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1 Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
2017年6月13日 AIST太陽光発電研究成果報告会
EV技術の進化およびPV搭載EVへの期待
早稲田大学 環境総合研究センター 客員教授 廣田壽男 [email protected]
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2 Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
EV技術の進化およびPV搭載EVへの期待
1. EVの市場導入が進む
2. PV搭載EVの実現可能性とメリット
3. 社会におけるPV搭載EVの役割
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Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
EV, PHV, FCVの市場導入の現状 *EV:バッテリ電気自動車、PHV:プラグインハイブリッド車、FCV:燃料電池車
3
1990 2010 2000
2010 日産リーフ
2012 トヨタプリウスPHV
2011 ミニキャブ
2008テスラ ロードスター
2014 BMW i3
2010年 三菱 iMiEV
2013
アウトランダーPHV
2012 スマートEV
2010 GMボルト
2012テスラ モデルS
2020
2014 VW e-Up
EV
FCV
トヨタ RAV4 EV
ホンダ EV PLUS
GM EV1
Ford Ranger EV
日産 ALTRA EV
2014 トヨタMIRAI
2016 ホンダ
2013 ヒュンダイ ix35 Fuel Cell
2002 トヨタFCHV
2002 ホンダFCX
2003 日産X-TRAIL
2009 ダイムラー B-Class
1994 ダイムラー NECAR1
1999 ダイムラー NECAR4
2009 トヨタFCHV-adv
2007 ホンダ クラリティ
開発車 限定販売車
2016 プリウスPHV
2016 GM BOLT
2018テスラ モデル3
2015BYD Tang
2013BYD Qin
2011 BYD e6
2016 BAIC EU260
2014 Chery eQ
PHV
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0
500
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2000
2500
2011 2012 2013 2014 2015 2016
EV a
nd P
HV S
tock
k
Year
Others
China
US
Japan
Source:Estimated based on IEA Global EV Outlook, EV sales and others
世界のEV, PHV保有台数(推定) 2011年からEV,PHVの市場導入が急増 2016年末のEV,PHV保有台数200万台超と推定(全乗用車の0.2%) 2011年までUS、日本がリード。次いでフランス、ノルウェーなど 2015年から中国が急増。販売台数は2016年に世界の40%が中国
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Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
環境性能だけでないEVの魅力
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リーフ モータ:80kW永久磁石三相同期モータ バッテリ:30kWhリチウムイオンバッテリ 航続距離:280km(JC08モード) 累計販売台数24万台 (2016年末、推定値)
レスポンスが良く滑らかな加速性能、ダイレクトな加速フィーリング
運転しやすいハンドリング性能
快適な車室空間を創る静粛性
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Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
出典:苅込卓明ほか 「 新開発EV 向けの高応答加速度制御」 自技会春季学術講演会2011年5月
EVは、アクセル踏込み時の車両加速度の立ち上がりレスポンスが速い
車両停止状態からアクセル踏込み時の、車両加速度が最大になるまでの時間:ガソリン車の0.5秒以上に対し、EVでは0.1秒未満
どの車速域からの加速でも、0.1秒以内に最大加速に達し、その後加速度が安定
0.0
0.2
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-0.5 0 0.5 1 1.5 2
Time (s)
Acc
eler
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r P
edal
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siti
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1.8L + 4-speed AT newly developed EV
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-0.5 0 0.5 1 1.5 2
Time (s)
Lo
ng
itu
din
al A
ccel
erat
ion
(m
/s2)
newly developed EV
1.8L + 4-speed AT Brake OFF
レスポンスのよい加速性能
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Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
ワンペダルドライビング
J.J.P. van Boekel, I.J.M Besselink, H. Nijmeijer Eindhoven University of Technology, Netherlands
May 5, 2015, EVS28
アクセルペダルの踏込量のみで車両の加速と減速をコントロール 直感的に車速コントロールできる。ドライビングフィールを大幅に改善 減速や下り走行において、回生エネルギーの増大が可能
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論文例「ワンペダルドライビングによる運転性の改善に関する研究」
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初期:スッと曲がる
後期:巻込まない
time[s]
Str
Ang
[deg]
Drive
Trq
[N
m]
Turn
Mom
ent
[Nm
]
Yaw
rate
[de
g/s]
Deflection o
f Yaw
rate
運転しやすいハンドリング性能
ハンドルの操舵角に応じてモータ駆動トルクを制御 操舵初期で駆動トルクを増加、後期で減少させることにより、ドライバーの
意図に沿ったハンドリング性能を実現
出典:塩澤裕樹ほか、「EV(電気自動車)のハンドリング性能向上のための 駆動力制御システムの開発」、自技会春季学術講演会2011年5月
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Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan 9
時間(sec)
音の
大き
さ(dB)
加速
の強
さ(m
/s2
)
時間(sec)
快適な車室空間を創る静粛性
【シーン】駐車場&住宅地で静かに走り出す 条件:0→10km/h ゆっくり踏み
EV
ガソリン車2.5L
EV
ガソリン車2.5L
