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１．About us～ソーラーカーチーム プロミネンスの紹介
２．電動原チャリ「ＰＣＤ」：自作の経緯
・電気自動車の歴史を考える
・電気自動車の現状
・モビリティのエネルギ源として考える「電池」の実際
・自作電動原チャリ「ＰＣＤ」の考え方
３．ＰＣＤ：Prominence Commuting Deviceの紹介
・試作方針と仕様の検討
・構成要素
-ボディ/シャシー
-モータ/インバータ
-計測システム
・試験結果と性能の位置づけ
４．DIY視点から見るＥＶの今後
4. ソーラーカーチーム プロミネンスとは？
＜団体概要＞
団体概要＞
１９９２年、能登で開催された「グランド・ソーラー・チャレンジ」に長野高専チームとして
参加した有志が、ソーラーカー競技出場を目的として長野高専卒業後の１９９５年に結成。
チーム員の過半が長野高専ソーラーカー研究会の出身でサラリーマン。
＜活動の目的＞
活動の目的＞
・サスティナブルモビリティの実践
・競技会参加を通じた技術レベルの客観的評価
・競技参加を通じて得た知見や技術の社会還元
＜活動内容＞
活動内容＞
１．国内で開催される各種ソーラーカー競技会への参加
国内で開催される各種ソーラーカー競技会への参加
される各種ソーラーカー競技会への
（主な実績）
・ワールドソーラーカーラリー in Akita （最高位：クラス優勝）
・ソーラーバイクレース in 浜松 （最高位：総合優勝）
・ソーラーカーレース鈴鹿 （最高位：14位/42台 大会史上最小出力）
・ソーラーカーレース in Tochigi （最高位：クラス準優勝）
２．国内で開催される電動車両競技会への参加
国内で開催される電動車両競技会への参加
される電動車両競技会への
（主な実績）
・四国ＥＶラリー （最高位：クラス優勝）
6. 電気自動車の歴史を考える
米国で初の ダイムラー Ｔ型フォード発売
機械堀油田 ガソリン車発売 1908年
1856年 1892年
アンダーソン 自動車が初めて 日本に 日本から
最初のEV 100km/hを記録 国産初のＥＶ たま電気自動車 ＥＶ専用の法律きえる
ボルタの電池 ＥＶ初上陸
1800年
1830年代 動力は電気 1917年 1937年 1947年 1955年
1899年
自動車の
自動車の黎明期
ガソリン車 電気自動車が性能を
ガソリン車と電気自動車が性能を競っていた
エジソン このころ、第二次大戦後のガソリン不足により
EV販売開始 電気自動車の生産が伸び、1949年国内の
ファラデーの電動機 ＥＶ販売開始 ＥＶ生産台数が3,299台に。
1886年 （自動車全保有台数の3％に相当）
1821年 1909年
・大政奉還 ・第一次世界大戦 ・第二次世界大戦
1867年 ・日清戦争 1914-18年 1939-45年
1894-95年
通産省大プロで 1995 トヨタ LAV4EV発売 三菱自 i-MiEV発売
日産ハイパーミニ
ＥＶ開発 1971年 1996 G M EV1発売 日 産 LEAF発売
発売 2000年
ホンダ EV Plus発売 2010年
大気汚染への対応
大気汚染への対応
への 持続可能性への対応
持続可能性への対応
への
自動車の排気ガス問題への対応策
自動車の排気ガス問題への対応策
ガス問題への 地球温暖化/エネルギ多様化
地球温暖化 エネルギ多様化
エネルギ
・マスキー法成立 ・オイルショック ・カリフォルニア州で
1963年 1973年 ZEV法成立1990年
7. 電気自動車の現状
出典
佐藤・圷・宮村・篠木：
●モータ・インバータの今 （ちょっと古いですが） Development of Traction Motor for Fuel Cell Vehicle
SAE TECHNICALPAPER 2004-01-0567
E V P lu s 03 FCX
1997 2002
M O T+PD U モ ー ド 平 均 効 率 M O T+PD U モ ー ド 平 均 効 率
（LA -4） （L A -4）
90% 93%
例えモータ・インバータ効率が100%(!)になっても
エネルギ効率は数パーセント向上するにすぎない。
↓
出力密度向上・低コスト化への努力は必要だが、
効率面で
効率面で取り分があるとはもはやいえない
9. 電池を乗り物のエネルギ源にするということ（２）
●今の主流「ガソリン」と比較すると
ガソリンと電池のエネルギ密度差は 内燃機関とモータの ではない！
ガソリンと電池のエネルギ密度差は、内燃機関とモータの比ではない！
密度差
ガソリンと比べて３０倍以上かさばる！
→リチウムイオン電池でさえ、
→リチウムイオン電池でさえ、ガソリンと比べて１２０倍以上重い！
∴ 既存のガソリン車コンバートレベルでは満足のいく乗り物にはならない
既存のガソリン車コンバートレベルでは満足のいく乗
では満足のいく
→電気自動車には発想の転換が必要！
電気自動車には発想の転換が必要！
には発想
10. 電池を乗り物のエネルギ源にするということ（３）
●バッテリの進化見通し
2030年にエネルギー密度を7倍、価格は40分の1にする、
年 エネルギー密度を 倍 価格は 分
密度
というのが経産省主導で発足した「新世代自動車の
基礎となる次世代電池技術に関する研究会」のビジョン。
↓
２０年先でも、重量比でガソリンの 程度しか走行
２０年先でも、重量比でガソリンの1/3程度しか走行に
年先でも 程度しか走行に
使用できるエネルギーを確保できない見通し
できるエネルギー できない見通
使用できるエネルギーを確保できない見通し。
現状の電池技術を肯定してＥＶを成立させるには
現状の電池技術を肯定してＥＶを成立させるには
してＥＶ
車両全体で消費エネルギを げる努力
車両全体で消費エネルギを下げる努力が不可欠
エネルギ
11. ＥＶの走行抵抗を小さくすると
●四国ＥＶラリー参加でわかったこと
