スバルショップ三河安城の最新情報。EV戦略第3弾:スバルのロードマップに大異変。2025年を大予想。| 2019年7月5日更新

 
Toyota Subaru Midium SUV EV

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EV登場まで、あと3年??スバルのロードマップは、白紙改正?ラインナップはどうなる?

トヨタ新EVラインナップ

トヨタは他社と共同で次世代のEV開発に挑む。:トヨタグローバルニュースルームより

スバルの新たなEV戦略。

2019年6月に発表された、トヨタとスバルの全く新たなEV戦略。スバルは、トヨタの仲間づくりに参加、ミディアムSUVのEVを共同で開発し、新時代の自動車市場へ挑むことになります。そこで気になるのは、既存のラインナップに対する影響です。今回は、この点について深く掘り下げてみたいと思います。

ミディアムSUV、それはフォレスターとほぼ共通サイズと想像されます。ただでさえ、ラインナップの少ないスバルです。2モデルが併売されるのでしょうか?はたまた、フォレスターが廃止?それとも、次世代EVこそ次期フォレスターなのでしょうか?

新たに登場するEVが、スバルのラインナップに与える影響とは?

スバルは、1年1モデルを半ば公約としてニューモデルの投入を図ってきました。2016年にインプレッサ、2017年にXV、2018年にはフォレスター、2019年は北米でレガシィが先行デビューを飾っています。

もし、次世代EVが2023年頃に投入されると仮定すると、残り4年。モデルライフを6年とすれば、2023年には次期XVの投入が想定されます。すると、翌年に登場するであろう次期フォレスターに影響を与えるのは間違いないのです。

今の情勢から見れば、EVはEVとして、ガソリン車はこれまで通りに、徐々に次世代モデルに徐々に移行していけば良い、と考えてしまいがち。しかし、そこに待ち構えるのは、新たに世界各国で施行される環境規制。内燃機関に引導を渡すとさえ言われる、これら新環境規制は、自動車市場を革命的に変化させるほどの内容となっているのです。

では、その内容について、詳しく見ていきましょう。

 

中国:2020年までにBEVとPHEVを200万台生産。世界で最も電動化が進行。


強力な指導力を背景に、各種規制で電動化を強力推進。

現時点で、世界で最も電動化が進行しているのは、中国です。中国政府は、新エネルギー自動車(New Energy Vehicle)の積極導入によって自動車産業を育成することを戦略として、2015年までにNEVを累計50万台生産・販売し、2020年までにBEVとPHEVを年間200万台生産する計画です。その計画は2016年には単年度販売実績で50.7万台を記録するなど、順調に推移しています。中国は計画遂行に際して多額の補助金を支給した他、地方政府独自でNEV以外の車両のナンバー発給規制や通行規制を導入するなど、ユーザーがNEVを選択せざるを得ない状況として、その普及を促進しています。

枯れた技術を捨て、EVに賭ける中国の国家戦略。

自動車新興国の中国としては、内燃機関は最早「枯れた技術」に過ぎず、21世紀中盤をターゲットに「自動車強国」となるべく、EV技術に特化することで自国メーカーの育成を図っているのです。世界各国のOEMは、今や世界最大の自動車市場である中国で成功を図るべく、今後積極的に現地仕様のEVを展開していくものと思われます。トヨタはCH-RのEV仕様を発表しており、現地のバッテリメーカーであるCATLやBYDと提携し、その製造・販売を強力に推進していくとしています。

中国に於いては、既存技術のブラッシュアップによる地道な燃費改善努力は意味がなく、BEVやPHEVの導入こそが大前提となります。中国の急速な経済成長の対価として進行する、悲惨な環境破壊の現状。青空を取り戻すべく、中国は今後も積極的なEV普及を推進していくことになります。

 

EU:Tank-to-Wheel方式による、CO2排出量37.5%削減を目標とする2030年環境規制を決定。

2030年までに内燃機関を全廃。

2018年12月17日、EUは2030年の自動車の二酸化炭素排出量に関する規制を発表しました。欧州全体で37.5%ものCO2排出を削減しようという、極めて厳しく意欲的な規制案です。具体的には、2021年を目標に設定した平均95g/kmから、2030年にはさらに37.5%を削減しようというものです。

