Entrance for Studies in Finance

Notes: 自動車の将来

Notes: 自動車の将来the future of the car industry
ピークは20年前に過ぎている国内自動車販売:自動車産業は衰退産業
 日本の新車販売台数のピークは1990年の777万7000台。以降基調としては減少している。2009年度は前年度比3.8%増の488万265台(2009年では460万9255台 1978年以来31年ぶりに500万台割り込んだ)。2009年後半以降はエコカー減税や新車購入補助金のおかげで需要が回復、2009年度は4年ぶりに増えた。2011年東日本大震災で激減 400万台近くまで縮小後2012-2014年増加。2015年504万6500台に縮小。2016年再び500万台割れの見込み。→ 車の時代は終わった。この動きはほかの先進国でも続く可能性がある。

 車の所有に人々がこだわらなくなっていることや、カーシェア(ライドシェア)の増加(カーシェアの増加は車の需要を決定的に削ぐ可能性が高い。):車離れも背景。米国では貸倒を嫌ってリース販売の増加により、リース契約の切れた中古車が流れ込む影響も大きい。

 都市部への人口集中が車離れを加速している(郊外や地方では車が必要だとされていたが、そもそも郊外や地方から人が以内くなることが想定される。公共交通機関が発達した都市部に人々が住むようになれば、車は日常的には不要になる)。公共輸送機関が発達した都市の日常生活では車は全く不要である(車を取得する費用、維持する費用と見合わない)。こうした中、2007年12月、これまで前年同月比で増えていた全国自動車保有台数が減少を始めた。都市部への人口集中は今後も進展し、人口は減少し急速に高齢化が進展する。国内の自動車販売高が今後も減少を続けることはほぼ確実とみてよい。
 自動車産業は国内だけを見る限り今後も縮小を続ける。国内だけみれば自動車は衰退産業である。その現実を見据えるべきだろう。

 2014年3月に日本自動車工業会が発表した2014年度の新車需要予測は軽やトラックを含めて475万台(13年度は増税前の駆け込み需要もあり560万台前後)。

自動車の将来の可能性:新興国市場の獲得
では自動車に未来はないのか。少なくとも新興国では周回遅れのモータリゼーションがくることと、先進国では環境適応車(燃費効率の改善 CO2排出量の削減)、ハイブリッド車から中期的には電気自動車などに変わってゆく変化は予想できる。そこに向けて車体の軽量化(炭素繊維車)。搭載電池の小型・軽量化などの研究開発が進むだろう。
 世界全体での自動車の生産・販売は、先進国での需要減少を新興国でどこまで補えるかにかかっている。ここで大事なことは、新興国では低価格自動車のニーズが高いということである。他方、新興国であるからこそ高い燃費効率も必要である。先進国の自動車メーカーがこの両面で対応できなければ、新興国のモータリゼーションがあるからといって、先進国自動車メーカーの将来は安泰ではない。
 高い技術力だけでなく、価格競争力のあるメーカーでなければ、今後の国際競争を勝ち抜いてゆけないだろう。そのためには新興国現地での生産や、新興国メーカーとの提携が不可欠となっている。
世界全体での自動車の生産・販売は、先進国での需要減少を新興国でどこまで補えるかにかかっている。大事なことは、新興国では低価格自動車のニーズが高いということである。しかも新興国であるからこそ高い燃費効率も必要である。
 先進国の自動車メーカーがこの両面で対応できなければ、新興国のモータリゼーションがあるからといって、先進国自動車メーカーの将来は安泰ではない。つまり高い技術力だけでなく、価格競争力のあるメーカーでなければ、今後の競争を勝ち抜いてはゆけないだろう。そのためには新興国現地での生産や、新興国メーカーとの提携を積極的に行うことが不可欠だといえる。 