＜四国ＥＶラリー2005・結果サマリ＞
四国ＥＶラリー
ＥＶラリー サマリ＞
・結果サマリ
競技走行総距離 ：245.9km / 13時間
走行に要した電力量 ：4024Wh
実用エネルギ効率 ：16.4Wh/km
ガソリン換算実用燃費
換算実用燃費：
ガソリン換算実用燃費：454km/L
排出量比較＞
＜GHG排出量比較＞
排出量比較 Prominence 4X-7 （四国EVラリー）
交通機関別ＣＯ２排出量
4X-7
鉄道
乗合バス
航空
自家用乗用車
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
原単位 [g-CO2/人キロ]
低走行抵抗車体×電気推進の組み合わせで
これまでにない低環境負荷 実用モビリティ
これまでにない低環境負荷・実用モビリティが生み出せる可能性がある
低環境負荷・ モビリティが せる可能性
可能性がある
12. 消費エネルギを
消費エネルギを減らすためには
エネルギ
・車速と必要出力の関係（平地定速走行時）
車速と必要出力の関係（平地定速走行時）
転がり抵抗
がり抵抗
空気抵抗
・転がり抵抗と空気抵抗の内訳の例
がり抵抗と空気抵抗の内訳の
抵抗 ・Prominence 4X-7の場合、
実用域となる40km/h以上の領域では
走行抵抗の内訳（Prominence 4X-8）
(Prominence 4X-7) 空気抵抗が全抵抗の
空気抵抗が全抵抗の50%以上を占める 以上を
以上
1200
1000
走行抵抗[W]
800
600
400 空気抵抗
200
転がり抵抗
がり抵抗
0
0 20 40 60 80
車両速度[km/h]
Prominence 4X-7 （四国EVラリー）
→軽量化はもちろん、空気抵抗の低減も同等以上に重要
軽量化はもちろん、空気抵抗の低減も同等以上に
はもちろん
13. 自作電動原チャリ「ＰＣＤ」の考え方
“バイクでもない、クルマでもない
バイクでもない、クルマでもない”
バイクでもない でもない
ＥＶの特長である エネルギ効率
である高 効率を かしたコミュータビークル
コミュータビークルの
ＥＶの特長である高エネルギ効率を生かしたコミュータビークルの実現
・大人１名の移動に必要な機能を絞込む
・Curb Weight徹底削減
・空力最優先デザイン
軽量化
＋低空気抵抗化
最も高価かつ重量増の
要因であるバッテリの
極小化
搭載バッテリ量
搭載バッテリ量
バッテリ 走行エネルギ
走行エネルギ
削減 減少
高効率な動力システムとの
組合せでモビリティ中
最高のエネルギ効率
を実現
16. PCDの主要構成要素
軽量化と空気抵抗の
軽量化と空気抵抗の最小化 エネルギ効率の
エネルギ効率の高い動力システム
効率 動力システム
ＧＦＲＰ製
HPV競技用市販フェアリング
（豪D & H Enterprises社製 ）
カナダ向け電動自転車用
500W-BLDCハブモータ
（中国Forward & Fortune社製 ） 回生制動機能付
BLDC用コントローラ
（中国Kelly Controls社製 ）
自転車の一種 UPS用
フルサスペンション 制御弁式鉛蓄電池
リカンベント・トライク
（古河電池㈱製 ）
（豪MR Components社製 ）
UART通信
車両管制用 車載PCシステム EV用高機能電力計
（AtomN270 / 1GB-SDRAM / 32G-SSD） （カナダGrin Technologies社製）
エネルギマネジメントによるインテリジェント・ライディング・
エネルギマネジメントによるインテリジェント・ライディング・サポート
によるインテリジェント
性能に直接影響するコンポーネントには市販品を採用、第三者による再現性を
性能に直接影響するコンポーネントには市販品を採用、第三者による再現性を確保
するコンポーネントには市販品 による再現性
17. Prominence Commuting Device ：車 体
パッケージングの
パッケージングの狙い： ＜カテゴリ＞
カテゴリ＞
大人１
大人１名の移動手段として、極限のエネルギ効率を狙う。
移動手段として 極限のエネルギ効率を
として、 効率 日本：第１種原動機付自転車
方針：オーストラリア製Pedal Prix用市販ボディと、 北米：モーターサイクル
フルサスペンション３輪リカンベントを流用。 欧州：カテゴリＬ５e
ＧＦＲＰ製フェアリング（豪D & H Enterprises Pty Ltd社製 ）＋
クロモリ鋼製チューブラーフレーム（豪MR Components社製） ＜乗車定員＞
乗車定員＞
開閉式キャノピー
１名
＜サイズ＞
サイズ＞
L×W×H＝2450×750×1100[mm]
＜目標重量＞
目標重量＞
パワープラント/バッテリ別で35kg
目標値＞
＜Cd・A目標値＞
・ 目標値
Cd・A < 0.10
マクファーソンストラット
フロントサスペンション
空気抵抗低減
ホイールカバー 低転がりナロープロファイルタイヤ
トレーリングアーム/モノショック （自転車用ベース）
リヤサスペンション
18. Prominence Commuting Device ：パワープラント
・モータ：DCブラシレスハブモータ
モータ 駆動力の見積り
Vbat ：48V
（中国・Crystalyte社製 5300シリーズ）
Ibattmax：50A
Crystalyte X5300シリーズ Imotmax：90A
タイヤ ：20×1.75
連続定格：0.5kW 350
X5303
重 量：11ｋｇ 300
250
X5302
駆動力[N]
200
走行抵抗
150 （ 勾配 10%）
10 %
100
最高速度73km/hが
X5303では最高速
可能か？
50km/hに
50 走行抵抗 留まりそう
（ 勾配 ゼロ ）
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80
車速[km/h]
※自転車用モータのため、通常のリヤアクスル（アクスル幅135mm）に