モーター駆動による究極の静かさ
音もなくスーと動き出す異次元の走りだし。
高速走行でもエンジン音のしない静かで快適な空間
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Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan 10
EVの課題
1. 航続距離
2. 車両価格
3. 充電のわずらわしさ
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11 Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
EV技術の進化およびPV搭載EVへの期待
1. EVの市場導入が進む
2. PV搭載EVの実現可能性とメリット
3. 社会におけるPV搭載EVの役割
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Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan 12
WTW(車両走行に加えエネルギー製造過程を含む)CO2排出量は、ガソリン車(燃費20km/Lの場合)140g-CO2/kmに対し、EV(電力CO2排出原単位0.35kg/kWhの場合)では約40g-CO2/kmと約1/3と少ない
低燃費ガソリン車やハイブリッド車に対しても40~50%の削減
EVによるCO2削減効果(WTW: Well to Wheel)
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Pri
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CO
ICE
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km/L
CO
2排
出量
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g/km
電力0.35kg/kWhの場合
EV
低燃費 ガソリン車
ガソリン車 新車平均
Source:Estimated based on vehicle specifications and MITI material 2014
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Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan 13
太陽光発電のCO2排出原単位0.038kg-CO2/kWhとすると、EVのWTWでのCO2排出量を4g-CO2/kmまで低減
現行ガソリン車(燃費20km/L)をPV-EVに置き換えることにより、CO2排出量を97%削減、ハイブリッド車に対しても94%削減
PV搭載EVによるCO2削減効果
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MiE
V
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F30
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E
ALT
O-E
CO
ICE
20
km/L
CO
2排
出量
(WT
W)
g/k
m
PV発電0.038kg/kWhの場合
EV
低燃費 ガソリン車
ガソリン車 新車平均
Source:Estimated based on vehicle specifications and Electric Power research institute report
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Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
プリウスPHV、太陽光パネル搭載(2017年2月発売)
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1605/31/news109.html
トヨタ、2017年2月発売開始の新型「プリウスPHV」の日本・欧州向けに「ソーラー充電システム」搭載モデルを設定
ソーラー充電システムは、車両のルーフに搭載した太陽光パネルにより発電し、その電力を12Vバッテリーに充電。駐車中は駆動用バッテリーを充電し、走行中は駆動用バッテリーの消費を抑えることで、EV走行距離や燃費の向上に貢献
太陽光パネル出力は180W、平均で1日あたり2.9kmの走行エネルギーに相当
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Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
シャープ、太陽電池モジュールで効率31.17%を達成 2016年5月19日
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技術の進化がPV搭載EVの実用化を近づける(1)
シャープは、NEDO「高性能・高信頼性太陽光発電の発電コスト低減技術開発」プロジェクトの一環として、モジュールで世界最高となる変換効率31.17%を達成 化合物3接合型太陽電池セルとして、「インジウムガリウムリン(InGaP)」、「ガリウムヒ
素(GaAs)」に「インジウムガリウムヒ素(InGaAs)」のボトム層を追加 2013年、小サイズ(面積:1.047cm2)で世界最高(当時)の変換効率37.9%達成 2016年、より大きなサイズの太陽電池セルの開発とモジュール化に成功。モジュール
(面積:968cm2、寸法31cm x31cm)としても世界最高の変換効率を達成
http://www.sharp.co.jp/corporate/news/160519-a.html
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Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan 16
変換効率26.33%の 結晶シリコン太陽電池セル(180cm2) (ヘテロ接合バックコンタクト型)
カネカ、結晶シリコンPVセル効率26.33%、モジュール効率24.37%達成 NEDOのプロジェクトで、㈱カネカは、結晶シリコンPVのセル変換効率で世界最高と
なる26.33%を実用サイズ(180cm2)で達成 高品質アモルファスシリコンのヘテロ接合技術や電極の直列抵抗を低減させる技術、
太陽光をより効果的に利用するバックコンタクト技術の組合わせにより実現 さらに、セルを108枚のモジュール(面積13,177cm2)により24.37%を達成
出典: NEDO、㈱カネカ、News Release「結晶シリコン太陽電池で世界最高効率」2016年9月14日、10月27日
変換効率24.37%の 結晶シリコン太陽電池モジュール
技術の進化がPV搭載EVの実用化を近づける(1)
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リーフ 3.1 m2
3m2,効率33%,定格1kW-PV年間発電量>EV年間走行電力量
BOLT 2.8 m2
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乗用車に搭載可能なPV面積:リーフ3.1m2、BOLT2.8m2
PV面積3m2,効率33%,定格約1kW:年間発電量(利用率12%)1050kWh 乗用車の年間走行距離(日本平均):9,120km(国交省交通関係統計) 電費100Wh/kmの場合:年間走行電力量:912kWh 車両が常に日なたにあれば、平均値として走行電力を賄うことが可能
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18 Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
しかし、
・日陰に駐車した場合は大丈夫か?