ライドシェアによる需要減少

 先進国では高齢化による人口減の影響が、構造的に車の需要を抑制する。さらに先ほどのべたように、ライドシェア(例 米ウーバーテクノロジーズ)の普及が需要の伸びを抑えるとされる。賃料収入を目的にした車需要が増えるともされる。

自動車の将来:次世代車 HV PHV EVの開発:環境問題という大きな問題への答えとしての燃費技術そして自動運転
 ハイブリッド車(HV) 1997年トヨタが量産車プリウスで先行。
 日産は面積あるいは体積あたり出力が高いリチウム電池搭載でトヨタに先行(2010年11月 フーガハイブリッドの発売)。またEVをエコカーの本命とする(リーフ)。トヨタはこの時点ではニッケル水素電池仕様(量産車プリウスで先行)。
 トヨタとホンダはこれに対してまずHVで電動化技術実用化(HV量産化デシステムコストダウンへ)。ついで家庭でも充電できるPHV(プラグインハイブリッド 三菱のアウトランダーPHEV)そして(FCV燃料電池車 2015年にも投入)。 さらにEVにつなげる戦略。この日産のEV先行とトヨタ、ホンダのHV攻勢(HVの改善で燃費効率改善を進める プラグイン化など)。日産に軍配を上げたいところだが、インフラ整備の遅れからHVの普及がすすんでいる。背景には自動車部品メーカーにとってEVが需要減につながるという事情もありそうだ。

プラグインハイブリッド車(PHV)とトヨタが宣言したとか(2017年2月)。

なおディーゼルエンジン車も燃費性能が改善している。軽油を使用で燃料コストもガソリンより安い。馬力はガソリンより上。しかし排ガス問題をみていると、デイーゼルの復活はないのではないか?フランス政府は2040年までに、ガソリン車、デイーゼル車の国内での販売をためる方針を打ち出した(2017年7月)。ダイムラーと完全自動運転車開発を進めるボルボ(スウェーデンの高級車メーカー)は2019年以降に発売するすべての車をEVやハイブリッドなど電動車にすると発表した(2017年7月)。比較的小回りのきくメーカーがいち早く転換をうちだし、大手メーカーが遅れる構造。部品メーカーへの影響を考慮しているとされるが、転換が遅れれば大手といえど競争に落後するかもしれない

2016年の販売台数が8万台のテスラに対して、フォルクスワーゲン、トヨタ、GMはいずれも1000万台以上。ところが、2017年4月、今後への期待からテスラの時価総額がGMの時価総額を抜いた。テスラはまだ赤字経営なので、あくまでこれは期待の表れだ。

電気自動車(EV) 電気モーターーのみで走る 走行距離が短いため 電池性能に課題とされたが存在感増す 

 購入補助策による支援で産業を育成する必要 トヨタは一度テスラと組みながら EVを離れてしまった(2010-2014)。戦略的ミスである。
 近距離の移動手段として超小型車に関心。電気自動車EV プウラグインハイブリッド車PHV 充電スタンドの整備。現在なお航続距離は最大で300km程度(2013年末)。これが伸びないと、電気自動車の普及には限界があるのではないか(日立が1回の充電で約400キロ走行できるリチウム電池技術を開発したとされ江ル:2016年12月)。エンジンから電池や制御技術に技術開発の中心が移ることはまちがいなさそうだ。

 米国や中国はEVやPHVの普及を後押し(中国は新エネルギー車として補助金支給 ベイカリフォルニア州では2017年からHVはエコかーではなくなる)。HVに安住してきたトヨタは戦略の見直しを迫られている。世界中ノメーカーがEVにシフト(VW 中国BYD 米国テスラ GM BMWは1回あたり走行距離を400kiro近くまで伸ばす)。トヨタのEV戦略の立ち遅れが致命的になってきた(2016年11月)。水素ステーションの普及が進まない中で、売れないFCVにこだわってきた戦略は致命的な誤りではないか?。