このEUの新規制のポイントは、燃費ではなく、自動車のCO2排出量のみを規制する点にあります。また、エネルギーの採掘、輸送、精製や変換等は考慮に入れられていません。現在の日本のように、電力の多くを化石燃料に依存していれば、BEVであっても本来はCO2を排出していることになるはずです。しかし、EUでは、これを考慮しないエネルギーの使用段階でのCO2排出のみを規制する、「Tank-to-Wheel」という方式を採用しており、BEVやPHEVが一方的に有利になる環境規制なのです。

そこには、カラクリがあります。EUが目指すのは、内燃機関からの脱却です。欧州のOEMはディーゼルを放棄し、一気にBEVやPHEVに方針転換。日本のHV技術に対抗しようとしているのです。

販売したすべての車両の平均燃費値を規制する、CAFE方式を採用。

EUでは、CAFE(企業別平均燃費基準)方式を採用しています。これは、EU域内で一定数以上を販売したOEMに対し、その年に販売したすべての車両のCO2排出量を加重平均し、その値が規制値を下回っていなければ、罰金を支払うというものです。ただ、車両重量に対する換算式があり、重量の嵩む大型車に対する優遇制度は残されています。

各OEMのCAFE値は、モデルごとの販売台数に依存しますから、顧客の趣向そのものをシフトせねばなりません。例えば、EVをラインナップしても、それがサッパリ売れなければ、ペナルティから免れないということです。

今後、EU域内の自動車市場で生き残るには、EVやPHEVを積極的にラインナップする必要があります。ただ、それが高価であっては、CAFE方式では一切意味を成しません。普及価格帯で魅力的なEVをラインナップし、大量に販売せねばならないのです。そこには、日本の御家芸である「原価低減活動」が力を発揮するはずで、再び日本勢の勝機があると考えて良いのかも知れません。

 

米国:豊富な化石燃料埋蔵量を背景に、内燃機関をメインに燃費向上を図る。

先進国で最も緩やかな環境規制。

米国は、自国内に依然として十分な化石燃料を埋蔵しているだけに、その規制は他国と比較すれば緩やかなものです。MY2017-2025年規制はCAFE方式を採用し、乗用車は年平均4.8%、小型トラック(SUVやCUVを含む)は年平均4.6%の燃費改善を求めています。この規制の特徴は、車両重量ではなく、車両のフットプリント(トレッドとホイールベースの積)で区分していることで、ピックアップ等の大型車の軽量化を促すものとなっています。

2025年時点での米国のEV普及は限定的と予測しており、規制値もこの予測に基づいた範囲に収まっています。よって、この規制値は内燃機関のブラッシュアップによって十分可能としています。各OEMは、ダウンサイジングターボ化や48Vマイルドハイブリッド等の導入によって、規制値達成を目指すものと思われます。

一定台数のZEVの販売を義務付けるZEV規制。

これとは別に、カルフォルニア州を始めとする10州で導入済みのZEV規制があります。これは、州内で一定台数以上を販売するOEMに対し、ZEV(EV/PHEV/FCV)を一定台数販売することを義務付けるものです。スバルもこれに対応すべく、XVにTHSを搭載した急造のPHVを発売しています。

ただ、ZEV規制の場合、これをクリアすれば、他のモデルには一切影響は及びません。つまり、CAFE方式と違って、その影響と効果は限定的であると言えるでしょう。

米国市場は、今後も世界で最もホットで、かつ最も「遅れた」自動車市場として存続していくことでしょう。

 

日本:CAFE方式で燃費改善率32.4%を目標とする2030年環境規制。本当にクリアできるのか?