・夜間や雨天が続く場合は?
・日照時間の短い季節は?
・高速走行、長距離ドライブは?
・走行距離の長い人は?
平均値としては賄うことが可能
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19 Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
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0 12 0 12 0 12 0 12 0 12 0 12 0 12
水平
面全
天日
射量
MJ/
m2
走行
距離
km
走行距離
水平面全天日射量
PV発電とEV走行エネルギーのギャップ 日射量の少ない時(夜間、雨天時など)はPV発電による走行は不可 高速走行時など高出力走行の時はPV発電量が不足
⇒ PV発電/走行エネルギーギャップを埋めるため大容量バッテリが必要
5月23日(月) 24日(火) 25日(水) 26日(木) 27日(金) 28日(土) 28日(日)
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20 Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
これまでEV搭載リチウムイオンバッテリは、容量20~30kWhが主流。航続距離は200~300km程度
近年、EV用リチウムイオンバッテリの大容量化とコスト低減が急速に進んでいる。各社から40~60kWhのバッテリ開発の発表あり
さらに、EVモータ、インバータ、回生エネルギー制御などの技術進化により、航続距離の拡大が期待される
EV航続距離500kmを実現できれば、ほとんどの使用条件において、PV発電とEV走行エネルギーのタイミングのギャップを埋めることができる
現行EVバッテリと同等の大きさで2倍容量(60kWh)のバッテリ開発品、2016年5月発表 モータ、インバータ
技術の進化がPV搭載EVの実用化を近づける(2)
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21 Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
シボレー、新型EV 「BOLT」の販売を開始 200hp, 266lb.-ft. モータにより0-60mph6.5秒の加速性能 回生ブレーキコントロール、ワンペダルドライビング可能 LGケム製Ni系リチウムイオンバッテリ一60kWh(8年10万マイル保証)、航続距離
(EPA)238マイル(383km)、車両電費推定252Wh/mile(157Wh/km) EPA 燃費: City 128mpg, Comb. 119mpg, Hwy 110mpg 車両重量3563lbs(1616kg)、外寸164.0 x 59.1w x 62.9h inchs 2017年の、MOTORTREND CAR OF THE YEAR, North American Car of the
year, GREEN CAR OF THE YEARを受賞 価格は$36,620から
Source: GM Web site, http://www.chevrolet.com/bolt-ev-electric-vehicle.html
シボレー、60kWhバッテリ搭載の新型EV 「BOLT」販売開始 2016年12月
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Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
EV導入によるリチウムイオンバッテリのコスト低減
0.0
10.0
20.0
30.0
0 10 20 30
価格
万
円/kW
h
バッテリ容量 kWh
リーフ24kWh
BMW i3
テスラ パワーウォール
iMiEV iMiEV
リーフ 30kWh
スマートEV
EV用バッテリは1kWhあたり2~4万円と定置用の約20万円より安価 テスラはEV用バッテリをベースとした定置型バッテリ(パワーウォール)を
約5万円/kWhで販売開始
22 Source:Estimated based on technical information
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23 Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
バッテリ技術の進化:コスト低減とエネルギー密度向上 IEA(国際エネルギー機関)、車載用バッテリのコストとエネルギー密度の
現状と将来見通しを発表 バッテリコスト:2008年USD1000/kWhから2015年USD250/kWhに大幅低減 エネルギー密度:2008年70Wh/Lから2015年300Wh/Lに大幅向上 2020~2022年に、コストUSD100/kWh、エネルギー密度400Wh/Lを目指す
Source: Global EV outlook 2016 Beyond one million electric cars, IEA
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Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan 24
PV出力/バッテリ容量による実用走行可能性の検討
NEDO日射量データベース
平均年日時別データ 水平面全天日射量、日照時間 データ地点:神奈川県辻堂 年間発電可能量:1,069kWh *PVシステム効率は80%と仮置き
NEDO日射量データベースMETPV-11 30kWリチウムイオンバッテリ搭載リーフ
EV実走行データ LEAF:2016年型、30kWhバッテリ 期間:2016/4/1~2017/3/31 ドライバー:T1 走行距離:6,310km 電費:126Wh/km(AC実測値,空調込み)
