリチウムイオンとの組み合わせというようなシステムが性能と価格のバランスには好ましいのだろうが、複雑になると自動車会社は考えるかもしれない。キャパシタの容量など、一回の急加速に対応する程度で良い。これは危険回避の保険の意味もある。これでリチウムイオンの性能が落せて安くなれば助かるだろう。まあ、リチウムイオンで安いのは汎用品になるから、それで性能が足りるのなら、余計な工夫は不要ということになる。
電池の構成に拘る理由は、エンジンに1.2リッターの3気筒ではなく、0.8リッターの2気筒で充分ではなかろうかという疑問を持つからである。最高出力が58kWではなく30kW (NAの軽自動車が42kWくらい) で済ませれば、エンジンを高回転対応する必要もなく、軽量化も可能だし、部品点数も減らせる。大型船舶用の2ストローク低回転ディーゼルを発電に用いれば高い効率も得られようが、振動や重量に問題があるだろう。しかし、そうもいかないだろう。移動する車体に発電機を載せなければならないのだから。


結構この技術は流行るかもしれない。

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