CAFE方式とWell-to-Whell方式で、燃費改善率32.4%を目指す。

日本は、世界各国の規制導入を睨みつつ、2030年目標の規制値の検討を続けてきました。この規制案が大凡決定を見たのが、2019年6月3日のことです。

2017年度、乗用車は日本全体のエネルギー消費の11.3%、CO2排出量の8.5%を占めています。これを削減すべく、市場で最も優れた製品を基準値とするトップランナー制度に基づき、2020年、2025年を目標にCAFE方式による燃費基準を設定してきました。ところが、2017年度に国内販売された車両の燃費の加重調和平均値は、既にこれをクリア。そこで、2030年を目標にさらに厳しい燃費基準を策定することになったのです。

2030年度燃費基準は、2016年度の実績値である19.2km/Lに対し、WLTC値で25.4km/L!その改善率は32.4%に達します。2020年度燃費基準の推定値が17.6km/Lですから、これに対しては44.3%の改善となります。この規制の最大の特徴は、エネルギーの採掘、輸送、精製や変換等を考慮した「Well-to-Wheel」方式を採用し、EVやPHEV、FCVに対しても規制値を設定したことです。

EVは、確かに排ガス(CO2)を排出しません。しかし、現実は異なり、実際には発電時にCO2を排出しているはずです。この点に於いて、日本の2030年規制は、より実勢に即した、実行力のある規制であると言えるでしょう。

WLTCモードへの移行により、厳しい立場に立たされる「カタログ燃費」車。

2030年度燃費基準にも、車両重量に対しての換算式が存在します。これを代表的な現行モデルに当てはめると、右のようになります。インプレッサとフォレスターを比較する限り、現行規制よりも車重が大きいほど不利な換算式になっているようです。

「※」のモデルは現状の燃費値がJC08モードであり、規制値で算出されるWLTCモードと異なるので注意が必要です。

WLTCでは、暖気せずにスタートするコールドスタートを採用するうえ、停車時間は半減し、平均速度は24.4km/hから36.57km/hに引き上げられるとあって、「極端なカタログ燃費志向」の車両には不利(つまり、より実態に近い)な計測モードになっています。JC08とWLTCを比較すると、フォレスターのX-BREAKでは、JC08:14.6km/Lに対し、WLTC:13.2km/Lと大きな違いはありません。が、マイルドハイブリッドのAdvanceは、JC08:18.6km/Lに対し、WLTC:14.0km/Lと大きな乖離があります。

よって、WLTCモードを基にする2030年規制は、低負荷領域の「工夫」によって燃費値を稼いできた軽自動車やHVにとって、極めて厳しいものとなるでしょう。これに対応するには、軽自動車やコンパクトカーはEVへ移行させ、ミディアムクラスはHVやPHV、FCVをメインに据えていく必要があるでしょう。

2030年まで規制は猶予される?それとも、段階規制が施行される?

何度も繰り返すように、EVやFCVをラインナップするだけでは駄目です。販売の大多数が次世代自動車に移行するよう、ユーザーを導かねば意味がないのです。2030年は、日本のOEMにとって試練の年となるでしょう。

一点気になることがあります。2030年規制の罰則規定は、2030年まで一切発動されないのでしょうか。現状でも、達成車には重量税や取得税に対する優遇処置があり、それだけでも5万円程度の違いがあります。罰則を伴う厳しい環境規制であるからには、2030年に突如、新規制が有効になるのではなく、段階的に締め付けが強くなっていくことが想像されます。ただ、詳細は現時点では未定です。

 

燃費改善は、一体どれだけ可能なのか?技術的限界はあるのか?