 背景にあるのは規制問題。世界各国がEVを重視した規制に移る中、日本のメーカーは対応急ぐべきだ。

急速充電スタンドの整備進む
 急速充電スタンド全国に1300ケ所(2012年8月 同時点のEV台数累計3万台 設置コストは400-500万で決して高額ではない。ガソリンスタンドの数4万の10分の1が普及目標。なおガソリンスタンドは2002年には5万超あったが減少中 日本の充電規格は2010年スタートで先行。米独の規格に比べ機能で見劣りする面もある ガソリンスタンドの設置費用は1ケ所7000万から1億円ほど)。航続距離に限界のある電気自動車の場合、急速充電器が整備が進まないと普及も進まない。
 急速充電器はその後2013年6月には1700基。普通充電器は3000基。満充電に要する時間は急速で30分。普通では7-8時間とのこと。日産自動車のリーフ 2010年12月発売開始。量産型電気自動車で先行。1回の充電で160㎞走行可能。2012年にはEVから家庭に電力を供給するシステムを発売。EVに電力料金の安い夜間電力を蓄電させて、電力供給装置を介して家庭用電力に使用するというもの。電気自動車の蓄電能力は家庭用蓄電池に比べて高い。日産は独ダイムラー 米フォードと燃料電池車開発で3社連合。2017年めどに量産車。

 充電設備整備の遅れがEV PHV 販売低迷(2012年の世界販売台数 HV160万台以上 EV+PHVは13万台程度)としていたが状況は急速に変化。

 日産自動車のリーフ 2010年12月日米で発売
 三菱自動車のアイミーブ 2009年7月から。
 富士重工業のプラグインステラ 2009年から に比べトヨタが遅れる
 トヨタノプリウスPHV2012年1月  
 ホンダのアコードPHV2013年6月 

燃料電池車(FCV 水素と酸素の反応で電気を取り出し走る究極のエコカーとされたが失速  トヨタですら2017年の生産予定台数3000台)

 車両価格の引き下げ 水素供給所:水素ステーション(2016年5月末で東京名古屋など都市部中心に80ケ処にとどまる)の増設が課題)。トヨタは燃料電池車では2014年12月 世界初の市販車「ミライ」発売で先行。ホンダが2016年3月に投入。燃料充填時間がEVより短い3分程度 後続距離はEVより長いがHVに比べ劣る 車体価格はFCV EV HV3者の中で一番高い 水素もガソリン君比べ割高 など課題が多い。EVに比べて失速はあきらか。気になるのはトヨタがFCVにこだわり、EVで後れをとっているようにみえることだ。このお遊びを続ける理由はどこにあるのだろうか

 2013年1月 トヨタはBMWと燃料自動車のシステム開発で合意(基幹技術をBMWに供与)提携発表は2012年6月末

 2013年7月 GMと燃料電池車で提携(基幹システムの共同開発 2020年にそれぞれのブランドで量販モデル発売)。

大容量化・長寿命化が進む蓄電池について(2013年12月段階)

 大型蓄電池 再生可能エネルギーの利用 電力網の安定などに不可欠 電力会社が必要とする
       環境配慮都市(スマートシティ)でも不可欠
       日本で研究開発すすむ。
       住友電気工業(レドックスフロー電池) 日本ガイシ(NAS電池:ナトリウム硫黄電池) 
       東芝 リチウム電池で参入へ(2015年東北電力に2万kwを納入)

 産業用燃料電池 米国で進む 日本は遅れている 主要業者にブルームエナジー クリアエッジパワーなど。
       固体酸化型SOFC 都市ガスから水素をとりだし酸素と化学反応させて発電する ガス火力発電より発電効率高い
       (東京ガスや大阪ガス、東邦ガスなども燃料電池事業に乗り出している)
       現時点で日本では大手電力に比べて割高 しかし 割安な深夜電力の活用
       今後量産で蓄電池の価格は低下へ 
       非常用電源になる 将来的な電気料金上昇 シェールガス輸入でガス料金低下 採算合う可能性 

