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1 平成 28 年度日本工学会シンポジウム 技術革新への戦略 今後の研究 開発の戦略 年 2050 年に向けて 2030, 2050 年における自動車技術の展望 ( 公社 ) 自動車技術会社会 交通システム委員会成果報告書から抜粋 技術担当理事草鹿仁 ( 早稲田大学 )

2 30 年前の振り返り internet の試験的運用 (JUNET) 1986 バブル経済, ショルダーフォーン, 自動車用電話 1987 小型携帯電話の販売 1990 JR 東日本で自動改札を本格導入 1993 internetでブラウザー表示 1996 Yahoo!Japan の登場, internet の普及率 3.3% 1986 car of the year 1997 初代プリウス販売 1999 シャープ 20 型液晶テレビ, internet の普及率 21.4% 2006 スマートフォーンの普及開始, internet の普及率 72.6% 1.28 億人 2010 ipad, リーフの発売, internet の普及率 78.8% 2016 現在 1.24 億人 1.16 億人 2020 東京オリンピック 2027 リニア新幹線 2030 自動運転の一部実用化 億人 2045 Computer が人間を追い越すシンギュラリティ 2015 car of the year

3 乗用車の燃費向上の 3 つのポイント 自動車技術の改良による CO 2 排出量削減

4 IEA の乗用車ハ ワートレインへの提言 FCEV BEV D-PHEV G-PHEV D-HEV G-HEV CNG Diesel Gasoline IEA ETP 2012 Fig Improve case(2ds) FCV 100 万 BEV 300 万 DPHEV -- 万 FCV 200 万 BEV 500 万 DPHEV 200 万 FCV 500 万 BEV 1000 万 DPHEV 300 万 FCV 800 万 BEV 1800 万 DPHEV 400 万 FCV 1700 万 BEV 2300 万 DPHEV 500 万 FCV 2800 万 BEV 3300 万 DPHEV 600 万 FCV 3600 万 BEV 4600 万 DPHEV 700 万 GPHEV 500 万 GPHEV 1200 万 GPHEV 2400 万 GPHEV 3500 万 GPHEV 4500 万 GPHEV 5200 万 GPHEV 6200 万 IEA は 2012 ETP レポートで電気エネルギーの充電を必要とする BEV と PHEV の普及台数を 2020 年に 800 万台 2030 年に 3700 万台 2040 年に 7300 万台 2050 年に 1 億 1500 万台と提言している (2015 年の世界乗用車生産台数は約 9000 万台 )

5 次世代車の使い分け ( 小型 EV HEV PHEV FCV 大型車 ) 5 TOYOTA VW Biomass Long distance mobility Solar Electrolysis H 2 Solar energy Wind green electricity Short distance mobility Water Storage ERTRAC Geothermal 多様化する将来パワートレインでは FCVは長距離移動 都市間物流 EVは都市部 近距離という使い分が想定されている Usage Honda 都市部 中心エリア都市部 近い郊外エリア電動スクーター EV 遠い郊外 - 都市間 = 低エミッション = ゼロエミッション HEV PHEV FCV Hydrogen 出典 :ERTRAC Energy Carriers for Powertrains 中心エリア近い郊外高層ビル群 / マンション低い建物 / 小規模住宅政府機関 / 会社オフィススーパーマーケット / 駅百貨店 / 劇場 / 大規模施設学校 / 大学 / 中規模病院大病院 遠い郊外 大型住宅大型ショッピングモール空港

6 ガソリンエンジンの熱効率向上のポイント

7 大型ディーゼルエンジンの高効率化 Reduction of Exhaust Loss Chemical heat storage Thermoelectricity generation Reduction of Pumping Loss Advanced air/egr handling system Multiple turbo/supercharging Diesel Fuel Output 55% Brake Thermal Efficiency Improvement of Cycle Efficiency Variable compression ratio High efficiency combustion Reduction of Cooling Loss Advanced Waste Heat Recovery Advanced heat insulation Reduction of Friction Loss New materials/coating Advanced lubricant

