中西清隆（日経エコロジ－）

量産EVのひな形

　電気自動車（EV）ベンチャー、シムドライブ（川崎市）が5月18日、EVの共同試作開発事業の第1号車「SIM-LEI」を公開した。

　開発車は市街地走行を想定した「JC08モード」で、1回の充電当たり、333kmの長距離走行が可能。交流電力消費率は77Wh/kmで、これはガソリン消費換算で70km/Lのエネルギー効率に相当する。特徴は長い航続距離やエネルギー効率だけではない。最高時速は150kmで、加速性能は0→100km/hが4.8秒と、走りはスポーツカー並だ。

　シムドライブは、慶応大学教授でEV開発者として知られる清水浩社長を中心に2009年に立ち上がった大学発ベンチャーだ。EVの開発プロジェクトごとに共同開発への参加機関を募集し、その間に開発した技術やノウハウをメンバーに提供する共同試作車開発を事業化している。

　「SIM-LEI」は、10年1月から11年3月までの第1期プロジェクトの成果物だ。「地球温暖化防止を目指してEVを世界に広めるのが企業の設立理念。今回、その原型となる試作車の第一弾が完成した」と清水社長は意義を強調した。

　第1期には、三菱自動車やいすゞ自動車のほか自動車関連の部品や材料メーカーなど32企業と、EVで地域振興を目指す岡山県と鳥取県の2自治体の計34機関が参加した。参加費用は1機関当たり2000万円。見返りにメンバーは試作車開発を通して得た知見を自由に活用できる。第1期開発で取得した10件の特許も基本的に利用可能だ。

　すでに具体的な動きも始まっている。第1期参加企業で、環境・エネルギーベンチャーのナノオプトニクス・エナジー（京都市）の藤原洋社長は、「2年後をメドに『SIM-LEI』の成果を応用したEVの量産を始める」構想を明かした。同社はEV参入を目指して、鳥取県米子市の日本たばこ産業（JT）工場跡地でEV組み立て工場の建設を進めている。そこでSIM-LEIベースの車両を量産する計画だ。

インホイールモーター

　シムドライブが開発するEVには1つの大きな特徴がある。4つの車輪のハブのそれぞれに駆動用モーターを装備するインホイールモーター方式であることだ。駆動力をホイールへ直接伝達できるため、ギアや駆動軸などによるエネルギー損失がないという利点がある。「最も効率のよいものが最後に残る」を信条とする清水社長が行き着いたEVの理想型がインホイールモーター方式である。

　さらに今回、空気抵抗を極限まで抑えたボディ設計や効率を追求したモーター設計により実現したのが冒頭の航続距離やエネルギー効率である。ロスが少ない高効率のインホイールモーターは、走行時のエネルギー消費を抑えるだけでなく、回生ブレーキのエネルギー回収効率を高める効果も大きい。

　搭載したリチウムイオン電池の容量は24.9kWhと、昨年、日産自動車が量産を始めた「リーフ」（24kWh）とほとんど変わらない。にもかかわらず、充電1回当たりの航続距離333kmはリーフの公称値160kmの2倍以上だ。中距離移動も可能な航続距離である。試作第1号車は、電池コストを抑えながらEVの欠点といわれる航続距離を伸ばすインホイールモーター方式のメリットを実証した。加えて、車体内部にモーターを配置しないで済む利点を生かして、同じクラスの車両サイズに対して「2クラス上の広い室内空間を実現した」（ボディ設計担当者）という。

EVとエネルギー問題

　東日本大震災は東北沿海部の発電所を次々に止めた。福島第1原発の事故は静岡県の浜岡原発の休止にまで発展し、今後、電力不足は全国規模で広がる恐れもある。こうした状況がEV普及の逆風となることはないのか。地球温暖化防止で注目を集めてきたEVだが、ここにきて震災後の状況の中での位置づけが大きな焦点になってきたと言っていい。

　第1号車お披露目の場で、清水社長が力説したのもこの点だった。「日本が直面するエネルギー問題解決のカギをEVが握っている」。そして、その理由を3つ挙げた。

　清水社長の試算によると、国内で走っているクルマをすべてEVに置き換えても増加する電力消費量は全体の10％程度だという。夜間など充電のタイミングを電力需要のピークから外せば、発電所の増設は必要ないとする。

　2つ目は、充電したEVは蓄電池の代替として機能し、ピーク時や非常時の予備電源として活用できる。

　3つ目は、すべてのクルマをEVに転換すれば石油消費量全体の約3割を削減できるというものだ。SIM-LEIのエネルギー効率70km/L（ガソリン消費量換算）は、通常のガソリン車の5～7倍になる。石油連盟の資料によると、09年の石油製品の全需要23万1000kLのうち、自動車用ガソリンと軽油の合計が8万8500kL、つまり38％をクルマが消費している。EVに必要な電力をすべて石油火力で賄ったとしても、石油の全需要の3割程度を減らせる計算になる。

　もちろん、これは机上の概算で、電力不足そのものを解消するものではないが、日本のエネルギーの需要構造を大きく変えるインパクトは想定できる。電力部門や産業部門で大幅な省エネが難しくなってきたといわれる中、運輸部門や生活分野で大きな比率を占める自動車用燃料の削減は省エネを大きく前進させる。海外に流出している原油調達資金を国内にとどめる政策上の効果も大きい。

ベンチャーから大手や海外へ

　シムドライブのビジネスモデルは、EVの開発や製造の「オープン化」を促す試みとしても注目される。内燃機関が不要なEVの開発製造は、内燃機関に関連する特有の技術やノウハウを必要としない。既存の自動車メーカーやサプライヤー以外からEV分野への参入を計画している事業者は少なくない。誰でも参加可能な試作開発は、参加企業にとって自社の技術やビジネスの“EV適合性”を確認する絶好の場となっている。

　インホイールモーターを核とするシムドライブのEV技術は、既存の自動車メーカーにとっても未知の要素が多い。事実、これまでの自動車開発では乗り心地や操縦性の低下を招くとされるバネ下重量の軽量化に一貫して取り組んできた歴史がある。バネ下のホイール位置に重いモーターを取り付けるインホイールモーターはこれと逆行する。

　今回の試作1号車の開発ではこの点も焦点になった。そして設計を最適化すれば、波状路で大きくなるバネ上の振動はショックアブソーバーで吸収可能なこと、細かい波状路や高速道路の継ぎ目などはバネ下重量が重くなることでかえって乗り心地が向上することなどをつかんだ。

　これまで、自動車メーカーがインホイールモーターに取り組んでこなかったのは、発想の異なる新たなシャシー開発などに本格的に乗り出すための判断材料が乏しかったためと清水社長はみている。「高効率EVの早期普及を目指すうえで、既存の自動車メーカーにもインホイールモーターへの理解を広げたい」（清水社長）。同社は自動車メーカーにも共同試作への参加を積極的に呼びかけている。

　この1月から12年3月までの予定で第2期プロジェクトが既に始まっている。第2期にはフランス・PSA（プジョー・シトロエングループ）や自動車部品大手のドイツ・ボッシュ、CAD（コンピューターによる設計支援装置）大手のフランスのダッソー・システムズといった海外メーカーも参加している。シムドライブの技術力やオープンな開発手法に海外メーカーも注目し始めた。「日本発のEV技術発信拠点」（清水社長）もシムドライブの目指すところだ。

　震災が日本のエネルギーや産業界に与えたダメージは大きい。始まったばかりのシムドライブの試みが具体的にどう実を結ぶのかを占うのは時期尚早だが、今の日本に未来を見据えたベンチャー精神が必要なのは間違いない。