これ!どう思います?

マスコミがあまり報道しない様な問題を、私なりに考えてみます。

自動車革命と世の中の変化 (その2)

2023-03-04 12:26:10 | 工業技術
【はじめに】
 今回と次回は、ハイブリッド車(HV)と電気自動車(EV)が普及したら①世の中がドンナニ変化するか? ②普及させる為にはドンナ事が必要になるか?考えて見ました。

 ハイブリッド車は、❶燃費を向上させるだけで無く、❷ガソリン車やディーゼル車の排気ガス問題を低減させる為に開発されました。❶と❷の何方に重点を置くか?でハイブリッド車の方式が異なり、価格に差が出ます。 ハイブリッド車の方式について少し詳しく書きました。

【ハイブリッド車】
 ハイブリッド車(HV:ハイブリッドカー)には種々の方式の物が市販されています。方式の違いによって同じクラスのハイブリッド車でも価格に差が有ります。ハイブリッド車を選ぶ時は、①年間どのくらい利用するか?②燃料価格はどの程度になると予想するか?③メンテナンス費用?などを加味して決める必要が有ります。我が家の車の年間走行距離は3,000km以下なので、ガソリン車の方が経済的だと私は思います。

 15年ほど前に近所の御主人が65歳でリタイヤされ、直ぐに大型のハイブリッド車に買い替えられました。奥さんが病身で旅行などは出来ず、週に二、三回、数キロ先のスーパーに買い物に出掛ける時以外は殆ど車は利用しませんでした。

 多分、年間走行距離は1,000kmほどだったと思われます。 同じクラスのガソリン車と比べてハイブリッド車の価格は高く、メンテナンス費用も割高ですから、年間走行距離が20,000km以上無いと経済的とは言えないと私は考えました。 近所の御主人は、ハイブリッド車のメリットとデメリットを調べ無かったと思います。

(1) 原動機の種類 :日本で生産されているハイブリッド車にはガソリンエンジンが採用されていますが、ヨーロッパではディーゼルエンジンを使用したハイブリッド車も生産されています。そして、ロータリーエンジンとガスタービンの使用も検討されています。

1-1) ガソリンエンジン :ガソリンエンジンの効率は、ディーゼルエンジンよりも低いですが、軽量でコンパクトです。 冷却水が必要です。(自動車用ガソリンエンジンの熱効率は24~28%程度です。)

1-2) ディーゼルエンジン :ディーゼルエンジンは、効率が高いのですが、重くて/図体が大きく、冷却水が必要です。 (トラック用のディーゼルエンジンの熱効率は30~34%程度です。)

 ディーゼルエンジンの最大の問題は、排気ガス(微粒子状物質=PM2.5)です。市販のディーゼルエンジン車には高価な除去装置が付いていますが、PM2.5を一番排出する起動時に除去装置が十分機能しないのです。

1-3) ロータリーエンジン :ロータリーエンジンの長所は、軽量/コンパクトで、振動が小さい事です。ロータリーエンジンは効率が悪い(燃費が悪い)と言われますが、ハイブリッド車に使用する場合はこの問題は軽減されると思います。 冷却水が必要です。

1-4) ガスタービン :ガスタービンは非常に軽量でコンパクトで冷却水が不要すが、自力では起動出来ません。低速時には出力が小さく、効率も悪いです。(定格速度で運転しても、他の原動機よりも効率が悪いです。)

 アメリカがウクライナに支援する事になった戦車(M1 エイブラムス)はガスタービン駆動です。 アメリカは、次世代の戦車(エイブラムスX)をガスタービン発電装置を搭載した電動モーター駆動にすると、(ハイブリッド戦車にすると)昨年発表しました。

(2) 原動機と電動機の役割分担 :ハイブリッド車には、原動機(エンジン)と電動機(モーター)に役割を分担させています。その方式には以下の3種類が有ります。

2-1) シリーズハイブリッド方式 :エンジンに発電機を接続し→→発電した電気で電池を充電し→→モーターで車軸を駆動するのをシリーズハイブリッド方式と呼びます。 エンジンを最適な条件で運転出来るので、効率が高い(燃費が良い)のですが、車の価格が高くなってしまいます。

2-2) パラレル(平行)方式 :発進時や急加速時にモーターに働いてもらい、走行中はエンジンが主体になって働く方式です。電池の容量を小さく出来るので、車の価格を安く抑える事が出来ます。

2-3) マイルドハイブリッド方式 :マイルドハイブリッド方式はパラレル式の一種です。車の発進時のみモーターを動かし、エンジンをサポートさせます。

(3) 原動機と電動機の結合方式 :ハイブリッド車には、(以下に説明する様に)2種類の原動機(エンジン)と電動機(モーター)の結合方式が有ります。

3-1) 同軸式 :同軸式とは、エンジンとモーター間にクラッチを挿入して、モーター単独でも車を運転出来る様にした方式です。 エンジンは、起動から低速運転では汚い排気ガスを出すので、この間を(排気ガスを出さない)モーターで駆動するのです。

3-2) 別軸式 :別軸式とは、エンジンとモーターをパラレルに配置して、エンジンでもモーターでも車軸を動かせる様にした方式です。大型のモーターでも採用出来るので、トラック等には適した方式の様です。