鉛電池    リチウム電池に比べて安価
 リチウム電池 鉛あるいはニッケル水素に比べて小型化できる 
        東芝はリチウム電池と鉛電池を組み合わせたハイブリッド蓄電池を2014年4月に発売 
        大容量化 高密度化の研究進む
        大容量電池では 東芝のほかNEC エリーパワー(慶大発ベンチャー 大和ハウス工業などが出資) 三菱重工 日立化成
        リチウムエナジージャパン(GSユアサなどが出資)など
        短時間で大量の電気を放電できる。携帯電話などで実用化。大容量化がむつかしい。
        充放電繰り返しても性能がおちにくい。正極と負局の正確な絶縁が充電池とのての機能と発熱防止のカギ。
        セパレーターと呼ばれる絶縁材が注目されている。旭化成イーマテリアルズ。味の素など。
        電解液 宇部興産 三菱化学
        正極材 戸田工業
        安全性と寿命には課題。
        異常過熱や発火事故も起きている。テスラではこれを電池パックに加工してEV向けに使っている。
        小型 小型電池では韓国が猛追。韓国メーカーとしてはサムソンSDI、LG化学
        車載用 数キロから20数キロワット時(最大)車載用では日本が8割のシェア(2011年)パナソニック 
        リチウムエナジージャパンなど
        住宅業務施設用 100キロワット時
        電力会社向け 数千キロワット時
 レドックスフロー電池 住友電工(京都大学と連携)が開発を進めている 寿命が20年程度とリチウムの倍。
        大容量蓄えても発火を防げるなど
        安全性で優れる。寿命上の優位はレドックスフロー>NAS>リチウム
        この寿命電池容量が8割以上を保つ年数を示す。1年あたり1200回の充放電。 
 NAS電池  コスト面で先行している。コスト的な優位はNAS>リチウム>レドックスフロー
        リチウムに比べてエネルギー密度が高く寿命も長い
        2011年発火事故が起きたことを受けて安全対策強化済
なお(家庭内 ビル内 工場内)発電情報と蓄電池、家電を結んで、家電の運転モードを切り替えて、効率的な電力消費につなげるシステムがヘムス(home energy management system)。ビルにあてはめたものはビムス(building energy management system)。工場にあてはめたものをフェムス(factory energy management system)。と呼んでいる。

(以下の記述は2012年1月段階のもの)日本のお家芸とされる電池について。
電気自動車の開発、自然再生エネルギーの利用で注目される電池の領域で日本はなお比較優位にあるともされる。
電池の種類と歴史。

マンガン乾電池(1960年代)
アルカリ乾電池(1980年代)
リチウム電池(1990年代 IT機器)
ニッケル水素電池は蓄電容量小さく、次世代電機自動車(EV) プラグインハイブリッド車(PHV)に不適。

リチウム電池
リチウム電池は1985年に旭化成が実用化。1991年にソニーが商品化。ここでも電解液に有機物を使うため発火(発熱しやすい)の危険性が知られる。電解液では宇部興産が世界の最大手(世界シェアの2割強)。次に三菱化学。負極材では日立化成工業。正極材では日亜化学工業。田中化学工業。セパレータでは旭化成(世界シェアの5割)、東燃機能膜。このほか電池用銅箔(負極材に組み込んで使う)で世界シェア4割強の古河工業(自動車用シェアは8割から9割)。
2次電池として広く使われている 過電圧 低電圧に弱い(2006年から2007年にかけて話題になった発火問題は急速充電が要因だったとされる) 大容量化 製造コストの削減が課題
コストが割高(量産によるコストダウンが射程)。大容量化、長寿命化が課題。たとえば電気自動車の連続走行距離は200キロメートル程度が壁になっている。
焦点はEV用途(EV1台あたりノ-トパソコン200台分 携帯電話の8000台分)
 全固体電池 燃えやすい液体を使わない 衝撃への安全性高い 発火防止材など不要で構造簡略化してコスト低減
 リチウム電池 三洋電機とサムソンが1位争い 3番はLG化学 4位はソニー
 世界出荷シェアはパナソニック サムソンHD LG化学 ソニ-の順(2011年)