ボルトオンで取り付け可能
・インバータ
72V-75A ３相PWM BLDCコントローラ 回生機能付
（米Kelly Controls, LLC社製 KBL72151）
重量：1.7kg
・バッテリ：制御弁式鉛電池
バッテリ
容量：12V-17Ah×8個（4S2P） １．６ｋＷｈ
重量：48kg
19. Prominence Commuting Device 性能予測
１．目標諸元 ３．動力性能
curb weight 72kg 30km/hで10%登坂可能。最高速は70km/h超。
Vbat ：48V
図５ 駆動力の見積り
GVW 142kg Crystalyte X5300シリーズ
Ibattmax：50A
Imotmax：90A
タイヤ ：20×1.75
μr 0.008 350
Cd・Ａ 0.10
X5303
300
Tire size 20×1.75 250
X5302
駆動力[N]
E-Drive Eff. 80%
200
走行抵抗
150 （ 勾配10% ）
勾配10
100
最高速度73km/hが
X5303では最高速
可能か？
50km/hに
50 走行抵抗 留まりそう
２．車速-走行エネルギ（最高速の検討）
車速 走行エネルギ（最高速の検討）
走行エネルギ 0
（ 勾配ゼロ ）
勾配ゼロ
原付定格出力(600W)で71km/hクルーズ可能。 0 10 20 30 40
車速[km/h]
50 60 70 80
速度ー走行エネルギ ４．電費・航続距離
電費・
有効エネスト容量：1.4kWhで算出。
800 各モードパターンより区分求積法で算出。
原付定格出力(0.6kW) モード DC電費[Wh/km] レンジ[km/charge]
走行エネルギ[W]
600
LA4-City 18.7 74.8
400 NEDC 22.7 61.7
10-15 16.7 83.8
200 JC08 17.4 80.5
0
0 20 40 60 80
71km/h 一充電で日米欧３極の
車 速 [km/h]
１日あたり運転距離はほぼカバー可能。
21. 高圧電装部品の実装
車載充電器
（スイッチング直流安定化電源を流用）
モータ駆動用
インバータ
車体電装用
DC-DCコンバータ
メインコンタクタ
メインヒューズ
前
22. モータ/バッテリの実装
回生指令用
前 スロットルポジションセンサ
モータは後輪へ取り付け
電池は搭載スペースの関係で 力行指令用
座席下とライダーひざ下へ配置 スロットルポジションセンサ
23. 計測システム
ミニITXボードが
載っている↓
筐体は
強化ダンボール製→
（＋CFRP風カッティングシート）
車載PC
（モニタはPC本体にビルトイン）
Cycle Analyst
ウィンカー
↓インジケータ
速度→
消費電力→ ←バッテリ電流
（ポータブルGPSナビ)
シフトポジション→ ←SOC
インジケータ
↑バッテリ電圧
前後進切り替えSw
(シフトレバーに相当）→
↑PCの電源swや
リセットSw等が割り当てて
ある
24. 電動自転車用高機能メータ Cycle Analyst
これ一台で
電圧・電流・消費電力
＜主な特徴＞
特徴＞
積算電流・積算電力
・電源電圧は２００Vまで対応 車速・距離が
モニタできる
・分流器は外付け式で、電動自転車だけでなく
大型のEVにも適用可能
・積算電流計 積算電力計の機能があり
積算電流計/積算電力計 機能があり
積算電流計 積算電力計の がありSOC計と
計
しても使用
使用できる
しても使用できる
・防水ケースに収められた製品もある
・TTLシリアルで計測値を出力可能
シリアルで計測値を
シリアル
・バックライト付きで夜間の使用も可
→ＰＣＤでは
ＰＣＤではCycle Analystをフロントエンドとして ベースのインパネを構成
では をフロントエンドとしてPCベース インパネを
として ベースの
25. インパネのシステム構成
（PCD主回路）
M
＜Cycle Analystのインターフェース＞
S+、S-：分流器入力 最大±400mVアナログ
（ホールセンサ信号）
V+、G：電源と電圧測定を兼ねる 最大200VDC
Sp ：速度信号入力 0～5V １ｋHzmax
+B
インバータ
駆動バッテリ
・車載の振動環境を考慮してSSDを採用
電流検出用 ・OS、アプリケーションが入っている
分流器 HA ３２GB－
３２ －SSD ・走行時の各種データを保存
-B HB SDS5C-032G
HC (Sandisk)
計器盤として使用
各種メータ/インジケータを一括表示
(SATA)
(アナログVGA) 8インチ
モータのホールセンサ信号を ミニITXマザーボード カラーLCDモニタ
S+
V+
Sp
速度信号として使用
S-
G
D945GSEJT
TTLシリアル-USB (インテル) アナログ/ディジタルI/O
Cycle Analyst CA-HS-LS
Tx 変換器 （USBポート） （USBポート）
(Grin Technologies) USB-6009
（Grin Technologies) (ナショナルインスツルメンツ）
電圧・電流・速度・距離などの
・DC12V単電源で動作するAtomN230搭載の ウィンカー等の動作状態の
データをTTLレベルの
FT232RL(FTDI)等で 低消費電力DOS/V互換ボード 取り込みとインバータへ
UARTで送出する
作ってもよい ・OSはWinXP,アプリケーションはLabVIEW 前進/後退切り替え信号を
（ナショナルインスツルメンツ）で記述 出力
26. PCD主要緒元
項目 仕様 備考
車体寸法 L×W×H ＝2490×720×1100 [mm] サイドミラー除く
車両重量 124kg バッテリ込み/乗員除く
Cd・A 0.1以下
ボディ GFRP製ゲルコート仕上げ
シャシ Cr-Mo鋼管製バックボーンフレーム
Fr：ワイヤ駆動機械式ディスク
ブレーキ
Rr:カンチ式Ｖブレーキ+KERS