8 商用車の高効率化 Reduction of Air Resistance Active aerodynamics control system Engine Power Reduction of Accessory Drive Loss Electric auxiliary Battery charge control Reduction of Traction Loss Gear oil temp. control Low viscous gear oil Increase of Energy Regeneration Hybrid drive Battery with high capacity Chemical heat storage Reduction of Rolling Resistance Low rolling / wide single tire Precise alignment

9 CO2 排出量 (g/km) 各種パワートレーンの車重と CO2 排出量の関係 車両重量 (kg) 出典 , 5,24

10 各種パワートレーンの車重と CO2 排出量の関係 自技会誌 vol 特集炭素繊維強化プラスチック (CFRP) の次世代自動車への適用の展望 ( 石川隆司 ) P.5 図 3 から引用

11 超小型モビリティの導入促進国土交通省 (H25 年 1 月 ) 出典超小型モビリティの導入促進国土交通省 (H25 年 1 月 )

12 路車間通信の活用による交通事故の低減 右折時注意喚起システム支援イメージ 出典 年 11 月 26 日トヨタ自動車 ITS 専用周波数を利用した協調型運転支援システムを 2015 年に導入右折時注意喚起 ( 路車間通信を活用 )

13 自動運転技術 Tesla Model S with Auto-pilot Equipment トヨタ自動車 ITS 専用周波数を利用した協調型運転支援システムを 2015 年に導入通信利用型レーダークルーズコントロール ( 車車間通信を活用 ) Image of Auto-stare by Auto-pilot by Tesla Motors

14 隊列走行による燃費低減 エネルギー ITS で試作された 3 台の大型トラックによるプラトゥーン走行 (4 台目の小型トラックも自動運転可能 ) 出典 Energy ITS 自動運転隊列走行 Demo.2013 in つくばプレス発表用資料 NEDO

15 パーソナルモビリティ Smart Mobility for Last & First One mile トヨタ自動車株式会社ホームページ 出典日本科学未來館 2050 年くらしのかたち

16 自動車を取り巻く社会 交通状況 自動車の役割 パーソナルモビリティ超小型電気自動車 EV,HEV,PHEV 燃料電池 HEMS 地域エネルギマネジメント電力グリッド パーソナルモビリティ軽自動車比率増大超小型モビリティ 短距離 中距離 長距離軽自動車カーシェアリングクルマの使い方 使われ方 電動化とのつながり 地域社会と自動車 電動化 軽自動車 ビッグデータ プローブ交通情報災害時 / 平常時情報提供 地域への広がり公共交通とのリンク スマートコミュニティ (HEMS BEMS CEMS) スマートシティ 街づくり 制御技術 HMI カーエレ技術 地域 ITS 地域モビリティ公共交通との連携大都市 中都市 小都市山間部の つながり パーソナルモビリティ超小型電気自動車 社会とのつながり 少子高齢化高度情報化時代豊かさの追求アジア地域への拡大グローバル化 社会 自動車をとりまく社会要因 エンジン技術 自動車 自動車技術周辺要因 利便 自動車と社会 交通システム ITS 石油価格変動グローバル化経済伸び鈍化 経済 車両技術 安全 環境 利便街づくり高度道路交通システム ITS スポット自動運転ビッグデータ 安全 環境 経済への影響 情報通信 (ICT) 燃料 ガソリン 軽油 天然ガス燃料電池 ( 水素燃料 ) 自動運転 エネルギ 鉄道 船舶 航空とのマルチモーダル化 公共交通との連携 物流 石油枯渇 オイルピーク化石燃料 LNG 水素燃料シェールオイル 環境 サプライチェーンマンジメントインテリジェント物流物流構造の変化自動運転 ( 隊列走行 ) 安全運転支援技術 CACC( 協調運転 ) 自動運転 隊列走行 燃料 エネルギーへの影響 環境対応 地球温暖化 CO2 削減物流と経済 つながり (connected) スマホ自動車技術 ITS ICT スマホ+カーナビプローブカー情報次世代 VICS,ETC 路車間 車車間通信

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