走行電力量:716kWh
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Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
0
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200
300
4月1日 5月1日 6月1日 7月1日 8月1日 9月1日
走行
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走行距離
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40
4月1日 5月1日 6月1日 7月1日 8月1日 9月1日
走行
電力
-充電
電力
kWh
/day
走行電力
プラグイン充電
25
リーフ実走行データ(T1) 年間走行距離: 6,310 km
クルマ通勤なし。買物など20~30km程度の近距離走行が主体
月1回程度、50~100kmのドライブ。5月、8月など200km以上の長距離走行
自宅充電器なし。プラグイン充電の必要回数は25回(実際には30回以上充電)
4月-9月リーフ走行データ:PVなし/バッテリ30kWh
プラグイン充電必要回数25回/年
3日間 480km
235km
185km
2日間 230km
プラグイン充電
EV走行電力
EV走行距離km/day
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Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
0
2
4
6
4月1日 5月1日 6月1日 7月1日 8月1日 9月1日 10月1日 11月1日 12月1日 1月1日 2月1日 3月1日
充放
電電
力kW
h/d
ay
26
PV1kW発電電力推定
NEDO日射量データベースの平均年データ 水平面全天日射量:神奈川県藤沢市辻堂 PV定格出力:1kW 日なた係数(自動車が日なたにいる比率):70%と仮置き PVシステム効率:80%と仮置き(温度係数、MPPT、DC/DC、充電効率を含む)
![Page 27: 技術の進化およびPV搭載EVへの期待 Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan 2 EV技術の進化およびPV搭載EVへの期待 1. EVの市場導入が進む](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012919/5b094b037f8b9a93738d9f27/html5/thumbnails/27.jpg)
Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
-10
-5
0
5
10
4月1日 5月1日 6月1日 7月1日 8月1日 9月1日
走行
電力
-充電
電力
kWh
/day
PV充電
走行電力
プラグイン充電
-40
-20
0
20
40
4月1日 5月1日 6月1日 7月1日 8月1日 9月1日
走行
電力
-充電
電力
kWh
/day
走行電力
プラグイン充電
27
PV発電/バッテリ蓄電によるエネルギーマネジメント(T1) PV発電電力をバッテリに蓄電することによりプラグイン充電を大幅に削減可能 PVなしEVのプラグイン充電必要回数25回/年⇒PV搭載EVでは4回/年 *PV搭載EV:PV1kW、バッテリ30kWhの場合
PVなし/LIB30kWh:プラグイン充電必要回数25回/年
PV1kW/LIB30kWh:プラグイン充電4回/年
3日間 480km
235km 185km
2日間 230km
充電
放電
充電
放電
プラグイン充電
EV走行電力
プラグイン充電
EV走行電力
PV充電
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Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
0
10
20
30
40
50
現行PV無
LIB30kWh
PV 600WLIB30kWh
PV 1kWLIB30kWh
PV 1kWLIB50kWh
電費-15%
PV 1kWLIB50kWh
電費-30%
CO
2排
出量
kg-C
O2
-WTW
/km
CO2-WTW
PV搭載によるCO2-WTW削減
ベース車両30kWhバッテリEVに600W-PV搭載によりCO2排出量47%削減、
1kW-PV搭載により72%削減
乗用車は日毎の走行距離の変動が大きいため、大容量バッテリ搭載および車両電
費改善により、さらなるCO2削減が可能
バッテリ容量50kWh、車両電費30%改善により、ベース車両に対し
CO2排出量92%削減
LEAF +PV1kW
LEAF +PV1kW +大容量バッテリ +車両電費改善
ベース車両 LEAF(バッテリ30kWh) 年間走行距離6,310km クルマ通勤なし
28
LEAF +PV600W
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Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
0
10
20
30
現行PV無
LIB30kWh
PV 600WLIB30kWh
PV 1kWLIB30kWh
PV 1kWLIB50kWh
電費-15%
PV 1kWLIB50kWh
電費-30%
プラ
グイ
ン充
電回
数回
/年
プラグイン充電回数
PV搭載によるプラグイン充電回数の削減
PV搭載によりプラグイン充電の煩わしさを削減することが可能
ベース車両30kWhバッテリEVに1kW-PV搭載することにより、近距離走行では
プラグイン充電不要、長距離ドライブにおいてもプラグイン充電回数を削減
