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Ⅱ ガソリン依存からの脱却

近年、ハイブリッド車や電気自動車などのエコカーが普及し始めています。一般的に、エコカーは環境に優しく低燃費である自動車のことを指します。エコカーに通じる研究は1970年代のオイルショックの時代から始まりました。このころから、石油の可採年数はあと40年しかないと言われているうえ、石油が暴騰したため、省エネルギー化や代替エネルギーの研究を進めざるを得ない状況に追い込まれました。

しかし、エコカーの普及はなかなか進まずガソリン車の時代が続きました。ガソリンは軽いうえに長距離を走ることが可能というメリットに加え、ガソリンスタンドが至る所にあるからです。電気自動車を持っていても、電気を補充するスタンドなどがなければ普及しないのです。電気自動車はインフラ整備(スタンドがない)が進んでいないうえに、価格が高いため現在でもほとんど普及していません。アメリカ、日本、中国などは、電機自動車普及に向けた政策を行っていますが、現状ではハイブリッドカーくらいしか売れていません。原油枯渇という問題のほか、環境の観点からも、早急にガソリンからの脱却が望まれますが、滞っているのが現実です。




なぜ、エコカーが注目されているのか?

エコカーがなぜ必要かを説明する前に、なぜ今エコカーが注目されているのかを簡単に説明します。エコカーが注目されている理由として、次の二つがあげられます。

①原油の埋蔵量には限りがあるから
原油の採掘技術や油田等の発見で採掘可能年数は伸びていますが、資源には限りがあり、いつまでも使えるということはありません。また、近年、原油価格が高騰するなど、価格の面からも燃費が良い車が望まれます。


②環境への配慮が重要になっているから
1997年の京都議定書で、地球温暖化の原因と考えられる二酸化炭素を減少することの合意がなされました。エコカー、なかでも電気自動車は二酸化炭素の排出を削減する手段として期待されています。自動車の排気ガスを削減するという観点からも、環境に優しい車の普及が望まれます。


主なエコカー
エコカーと言う言葉は、かなりあいまいに使われていますが、一般的には、環境に優しく燃費が良い車を指します。代表的なエコカーは以下の5つです。


ハイブリッドカー
ガソリンと電気で動く車です。(ガソリンと電気の混合(hybrid))

プラグインハイブリッドカー
ハイブリッドカーに電気自動車の充電機能をつけた車です。ガソリンを入れなくても、ある程度なら電力だけで走行できます。

電気自動車
電気で走る車です。

燃料電池車
搭載した燃料電池で水素と酸素の化学反応を起こし、反応で発生した電気エネルギーを利用して走る車です。

新燃料自動車
ガソリンの代替となる燃料で走る車です。代替燃料は、天然ガス、バイオエタノール、メタノール、水素などです。


ハイブリッドカーとは

簡単に言うと、ハイブリッドカーはガソリンと電気で動く車です。ガソリンエンジンと電気モーターを搭載した車で、ガソリンエネルギーと電気エネルギーの比率を加速時、定常走行時、減速時などの状況変化に応じて変えることで、エネルギーを効率的に利用します。
ガソリンエンジンは定常走行時には30~38%程度のエネルギー変換効率(ガソリンの持つエネルギーを運動エネルギーに変換する効率)となりますが、加速時などでは変換効率が15~20%に落ちます。都市部におけるガソリン車の最終的なエネルギー変換効率は7%以下と言う人もいます。
一方、電気モーターのエネルギー変換効率は70~97%と、ガソリンエンジンよりずっと効率は高いのです。ただ、供給される電力のもとは、ガソリンです。ガソリンエンジンで発電機を稼働させて蓄電池に電気を蓄えるのです。そのため、燃料の持つ化学エネルギーのうち電気エネルギーに変えられるのは20~30%程度です。
したがって、止まっているときや低速時はモーター、低速から高速への移行の間はエンジン+モーター、高速時はエンジン、減速時はモーターというように、使い分けがされています。
都市部のように、加速、減速、停止を頻繁に繰り返す場合、ガソリン車と比べ燃費がよくなります。