Fr：マクファーソンストラット
サスペンション
Rr：トレーリングアーム 市販品
ステアリング アンダーシート/サイドスティック式
Fr：16×1.5
タイヤサイズ
Rr：20×1.75
バッテリ種類 制御弁式鉛酸蓄電池
原動機 電動自転車用ハブ内蔵型DCブラシレス
原動機定格出力 500W
バッテリ容量 1.6kWh カタログ値
最高速度 75km/h 実測値
航続距離 90km 消費電力実測値より算出
WTW-GHG原単位 13.4g-CO2/人キロ
（平成２２年電気学会産業応用部門大会特別展示の様子）
平成２２年電気学会産業応用部門大会特別展示の様子）
２２年電気学会産業応用部門大会特別展示
プロミネンス PCD ホンダ EV-neo 三菱自 i-MiEV
実証実験車）
（実証実験車） リース販売中
販売中）
（リース販売中） リース販売中
販売中）
（リース販売中）
富士重
日産 PIVO2 プラグインステラ
（リース販売中）
販売中）
リース販売中
（０９東京モーターショー参考出品車）
０９東京モーターショー参考出品車）
東京モーターショー参考出品車
28. 試験条件
・試験方法
-長野市内の一般公道をチーム員５人で走行し、エネルギ消費量と充電に要する
電力量をそれぞれ調べた。
-公道を一般車両と混走するため、周囲の流れにのる運転状態とした。
・試験条件
項 目 内 容 備考
コース 長野研～長野市卸売団地間往復 距離：10.0km
運転者 チームメンバー５人
車載直流電力計 Cycle Analyst CA-HC-LS Grin Technologies製
交流電力量計 ワットチェッカー 2000MS1 （株）計測技術研究所製
・試験コース
試験コース
-四国仕様4X-7開発時に一充電あたり走
行距離を把握するために走行したコース
を採用。
-四国大会実績では、本コース走行により
求めた一充電走行距離と実際の一充電
走行距離の差異は３％以下。
29. 電費性能
＜エネルギ効率試験結果（公表値）＞
エネルギ効率試験結果（公表値）＞
効率試験結果
項 目 結 果 備考
平均速度 36.4km/h
最高速度 74.9km/h
エネルギ効率（直流端） 17.8Wh/km *1
〃 （交流端） 29.9Wh/km *1
WTW-GHG排出量 電力原単位
13.4g-CO2/人キロ
（電中研電力原単位ベース） 454g-CO2/kWh
*1)全開加減速/最高速度試験を含んだ走行における値
＜エネルギ効率試験結果（n=5）＞
エネルギ効率試験結果（
効率試験結果 ）＞
項 目 内 容 備考
被験者数 ５人 プロミネンスメンバー
平均エネルギ効率（直流端） 13.7 Wh/km 標準偏差：2.72 Wh/km
〃 （交流端） 22.4 Wh/km 標準偏差：4.45 Wh/km
平均WTW-GHG排出量 標準偏差：
10.2g-eqCO2/人キロ
（電中研電力原単位ベース） 2.02g-CO2/人キロ
30. 動力性能
試験結果と実機の重量測定から求めた Wt : 190kg(車両124kg + ライダー66kg)
この範囲で10%勾配の ＰＣＤの駆動力線図 A : 0.7m2
登板が可能 μr : 0.006
駆動輪タイヤサイズ：20×1.75
250
走行抵抗：
10%勾配
200 駆動力
駆動力・走行抵抗[N]
150
走行抵抗：
5%勾配
反復運転領域
100
50 走行抵抗：
連続運転領域 0%勾配
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80
車速[km/h]
60km/h巡航時の Ａ＝0.7m2より
直線部はインバータの 所要出力は420W Cd=0.12と逆算できる
連続定格電流（75A)で 曲線部は500W出力時の
線を引いた 駆動力で線を引いた
（モータの定格は500W)
31. 他のEVに対する性能位置づけ
他の電気自動車との位置づけ
60
プロミネンス
PCD
!
50 tt er
Be
エネルギ効率[km/kWh]
40
30
ゼロスポーツ
タケオカ エレクシードRS 三菱自
ミリュー i-MiEV
20
トヨタ車体
日産
コムス
LEAF
10
タジマ
EVスポーツ
0
0 50 100 150 200 250
航続距離[km]
既販EV比３～５倍のエネルギ効率と
原付ミニカーEV中トップクラスの航続距離を達成
32. 環境性能の位置づけ
W T W - GHG 原単位比較
ＰＣＤ 13.4
一般家庭の高出現頻度メニュー*及び調理形態等を参考に献立例
自転車 21 を朝・昼・夜にそれぞれ設定、献立例の熱量・食品インベントリデー
数値出典：
タと調理時エネルギ消費量より算出。 -自家用乗用車：国交省・運輸部門における二酸化炭素排出量
国内旅客鉄道 19 *MRSメニューセンサス（マーケティングリサーチサービス㈱） -国内旅客鉄道： 〃
-軽自動車ＥＶ：三菱自工・テクニカルレビュー2008 No.20
1999, 2001, 2003版の平均値を使用 -自転車：産総研 安全科学研究部門 田原聖隆主任研究員および
共立女子大 津田淑江教授ご提供の食品LC-CO2データより算出
軽自動車ＥＶ 41 -ＰＣＤ：実測値から国内電力原単位454g-eqCO2/kWh（電中研）で算出
自家用乗用車 164
0 40 80 120 160 200
WTW-GHG原単位 [g-eqCO2/人キロ]
- 自家用乗用車・国内旅客鉄道・電気自動車のWell to Wheel GHG排出量考え方
自家用乗用車・国内旅客鉄道・電気自動車の 排出量考え
排出量考
資源採掘 輸 送 エネルギ転換 流 通 消 費
・燃料精製 CO2 CO2
国内における
CO2
CO2
CO2 ←自家用乗用車
・発 電 CO2
（送配電ロス）
←国内旅客鉄道（約９割が電化）
旅客鉄道はもちろん、
電気自動車
（最終消費でのGHG発生なし） 自転車をも凌ぐ
自転車の 排出量考え
- 自転車のWell to Wheel GHG排出量考え方