(30kWバッテリEVの25回/年⇒1kW-PV搭載により、5回まで削減)
バッテリ大容量化、車両電費改善により、プラグイン充電フリーの可能性あり
LEAF +PV1kW
ベース車両 LEAF(バッテリ30kWh) 年間走行距離6,310km クルマ通勤なし
29
LEAF +PV1kW +大容量バッテリ +車両電費改善
プラグイン充電0回
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Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
0
10
20
30
40
50
現行PV無
LIB30kWh
PV 600WLIB30kWh
PV 1kWLIB30kWh
PV 1kWLIB50kWh
電費-15%
PV 1kWLIB50kWh
電費-30%
CO
2排
出量
kg-C
O2
-WTW
/km
6,310 km/year
9,780 km/year
13,440km/year
30
ベース車両データを元に、年間走行距離によるPV搭載の効果を見積り (ベース車両データにクルマ通勤20,40km/dayを追加し走行距離を増加) 年間走行距離増加により、PV発電比率が減少しCO2排出量が増加 クルマ通勤40km/day(年間走行距離1.3万km)の場合、ベース車にPV1kW
搭載により、CO2排出量40%削減。PV1kW-LIB50kWh電費30%低減の車両では、CO2排出量70%削減
ベース車両 LEAF(バッテリ30kWh) 年間走行距離6,310km クルマ通勤なし
走行距離の増加によるCO2増加への影響
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Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
-10
-5
0
5
10
4月1日 5月1日 6月1日 7月1日 8月1日 9月1日
走行
電力
-充電
電力
kWh
/day
PV充電
走行電力
プラグイン充電
31
実用的なPV搭載EVのイメージ
PV1kW/LIB50kWh電費30%減:プラグイン充電0回 PV発電電力
EV走行電力
PV、バッテリ、車両性能の要求値 PV:変換効率33%、面積3m2 バッテリ:容量50~60kWh 車両:実用電費80~90Wh/km
シャープ(開発品)31.17% LGケム(BOLT用)60kWh BMW i3 国内モード 98Wh/km
日常用途から1,2泊のドライブまでPV充電のみ バッテリ満充電で300~500km走行可能
![Page 32: 技術の進化およびPV搭載EVへの期待 Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan 2 EV技術の進化およびPV搭載EVへの期待 1. EVの市場導入が進む](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012919/5b094b037f8b9a93738d9f27/html5/thumbnails/32.jpg)
32 Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
1. EVの市場導入が進む
2. PV搭載EVの実現可能性とメリット
3. 社会におけるPV搭載EVの役割
EV技術の進化およびPV搭載EVへの期待
![Page 33: 技術の進化およびPV搭載EVへの期待 Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan 2 EV技術の進化およびPV搭載EVへの期待 1. EVの市場導入が進む](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012919/5b094b037f8b9a93738d9f27/html5/thumbnails/33.jpg)
33 Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
EVと電力系統との連携 EVと電力系統との連携(V2X)により、PV有効利用および電力マネジメントに活用 PV発電量が余剰の場合はEVバッテリに充電、夜間などEVから住宅に電力を供給す
ることにより、PV利用率改善および電力のピークシフトに貢献 停電や非常時に、PV搭載EVを災害用非常電源として活用
出典:ニチコン㈱EVパワーステーション資料、2016年8月
![Page 34: 技術の進化およびPV搭載EVへの期待 Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan 2 EV技術の進化およびPV搭載EVへの期待 1. EVの市場導入が進む](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012919/5b094b037f8b9a93738d9f27/html5/thumbnails/34.jpg)
34 Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
0%
20%
40%
60%
80%
100%
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
時刻
充電可P
充電不可P
走行車両
EV走行中は連携不可⇒しかし自動車の稼働率は低いため、EVバッテリを住宅やコミュニティの電力貯蔵バッテリとして活用可能
自動車の稼働率は日本平均で約6%程度。残りの94%、24時間の内22.5時間は停車している。車両走行距離の長い米国においても稼働率は10%程度
日本における充電可能駐車車両は平均84.8%、最も少ない時間帯(10am~4pm)においても約70%であり、EVバッテリを活用できる比率は高い
Source: Toshio Hirota, Nissan Technical Review No. 69・70 (2012)