燃費改善技術燃費改善率
フリクション低減更なるフリクション低減1%
ローラーカムフォロワー1%
クランクローラーベアリング1%
オフセットクランク1%
動弁系改良4バルブ2%
可変動弁系1〜5%
電磁動弁系6%
エンジン制御改良更なるエンジン制御改良0.5%
燃焼改善等更なる燃焼改善1.5%
直噴エンジン2〜6%
ミラーサイクル(含むアトキンソンサイクル)6%
大量EGR2%
燃料噴射装置改良(PI+DI)2%
LPL-EGR2%
HCCI10〜20%
過給ダウンサイズ6%
少気筒エンジン2%
過給技術の高効率化(電動化含む)1%
可変ターボによる高効率化0%
EGR改良0〜0.9%
高圧縮比化0.3%
ヒートマネージメントヒートマネージメント(冷却損失低減、排熱熱回収等)0.5%
可変機構可変圧縮比化3%
可変気筒3%
補機損失低減電動PS1.5%
電動化(電動WP等)0.8%
充電制御1.5%
その他補機損失低減0.5%
駆動系改良多段MT1〜3%
多段AT-7〜0%
CVT0%
AMT2〜3%
DCT2〜3%
更なる駆動系フリクション低減1.4%
更なるMTギア比最適化0%
副変速機0%
更なる駆動系改良(TM伝達効率改善)1.4%
変速制御の高精度化0.6%
アイドルニュートラル制御0.5%
更なるロックアップ領域拡大0.5%
走行抵抗低減更なる軽量化2.4%
更なるころがり抵抗低減0.6%
更なる空力改善0.5%
その他アイドリングストップ(除ハイブリッド自動車)3%
アイドリングストップ+減速アイドリングストップ
(除ハイブリッド自動車)
4%
減速エネルギー回生+サブバッテリ(除HEV)1.5%
HEV等技術モータ効率0.8〜1.5%
インバータ効率0.8〜1.5%
電池改善1〜2%

あと11年で、スバルは50%もの燃費改善が必要。

上記表に見るように、スバルの現行モデルの燃費値と比較すれば、50%近い燃費改善を図らねばなりないのが分かります。残すところ、たった11年。モデル寿命にして、2回分。本当にこれだけの時間で、50%もの燃費改善は可能なのでしょうか。

新規制案をまとめた合同会議において「製造事業者等に対するヒアリング」によって、2030年度における燃費改善率の予測をまとめています。この表を見れば分かる通り、燃費改善の道は生易しいものではないことが分かります。

ガソリンでディーゼルサイクルを実現するHCCI。

10〜20%もの効果があるとするHCCIは、言わば「ガソリンを燃料にディーゼルサイクルを実現する」もので、予混合圧縮着火という燃焼方式です。マツダが世界に先駆けて市販化する、今話題の技術です。

ポート噴射による予混合気をシリンダー内で高圧縮することで、自発的かつ同時多発的に着火させます。言うなれば「制御されたノッキング」です。

熱力学上、圧縮比が高いほど熱効率は高まり、燃焼工程は断熱膨張とするのが理想であり、これを実現するのがHCCIです。ただ、現在の技術では、シリンダー内での混合気のふるまいと燃焼の様子は、完全には制御できていません。そのため、圧縮着火できる条件が限定されているのが現状です。

そのため、マツダは火花着火をトリガーにしたり、条件が成立しない領域では従来通りの火花着火を行うなどして、市販化に漕ぎ着けています。今後は、HCCI領域を如何に拡大するかが鍵になります。

誰が発明する?バルブの要らないバルブ。

6%もの効果があるとする電磁動弁系は、未だ実現していない夢の技術です。

単純には、カムシャフトによる駆動を電磁駆動に置き換えるものですが、シリンダー内に鎮座するバルブはどう見ても邪魔者。給排気の抵抗になるうえ、これを駆動するのに相当のエネルギーを無駄にしています。

例えば、2ストロークやロータリーエンジンでは、シリンダー側壁の穴(ポート)が給排気の役を担っており、ピストンの移動によって開閉する仕組みでした。これであれば、開閉に伴う駆動ロスはほぼゼロで、密閉性も十分あり、給排気の抵抗も少なく済みます。ただ、開閉のタイミングを制御できません。

このバルブを廃する「発明」はいつ現れるのでしょうか?もし、画期的な発明が成されれば、間違いなく巨万の富を生むことでしょう。

不可能を可能に変えていく。だから、燃費はもっと良くなる。

燃費改善の可能性はこの表の限りではありません。

SiC導入や回生効率向上によって、電動系の効率改善は相当に進捗するでしょう。

もちろん、それは内燃機関でも同じです。何しろ、四半世紀前の熱力学の教科書には、ガソリンエンジンの熱効率は33%程度が限界と明記されていたのです。しかし、F1やLMP1のエンジンでは、熱効率は既に50%を超えています。

今後も、ブレイクスルーが成され、燃費改善は予測を超えて進んでいくことでしょう。

 

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