排出量考
（走行によるカロリー消費）
Well to Wheel
食料生産 輸 送 加 工 流 通 調理・消費
CH4
NO2
CO2
CO2
CO2
CO2
-消費カロリーの算出方法
厚労省・健康づくりのための
GHG排出原単位を
運動基準2006による
-計算条件
達成。
ライダーWt:＝60kg
CO2
V=20km/h
33. 自転車のWTW-GHG原単位の試算
（概念）
概念） （サイクリングによるカロリー消費率の算出法）
サイクリングによるカロリー消費率の算出法）
によるカロリー消費率
食料生産 輸 送 加 工 流 通 調理・消費
-消費カロリーの算出方法
CH4
NO2
CO2
CO2
CO2
CO2
厚労省・健康づくりのための
運動基準2006による
-計算条件
ライダーWt:＝60kg
CO2
V=20km/h
家庭内食熱量/LC-CO2データご提供元：
（家庭内食メニューとLC-CO2および熱量）
家庭内食メニューと
メニュー および熱量
および熱量） 産総研 田原聖隆主任研究員/共立女子短大 津田淑江教授
熱量あたり サイクリング 自転車
熱量 LC-CO2
GHG原単位 エネルギ効率 WTW-GHG原単位
[kcal] [g-eqCO2]
[g-eqCO2/kcal] [kcal/km] [g-eqCO2/人km]
Case 1(和) 1936 1549 0.8002 25.2 20.2
Case 2（洋） 2381 2242 0.9416 25.2 23.7
Case 3（中） 2143 1518 0.7081 25.2 17.8
avg. 2153 1769 0.8166 25.2 2 0.6
34. 国内旅客鉄道に対する環境性能競争力
国内旅客鉄道 の １ 両 あ たり 乗車人員 と GHG原単位 の 関係
GHG 原単位
須永ら：ＣＯ２排出の少ない都市交通への転換を目的とした公共交通利便性の要因分析とＬＲＴ導入時のＣＯ２排出削減余力の試算
（電力中央研究所 研究報告書 V05012） による
1000
自家用乗用車
164
100 軽乗用車EV
軽乗用車
gC 2人 ロ
[ - O/ キ ]
H原 位
GG 単
41
国内旅客鉄道平均
19
10
←通勤電車の
乗車定員
（140人/両）
→東京圏の混雑率
東京圏の
1
05 22 66
50 100 150 200 250
１両あたり乗車人員[人]
300 350
・国内旅客鉄道のGHG原単位は、都会の高い混雑率に支えられている。
都会の
都会 混雑率に えられている。
・PCDによる移動は、鉄道に常時 人/両以上の搭乗を担保するのと同等。
による移動
による移動は 鉄道に常時66人 両以上 搭乗を担保するのと同等。
両以上の するのと同等
地方では鉄道利用促進よりも、
地方では鉄道利用促進よりも、PCD的移動手段普及促進のほうが効果的か
では鉄道利用促進よりも 的移動手段普及促進のほうが効果的か
的移動手段普及促進のほうが効果的
36. 日本のDIY-EVを取り巻く環境は変化したか？
・いわゆる「コンバージョンＥＶ」 （数十 レベル）
いわゆる「コンバージョンＥＶ」 数十kWレベル
レベル）
・90年代～ ・2011年
・モータ
Advanced DC社の
社
直流直巻機
・ドライバ
Curtis社の
社
チョッパ
FET-PWMチョッパ
↓
基本的な構成は
基本的な構成は変わらず
・ソーラーカーとその周辺 (～数kWレベル）
ソーラーカーとその周辺 ～
とその レベル）
レベル
・1996年 ・1997年 ・2002年 ・2008年
モータ：フェライト磁石界磁 モータ：ＤＣブラシレス
サーボモータ(ブラシ付） ドライバ：モータ内蔵
ドライバ：自作IGBT-PWMチョッパ
●ミツバが競技専用 ●中国製の
●ホンダが0.6kW汎用DCブラシレス インホイールDD供給 電気自転車用モータ/インバータが
発売（約13万円） 開始（約２０万円～） 安価で買えることに気が付く
（モータ＋インバータで１０万円以下）
ＤＩＹの世界では、小容量のＥＶ部品のほうが変化あり
ＤＩＹの世界では、小容量のＥＶ部品のほうが変化あり ： 使えるものの種類が増えた
では 部品のほうが変化 えるものの種類
種類が
37. 中国の電気自転車事情（１）
資料：ヤマハテクニカルレビュー・2006年
・中国の電気自転車
中国の ・日本の電気自転車
日本の
ペダルをこがなくても 電池は
バイクのようにEV走行可能で、 NiMH・Li-ionが 操作は普通の自転車と
出力調整ができる 主流 全く同じ
電池は
鉛電池が主流
ペダルで普通の自転車としても モータ出力はペダル踏力と
乗れる 車速で決定。EV走行はできない。
価格帯：USD200～250 価格帯：JPY60,000～200,000
・中国の免許制度と電気自転車の位置づけ
中国の免許制度と電気自転車の位置づけ ・中国の電気自転車要件（抜粋）
中国の電気自転車要件（抜粋）
最も重要な内容で、
違反することが許されない
電気自転車は 重要な内容で、
免許不要で 3項目の違反まで許容
自転車専用道も
走行可
一般的な内容で、
4項目の違反まで許容
→車両区分上は「自転車」の一部として位置づけられ、適用されるルールも自転車と同様
車両区分上は 自転車」 一部として位置づけられ、適用されるルールも自転車と
として位置づけられ されるルール
38. 中国の電気自転車事情（２）
資料：ヤマハテクニカルレビュー・2006年
・中国の電気自転車生産台数推移
中国の 日本自転車産業振興協会
中国の電動自転車生産台数推移 金属資源情報センター 資料より作成
2500
・生産台数は2001年から 年で31倍以上に急成長。
生産台数は 年から5年 倍以上に
倍以上 急成長。
2000 年以降生産台数は ばい。
2007年以降生産台数は横ばい。
年以降生産台数
生産台数[万台]
1500
・中国国内にはトータル9,000万台超の電気自転車が
中国国内にはトータル