ハイブリッドカーは複雑な仕組みであるため、巨額な投資が必要となり、トヨタやホンダなど自動車大手くらいしか開発ができません。また、トヨタとホンダがハイブリッドカーの生産に必要な技術のほとんどを特許化してしまったので他のメーカーは生産しづらくなっています。


ハイブリッドカーのメリットとして、ガソリンスタンドなどのインフラが整っていることがあげられます。電気自動車と違って、ガソリンで走るのでスタンドがないから走れないといったことがありません。また、半分、電気で走る車を生産しているともいえるので、電気自動車の開発を有利に進めることができます。

トヨタのプリウスの売れ行きは好調と、ハイブリッドカーは普及し始めていると言えます。



電気自動車とは


電気自動車は電気だけで走る車です。自宅や充電スタンドなどで、蓄電池を充電し、この電池のエネルギーで電気モーターを動かします。ハイブリッドカーに比べると単純な仕組みですが、以下の課題があります。
①インフラ整備の遅れ(充電スタンドが普及していない。)
②ガソリン車と比べると価格が高い
③電池1kgあたりに蓄えられるエネルギー量がガソリンに比べて小さいため、重い電池を積む必要がある。
(そのため、長距離を走ることができない。)

リチウムイオン電池が普及してから、電池に蓄えられるエネルギー量が増しましたが、価格が高いという問題があります。インフラ整備も進んでおらず、普及は進んでいません。


電気自動車は電気を燃料とするので、エコであるかは国の発電状況によります。太陽光や水力などのクリーンなエネルギーによる発電が多い国ほど、環境に優しいと言えます。


各国の政策

電気自動車普及に向けた取り組みが、各国でされています。

各国のエコカーの普及目標です(電気自動車+プラグインハイブリッドカー)(出所:日本経済新聞)。政策ものせておきます。
アメリカ
2015年までに100万台
5年間で充電スタンドを10倍にする目標を設定(2013年1月31日)
(充電スタンドは約1万4千カ所。急速充電可能なのは約160カ所。)

中国
2015年までに50万台、2020年までに500万台
購入補助金

ドイツ
2030年までに600万台

日本
2020年までに普及率を最大20%に
目標価格を設定し、値下げを促す


ちなみに、世界の国々でも電気自動車はあまり普及していないようです。


ブラジルのバイオエネルギー戦略

意外に思われるかもしれませんが、ブラジルではバイオエタノールの生産・普及が進んでおり、エネルギー供給の約半分は再生可能エネルギーになっています。ブラジルは1930年代から国策としてサトウキビを原料とするバイオエタノールの生産を進め、世界最大級のバイオエタノール輸出国となりました。
ブラジルでは1979年からアルコール車販売を始めました。バイオエタノール不足により普及が進まなかったものの、2003年にガソリン・アルコール両用のフレックス車が発売され2010年には新車販売台数の約90%を占めるまでになりました。
バイオエタノールはガソリンの約60%の発熱量であるので、ガソリン価格の60%以下でないとバイオエタノールを使うメリットはありませんが、この価格を下回って推移していることが多くバイオエタノールの需要は増加しています。


おわりに

原油は有限であるため、ガソリンからの脱却を早急にすべきであるのですが、ガソリンの便利さゆえに普及が進みませんでした。普及させるためには、インフラ整備などの政策等で、エコカーを支援させる枠組みが必要となります。インフラ以外にも、電池の価格など問題が多くあります。この分野の技術の進歩には時間がかかるので、プラグインハイブリッドカーなど、できることから徐々に進めていくことが大事だと思います。


参考文献

エコカーの技術と未来
トコトンやさしい 電気自動車の本
バイオエネルギー大国 ブラジルの挑戦
ブラジル 巨大経済の真実



前編 ガソリン価格分析


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