![Page 35: 技術の進化およびPV搭載EVへの期待 Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan 2 EV技術の進化およびPV搭載EVへの期待 1. EVの市場導入が進む](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012919/5b094b037f8b9a93738d9f27/html5/thumbnails/35.jpg)
35 Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
EVバッテリによるPV利用率改善:CO2排出量削減効果(年間)
条件:クルマ8150km/年、住宅電力消費3.9MWh/年、PV3.4kW(日本の標準的な戸建住宅を想定)
PV付き一戸建て住宅の場合:PV発電余剰電力をEVバッテリに充電しPV利用率を改善すると、住宅とEVのトータルでCO2排出量を年間410kg、22%低減できる
0
500
1,000
1,500
2,000
1 2
CO
2排
出量
kg/
年
22%
0
20
40
60
80
1 2
系統
電力
料金
千円
/年
年間2万9000円
住宅 1435
住宅 1102
EV 414
EV 338
67.6
38.9
Source: Toshio Hirota, Nissan Technical Review No. 69・70 (2012)
PV住宅 +EV
PV住宅 +EV/V2H
PV住宅 +EV
PV住宅 +EV/V2H
![Page 36: 技術の進化およびPV搭載EVへの期待 Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan 2 EV技術の進化およびPV搭載EVへの期待 1. EVの市場導入が進む](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012919/5b094b037f8b9a93738d9f27/html5/thumbnails/36.jpg)
36 Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
走行パターンの影響
走行距離や頻度など走行パターンによりCO2削減効果が大きく異なる
走行距離の少ない走行パターンでPV利用率改善が大きくCO2削減効果が大
C9
0
1,000
2,000
3,000
1 2
CO
2排
出量
kg/
年
PV住宅 +EV
PV住宅 +EV/V2H
C9:ほとんど乗らない (13km/週)
C3
0
1,000
2,000
3,000
1 2
CO
2排
出量
kg/
年
C3:通勤走行 (380km/週)
PV住宅 +EV
PV住宅 +EV/V2H
250
570
9%
40%
住宅 1679
住宅 1533
EV 1137
EV 1034
住宅 1406 住宅
849
条件:クルマ8150km/年、住宅電力消費3.9MWh/年、PV3.4kW(日本の標準的な戸建住宅を想定) Source: Toshio Hirota, Nissan Technical Review No. 69・70 (2012)
![Page 37: 技術の進化およびPV搭載EVへの期待 Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan 2 EV技術の進化およびPV搭載EVへの期待 1. EVの市場導入が進む](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012919/5b094b037f8b9a93738d9f27/html5/thumbnails/37.jpg)
Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
EVバッテリの活用:複数住宅の電力マネジメント
系統電力
変圧器 データセンター
電力NW
情報NW
複数の住宅/EVを電力ネットワーク、情報通信ネットワークにより接続 PV発電電力とバッテリ蓄電機能の融通する。走行距離が長く自車のPV電力が
不足する人は、余剰電力のある人とエネルギーを融通できる
6600V
200/100V
電力ネットワーク マネジメントシステム
情報通信ネットワーク マネジメントシステム
37 Source: Toshio Hirota, Nissan Technical Review No. 69・70 (2012)
![Page 38: 技術の進化およびPV搭載EVへの期待 Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan 2 EV技術の進化およびPV搭載EVへの期待 1. EVの市場導入が進む](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012919/5b094b037f8b9a93738d9f27/html5/thumbnails/38.jpg)
38 Toshio Hirota, Environmental Research Institute, Waseda University, Japan
まとめ
(1)EVの市場導入の現状 ・EVの市場への導入が急速に拡大しつつある ・特定ユーザーから一般ユーザーが買えるクルマへ ・普及拡大と競争によりバッテリなどの技術が大きく進化 (2)PV搭載車の実現可能性 ・技術進化により、PV搭載EVは現実的なものとなりつつある ・PV、バッテリなど技術のさらなる進化が期待される ・PV電力のみで殆どの走行を賄える充電フリー車の見通しあり (3)クルマとコミュニティの連携 ・EVバッテリを電力系統の電力貯蔵に役立てることができる ・再生可能エネルギーの有効活用、エネルギーマネジメント、災
害時の非常用電源など、PV搭載EVの社会的な役割も重要