にはトータル 万台超の
万台超 電気自転車が
1000 出回っているとされる
っているとされる。
出回っているとされる。
500
・膨大な台数背景により、モータやドライバが安価に
膨大な台数背景により、モータやドライバが安価に
により
0 供給されている
されている。
供給されている。
1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008
＜モータ製品例＞
モータ製品例＞
製品例 ＜ドライバ製品例＞
ドライバ製品例＞
製品例
Golden Motor（江蘇省常州）社製 Golden Motor（江蘇省常州市）社製 Crystalyte（北京）社製5300シリーズ
MBG36R（36V-250W USD83） HBS36R（36V-500W USD85） （36V-500W USD380） Crystalite （北京市）社製 C3620PF Kelly Controls （安徽省合肥市）社製
（48V-20A 960VA USD99 ） KBS48051
（48V-20A 960VA 回生機能付 USD99 ）
eCityPower （広東省広州市）社製
eZee Kinetics Technology社（上海）製 Nine Continent社（浙江省温州市）製 E-Bike Brushless Motor 130 BOX
ハブモータキット JZ-FCハブモータキット（48V-500W） （ 48V-20A 960VA USD25 ）
（36V-400W 5:1プラネタリ減速機内蔵） モータ＋ＰＤＵでUSD300 その他多数の中国メーカーが
モータ＋ＰＤＵでUSD750 同様の製品を生産・輸出している。 各社共通機能：
各社共通機能：
・過電流保護
資料：
・ストール保護
http://www.goldenmotor.com/ ・ブレーキ入力（接点）による出力遮断機能
http://www.crystalyte.com/ ・トルク制御 /制御入力はアナログ 0～5V
http://www.ezeebike.com
http://www.ezeebike.com/Kit_product.htm
・・・・この他にも無数の製品が存在する。
39. e－コマースサイトから見えるＥＶ関連部品市場
・シャシー/フレーム （最小ロット 台）
シャシー フレーム 最小ロット
ロット50台 ・ボディ （生産条件応談）
生産条件応談）
（ＦＲＰ） （プレス）
http://www.alibaba.com/product-gs/51714590/ATV_Frame.html
http://www.alibaba.com/product-gs/232670221/fiberglass_car_body.html
http://speedtopcn.en.made-in-china.com/product/IbWEKvFZkzVp/China-Stamping-Panels.html
・モータ/高圧電装 バッテリ （１コから）
高圧電装/バッテリ
モータ 高圧電装 から） ・その他（サス/ブレーキ 内装部品 灯火器等）
その他 サス ブレーキ 内装部品/灯火器等
ブレーキ/内装部品 灯火器等）
MOT/BLDC PDU Assy D/V
4kW-3000rpm/54V 72V-150A 60V to 12V 300W
Pedal w/ TPS Battery Charger AGM Lead-Acid Battery
0-5K Potentiometer 60V-12A Output 110V AC Input 12V-200Ah
http://www.newkellycontroller.com/index.php
http://upbattery.en.made-in-china.com/
ＥＶ製作に必要なあらゆるものが小口購入できる環境が
ＥＶ製作に必要なあらゆるものが小口購入できる環境が既に存在する
製作 なあらゆるものが小口購入できる環境 存在する
40. そして今、中国で起こっていること
資料：ＮＨＫ
ダイヤモンドオンライン
＜製品例と顧客ターゲット＞
ターゲット＞
製品例と顧客ターゲット ＜電気自動車生産の様子＞
電気自動車生産の様子＞
元農家が起こしたＥＶメーカー。
元農家が こしたＥＶメーカー。
ＥＶメーカー
中国・山東省の農村。 従業員は２０名
従業員は２０名。
走ってきたのは電気自動車。
人乗りで 最高速は
りで、
４人乗りで、最高速は40km/h。
。 みようみまねで生産を始め、
３年で月産 台になった。
月産100台
月産
村の空き地で試乗会が開かれた。 電池とモーターを積んで、
あっという間に人だかりができた。 そこに車輪をつければ
・・・人 関心は
・・・人々の関心は高い。 走ることはできる。
「ニュートラルってなんだ？」
ニュートラルってなんだ？」
ってなんだ
ボディは初期投資の少ないFRP
ボディは初期投資の ない
中国の８割以上が初めて
中国の 割以上が で作る。エンジン等の熱源がない
自動車を購入する たち。
する人
自動車を購入する人たち。 ので、金属である必要がない。
価格は１万元（約１３万円）。
価格は 万元（ １３万円）。
万円
これまで自動車の購入など
思いもよらなかった農村の人たちも 「オートバイ・電動車部品市場」。
オートバイ・電動車部品市場」。
これなら手が届く。
・・・中国農村部人口
中国農村部人口は
・・・中国農村部人口は約７億人 電気自動車部品を
オートバイ・電気自動車部品を
電気自動車部品
数百軒並んでいる
んでいる。
売る店が数百軒並んでいる。
「当社は山東省を拠点に中国全土に あらゆるものが手
あらゆるものが手に入る。
展開します。世界市場にも目を
向けています。 店頭にインホイールモータが
世界中の しい人
世界中の貧しい人々がターゲット 並んでいるのが見える。
です。」
です。
世界中の新興国を対象とした中小零細ＥＶメーカーが 雨後の のように起業している