日本ガイシのNAS電池の発火問題
NAS(ナトリウム硫黄)電池の火災(2011年9月21日 三菱マテリアル筑波製作所で発生 2009年生産品)。
NAS電池は日本ガイシが独占的に生産したところ。それが火災に見舞われた。解説 非常用電源 再生可能エネルギーの蓄電池として需要拡大が期待されたところに火災事故で日本ガイシは
生産中止(2002年事業化 2003年に世界で初めて量産化)。10月25日にはほかの顧客にも運転停止を要請していることが発表された。
2011年3月末現在内外174ケ所(海外6ケ国)で30万5000キロワットが使用されている
鉛電池に比べて軽量。大規模、大容量タイプ。


水素スタンドの整備の課題は大きいが燃料電池車普及が本命か
 トヨタヤホンダが進めている燃料電池車FCV(Fuel Cell Vehicle)の普及には水素ステーションなどのインフラ整備が必要。2015年度にもトヨタとホンダが市販車を投入。走行距離が電気自動車に比べてながい(試作車段階で650km 電気自動車の3倍でガソリン車並み 問題は水素価格 技術開発によりガソリン並みに下がるとされる)ので次世代エコカーの本命とも。車両コストの高さ(10年前で1億円以上)。ホンダは2014年11月にも1000台規模で生産販売を開始。トヨタ(1997年HVの量産で先行)も2015年(14年度内)の生産販売開始を目指している(2014年3月段階)。

水素をフル充填するに要する時間は3分ほど。走行距離も長い。水素と酸素を燃料電池で化学反応させて電気をつくり モーターを回すもの。究極のエコカーとも呼ばれる。水素は輸入に依存する必要がないメリットもある。

 水素スタンド未整備(1基6億円とも スタンド設置経費 現在基幹装置がドイツ産のため高い。国産でよくなれば2億円程度に引き下げられるとの試算がある なおガソリンスタンド7000万から1億円程度。)。政府の目標2015年に100ケ所(最大5億円 平均4.6億円の設置費用のうち2.8億円まで政府が補助 2014年6月末で場所が決まったのは41ケ所)。2025年度までに1000ケ所。
 水素スタンド2012年5月 立地規制緩(住宅地やオフィス街も可能に。2014年度から市街地ステーション可能になる見込み(14年3月に設置基準緩和 2014・05 燃料タンクの容量規制緩和:高圧補給認めてより多く積めるようにする 使える鋼材の緩和など基準の変更で1.5億円ほど安くなるとのこと)。ガソリンスタンドでの併設も可能に。周辺インフラの整備には22兆円かかるとも。水素コストの引き下げも課題。水素は化石燃料のほか水の電気分解で無現に取り出せクリーンエネルギーとされる。

車両価格はEV比で2.5倍(FCV700万―HV250万ーEV360 税抜)。化学反応の触媒に白金を使うなどがコスト高要因。部材の見直し 量産効果、購入時の補助金(200万程度)などが課題。他社との提携(トヨターBMW 日産ーダイムラー、フォード ホンダーGM)。政府内でh水素補給の全額政府補助案 高速道路走行料金無料化案もある。

自動運転技術 交通事故という問題の解決 

reposted July 6, 2017(original ed. in Dec.6, 2016)


トヨタのテスラとの提携
GMが公的融資前倒し返済(2010年4月22日)
リコール問題でトヨタ社長初めて会見(2010年2月5日)
スズキとVWが資本提携(2009年12月9日)
日産 クライスラーの相互OEM解消(2009年8月26日)
タタ自動車の低価格自動車戦略と農民の反乱
Segway PTとTelsa Roadstar
クライスラーとGMの合併協議
東芝とマツダ

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