(4) プラグインハイブリッド車 :プラグインハイブリッド車(PHV)では、通常のハイブリッド車よりも大容量の蓄電池を搭載して、外部電力で蓄電池を充電出来る様にしています。 電気料金が安い時はEVとして、ガソリンや軽油が安い時は内燃機関車として使用出来ます。

 日本政府は2020年から、クリーンエネルギー自動車(CEV)として、プラグインハイブリッド車(PHV)を含む4種類の自動車を指定して補助金を出しています。 PHVは価格が高いので、補助金を付けても一部の用途で無いとペイしないと思われます。

(5) 給電コンセント付きハイブリッド車 :給電コンセントが付いたハイブリッド車が市販されています。停電時やキャンプに行った時に、家庭電気製品(炊飯器や湯沸かし器)が使用出来ます。

(6) 回生ブレーキ付きハイブリッド車 :モーター(電動機)は発電機としても使用出来ます。走行中の車の運動エネルギーで、ハイブリッド車に付いているモーターを回転させると発電機になります。運動エネルギーを電気エネルギーに変換して吸収出来るのです。発生した電気エネルギーは、蓄電池に充電します。 これを『回生ブレーキ』と呼びます。 (新幹線は回生ブレーキで減速しており、変電所などに設置した電池を充電しています。)

 通常のガソリン車などでは、ディスクを摩擦材で挟んで、運動エネルギーを熱エネルギーに変換して吸収します。回生ブレーキのメリットは、運動エネルギーを電気エネルギーに変換して再利用出来る事と、ディスクブレーキで発生する粉塵(マクロプラ)を大幅に減らせる事です。(緊急停止する場合は、ディスクブレーキも作動します。)

【ハイブリッド車を普及させる為には!】
 日本でハイブリッド車の普及を阻害する要因は殆ど無いと思います。燃料価格が高止まりするか?更に高くなると、走行距離が長いユーザーは、ハイブリッド車に買い替えると予想します。政府がやるべき事は殆ど有りませんが、大型トラックのハイブリッド車に補助金を出して普及させるべきだと思います。(プラグインハイブリッド車への補助金は廃止すべきです。)

 日本には深刻な環境汚染問題が無いので、電気自動車(EV)を普及させる必要性が有りませが、欧米諸国に輸出出来る車は、近い将来電気自動車(EV)なってしまいそうな状況です。 日本の自動車メーカーは、国内の工場ではガソリン車、ディーゼル車、ハイブリッド車を生産し、海外の工場ではEVを製造する事になりそうです。国際競争力を維持して、会社を運営出来るか?心配です。

【ハイブリッド車が普及したら?!】
 前述の様に市販のハイブリッド車には様々な方式が有ります。どの方式が普及するかによって、世の中の変化に違いが生じると思われます。マイルドハイブリッド方式では変化は少ない→→プラグインハイブリッド車が沢山出回ると変化は大きくなると予想します。

・・・ 好ましいい変化 ・・・
① 高効率 →→原油の輸入量が減らせる。
② 燃料消費が減る分だけ環境が改善する。

・・・ 問題点(好ましくない変化) ・・・
❶ 車の価格が高くなる。
❷ メンテナンス費用が高くなる。
❸ 燃料税がダウンする→→税収の減少。
❹ 車体重量が増加→→道路の負荷が増大して→→道路のメンテナンス費がアップする。

【電気自動車を普及させる為には!】
 前述の様に、日本国内で急いで電気自動車(EV)を普及させる必要性は無いと私は思いますが、何故か?少しずつですがEVが売れています。 欧米諸国からの政治的圧力で、政府がEV化を進めざるを得なくなる事が予想されます。

 EVが普及してきた場合に政府がなすべき責務は、次の2点だと思います。 ❶発電所を増設して、電力供給設備の能力を高めること、❷自動車関連の雇用喪失対策。 政府は急速充電器に補助金を出している様ですが、貴重な税金の無駄使いだと思います。

 なお、2022年2月11日と18日に『電気自動車(EV)の問題点 (その1)』と『・・・(その2)』を投稿しました。是非とも読んでみて下さい。

【電気自動車が普及したら?!】
 中国がリチュウム電池の製造設備を急激に拡大した為に、昨年(2022年)から生産過剰の状態になっており、リチュウム電池の価格が暴落する可能性が有ります。現在、EVの価格の『1/3』がリチュウム電池の価格だと言われていますので、近い将来、EVはガソリン車より安くなるのでは?と私は期待しています。

 EVは『静か』なために、目の見えない人にとっては危険な車です。その為に、音を発生する装置を取り付けている様です。

(余談) 近所に、目は人並みで、歩くのにも、物を持つのにも全く支障の無い方おられたのですが、急に耳が悪くなって全く聞こえなくなりました。「車の音が聞こえないので、公道を歩けない」と言って、買い物に行けなくなりました。

・・・ 好ましいい変化 ・・・
① 都市部の環境が改善する。
② 車の価格が安くなる可能性が有ります。
③ 車のメンテナンス費が安くなる可能性が有ります。・・・電池の寿命を別にすると。

・・・ 問題点(好ましくない変化) ・・・
❶ 電力需要が増大する→→電気が不足する。
❷ 燃料税がダウンする→→税収の減少。
❸ 雇用が大幅に減る。


最新の画像もっと見る

コメントを投稿