世界中の新興国を対象とした中小零細ＥＶメーカーが、雨後の筍のように起業している
とした中小零細ＥＶメーカー 起業
41. クルマみたいだけどクルマじゃない：クワドリシクル/NEV
EU２・３輪車（カテゴリＬ）クライテリア(2002/24/EC)
原動機要件
最大車両寸法 空車重量要件
カテゴリ 車輪の数 内燃機 内燃機 設計最高速度制限
(93/93/EEC) (93/93/EEC) 電動機
（火花点火式） （火花点火式以外）
L1e 原付２輪 2 L×W×H = 4000×1000×2500 なし 最大4kW未満
50cc未満 最大4kW未満 45km/h
L2e 原付３輪 3 270kg 連続定格4kW未満
L3e 自動２輪 2 なし
L4e 側車付２輪 3(左右非対称配置） 1000kg 50cc以上 なし
L5e 自動３輪 3(左右対称配置） (EVの場合電池は除く）
L×W×H = 4000×2000×2500 350kg
L6e 軽クワドリシクル 4 50cc未満 最大4kW未満 連続定格4kW未満 45km/h
(EVの場合電池は除く）
乗用：400kg
L7e 重クワドリシクル 4 貨物用：550kg 50cc以上 最大15kW未満 なし
(EVの場合電池は除く）
US : NEV classification US : Motorcycle classification
EU : Category L6e classification EU : Category L5e classification
Lita Gle-2SH CVPK01 E-CAR-4 LBC80E CV001 jinghang JHEC-003Z2 XFD3000ZK Zibo Boshan Hongda SH20KW bullex JB250ZK-7 EP-308
KJ-A1X-3 SXZ-EV020/040 MEKO ZE780K OLIFT BD-B Series (1t/2t) XFD6000 INEC-KARO SHIFENG SFK4030B
・北米では、
EU : Category L7e classification ３輪：モーターサイクル
BTDDC03 SH8500B XFD6000 LJ-E-MINI VAN LJ-E-CAR 6 HY-B22120 ALD-FC2 ALD-FC6
４輪：設計最高速25mph
(45km/h)でNEV扱い
JY-6356 yincheng YC-E-CAR-2 LUJUN FC-E-CAR-5 LUJUN FC-E-CAR-5 WAYHI ALD-FC5 Longwise EVL050V Longwise EVL025F
↓
欧州カテゴリＬに準じてつくっておけば
北米でも商品になる。
・山東省を中心に、ＤＩＹを飛び越えてビジネスになっている
山東省を中心に ＤＩＹを えてビジネスになっている
ビジネス
北米へは
へはMotorcycle～NEV，欧州へは
・北米へは ～ ，欧州へは
へはCategory L5e～L7eとして輸出。
～ として輸出
として輸出。
42. 欧州クワドリシクルのルーツ（CG誌 2010年6月号）
長年フランスでは14歳になれば誰でも無免許 運転でき
長年フランスでは 歳になれば誰でも無免許で運転でき
フランスでは 無免許で
た。「サン・ペルミ(sans permis=無免許）とも呼ばれるのはそ
年以降は 歳 取得できる
のためである。ようやく1988年以降は16歳で取得できる原
年以降 できる原
付免許が必要になった
になったが、それでも1988年出生以前のドラ
付免許が必要になった
イバーは引き続き免許不要で運転できる。
ナンバーは最寄りの県庁で取得可能で 車検もない
りの県庁 もない。
ナンバーは最寄りの県庁で取得可能で、車検もない。保険
は必要だが、金額は原付二輪並みである。道路交通法上
必要だが、金額は原付二輪並みである。
だが みである
は原付二輪と同じ扱いなので高速道路の走行は不可だが、
高速道路の
高速道路 走行は不可だがだが、
二輪用の公共駐車場に めることが可能
可能だ。一般車が
逆に二輪用の公共駐車場に停めることが可能 一般車が
一般車
入れない歴史的旧市街にも入れる場合が多い。
れない歴史的旧市街にも れる場合
歴史的旧市街にも入 場合が
まずはヴォワテュレットというカテゴリーについて説明して ヴォワテュレットは高齢者から大きな支持を得てき
おこう。時代によって若干の違いはあるが、現行法にしたが た。大メーカーの一般車と違い、量産による価格低
ガソリンが
ガソリン 排気量50cc以下、ディーゼルは
って説明すると、ガソリンが排気量 以下、
以下 ディーゼルは 減効果が上がらないため価格は大して安くないが
価格は して安
価格
出力4kW以下で、車両重量350kg以下、最高速45km/h以
出力 以下で 車両重量
以下 以下、最高速
以下 以 、安い維持費は年金生活者の懐に優しかった。同
維持費は年金生活者の しかった。
められている。
下と定められている。草創期のエンジンは二輪車の流用だ 免許更新に
免許更新 必要な健康診断が視力低下な
時に、免許更新に必要な健康診断が視力低下な
ったが、今日生産されるヴォワテュレットの大半は汎用エン どで通らなくなったりしても乗れる。一般的に考え
どで通らなくなったりしても乗れる
ジンを用いている。 れば危険であるが、公共交通機関に恵まれない山
公共交通機関に まれない山
公共交通機関
村部では
では、 らの貴重
貴重な となったのである。
村部では、彼らの貴重な足となったのである。
43. 北米のＮＥＶ事情
・Wall Street Journal 09/10/31付記事 「ゴルフカートの公道進出は憂慮すべきなのか？」より
付記事 ゴルフカートの公道進出は憂慮すべきなのか？」より
すべきなのか？」
・行政の対応
行政の
・顧客像/購入の動機
顧客像/購入の アリゾナ、フロリダ、コロラドなどの自治体はNEVの
リンカーンで老後を送る元ソフトウェアエンジニア
老後を
老後 ソフトウェアエンジニアのDan Karleskint氏は、 増加を受け入れており、NEV専用車線や専用駐車場を
NEV専用車線
NEV専用車線や専用駐車場を
低速電気自動車（NEV）として知られるバッテリーカーを、 けた町もある。
設けた町もある。
燃料代の節約と、自身がより環境に配慮したドライバーとなるために
燃料代の節約と 自身がより環境に配慮したドライバーとなるために
がより環境 したドライバーとなるため
購入した
購入した。
した。
・市場規模
関係者は 10万台 NEVが使用中だとするが
万台の だとするが、
関係者は、約10万台のNEVが使用中だとするが、
・使われ方
われ方 より多くのNEVが市場に存在するとする調査結果もある。
より多くのNEVが市場に存在するとする調査結果もある。
NEV するとする調査結果もある
多くはセカンドカーやサードカーとして、子供の送り迎え、
くはセカンドカーやサードカーとして 子供の
セカンドカー として、
食料品の買出し 短距離の通勤用として購入されている
として購入されている。
食料品の買出し、短距離の通勤用として購入されている。
・最近の売れ行き
最近の
「年間4,000マイルくらいＮＥＶに乗っているよ。遠出をしない限り、
年間4,000マイルくらいＮＥＶ
年間4,000マイルくらいＮＥＶに っているよ。遠出をしない限
をしない 約3万8000台のNEVを販売したクライスラー子会社の
BMWはガレージから てこないんだ」
から出
私のBMWはガレージから出てこないんだ Global Electric Motorcarsは過去5年間で販売が二桁増の
過去5年間で販売が二桁増
過去
成長をみせているとしている。
燃料価格が ガロンあたり ドルに した昨年夏
燃料価格が1ガロンあたり4ドルに達した昨年夏、
あたり4 昨年夏、
販売台数は ハイペースで伸張した
販売台数は特にハイペースで伸張した。 した。
・ＮＥＶの認識
ＮＥＶの
５７歳で広告代理店を営むBeaulieu氏は、「NEVに乗る人々は、
流れの激しい道を避けなければならないことくらいよくわかっている。
普通は すいていて足
普通は、すいていて足が遅くても問題ないルートを選ぶべきと理解
くても問題ないルートを ぶべきと理解
問題ないルート
している。」と述べ、NEVで高速走行すること自体ばかげていると言う。
している。 NEVで
NEV 高速走行すること自体ばかげていると
すること自体ばかげていると言
一部のNEVのオーナーは、NEVのあまりしられていない特長を指摘
、NEVの運転の想像を えた楽しさである。
している。それは、NEVの運転の想像を超えた楽しさである。
サンタモニカのBeaulieu氏は、彼の2002年式GEMこそ、彼がこれまで
彼 2002年式GEMこそ
年式GEMこそ、
運転した
運転した中で「最も楽しいクルマ」である
した中 しいクルマ であると述べ、彼は自分のレンジ
クルマ」
ローバーSUVに乗ることがめっきり減った、と言っている。
46. ＥＶは軽く・小さくなっていく、か？
■Automotive World (12/1/18～20 於東京ビッグサイト)での
VW クレブス副社長の講演要旨
クレブス副社長 副社長の
◆EV、課題の多くはバッテリー技術に起因
、課題の くはバッテリー技術に
バッテリー技術 http://response.jp/article/2012/01/25/168945.html
「EVの現実を見ると、まだエンジン車に取って代わるだけのものにはなっていない。
の現実を ると、まだエンジン車
エンジン って代わるだけのものにはなっていない。
たとえば高速道路を時速130kmで巡航した場合、EVの航続距離は公称値の半分以
バッテリー 性能アップ 車両各部のエネルギーロス削減
下になってしまう。バッテリーの性能アップ、車両各部のエネルギーロス削減な
バッテリーの アップ、
どをやっていかなければならない。」
◆用途によって を使い分ける
用途によってEVを
によって
「エンジン車に置き換え可能なEVということを考えた場合、コスト、技術の両面でベス
トな選択はプラグインハイブリッド（PHEV）だと思う。いざとなればバッテリー残量を気
にせずエンジンを使って長距離を走行することもできる。
利便性の
利便性 非常に有用なのは二輪EV。
一方、都市内では郊外とニーズが異なる。利便性の点で非常に有用なのは二輪 。
また、航続距離
航続距離 程度 コミューターも きな存在意義
航続距離50km程度のコミューターも大きな存在意義を持つ。
程度の
用途に じて適切なクルマを ることが重要
用途に応じて適切なクルマを作ることが重要だ」
適切
◆Well-to-Wheelに着目
に
VWのディーゼル車『ゴルフTDIブルーモーション』はWell-to-WheelのCO2排出量が
ディーゼル車 ゴルフ
ディーゼル ブルーモーション』
ブルーモーション の 排出量が
排出量
『ゴルフブルーeモーショ
111g/kmである。EVは走行段階ではゼロ・エミッションだが、『ゴルフブルー モーショ
らせた場合 石炭火力由来の電力だと
ン』を走らせた場合、石炭火力由来の電力だと
場合、 だと196g/km、石油火力で
石油火力で
石油火力
天然ガスコンバインド
天然ガスコンバインドでようやく
167g/kmものCO2が出てしまう。天然ガスコンバインドでようやく
113g/kmだ。
だ
欧州の電源構成だと
欧州の電源構成だと2008年時点で88g/kmで、20年では61g/kmが目標。一
だと 年時点で
年時点
中国は 年段階では184g/km、20年でも140g/kmにとどまると予想され
年段階では
方、中国は08年段階では
る。」
技術・電力供給の両面から、ＥＶは
技術・電力供給の両面から、ＥＶは「軽く・小さく」が合理的 → 私もそう思います
から、ＥＶ さく」 もそう思
