Nissan Motor Co., Ltd. · TSE:7201
Nissan Motor — Technical Presentation (October 2009)
20 slides from Nissan Motor's technical presentation, Oct 19, 2009
Slide 1: 日産におけるEVの技術開発と将来の展望
日産におけるEVの技術開発と 将来の展望 2009.10.19 日産自動車株式会社 常務 篠原 稔 1 1. クルマの電動化の背景 2. 日産のEV開発の取り組み 3. EVの普及に備えて 4. 新たなモビリティー社会へ向けた取組み 2
Slide 2: ニッサン・グリーンプログラム2010 / CO2削減に向けたクルマの電動化
ニッサン・グリーンプログラム (NGP) 2010 エミッションのクリーン化 CO2の削減 排気ガス 排気ガス 大気並み 大気並み 2050年に2000年比:90%削減(試算値) SU-LEV 短期:HEVを含むエンジン技術の進化 車の拡大 長期:ゼロ・エミッション車が必要 (例.キューブSULEV) 新車のCO2排出量比 100 (Well to Wheel) 80 資源循環 60 450ppm 450ppm リサイクル実効率95%以上 リサイクル実効率95%以上 40 再資源化率 再資源化率 100% 100% 20 0 HEV ICE FCV EV 2000 2050 環境に配慮 した設
Slide 3: エネルギー:クルマの動力源としての電気の活用
エネルギー:クルマの動力源としての電気の活用 電気は 車の動力へのエネルギー変換効率が高い 電気エネルギーはさまざまなエネルギーソースから製造可能 エネルギーセキュリティ・脱石油からも、電気エネルギーの利用は重要 石油 バイオ 石炭 天然ガス 原子力 電気 水力・風力・太陽光 5 ゼロエミッション電力 1. クルマの電動化の背景 2. 日産のEV開発の取り組み 2-1.新開発EV LEAF 2-2.競争力あるEVのための重点技術 3. EVの普及に備えて 4. 新たなモビリティー社会へ向けた取組み 6
Slide 4: 2009年8月 LEAF発表 LEAF概要
2009年8月 LEAF発表 FY10、日米欧で販売を開始 2012年、グローバルに展開 7 LEAF概要 定員: 4-5名 航続距離 : 160km以上 (US LA4) 駆動モータ : 80kW, 280Nm バッテリ : 24kWh Li-ion電池 (AESC製) 8
Slide 5: LEAF概要 EVがもたらす様々な価値
LEAF概要 EV専用ITによるサポート機能 9 EVがもたらす様々な価値 内燃機関の車 EV 持続可能なモビリティ 社会の実現 排気ガス 排気ガス ゼロエミッション 毎朝満タン スタンドで給油 自宅で充電 自宅で充電 走り出しから高速まで エンジン音のない 周りにも自分にも静か 周りにも自分にも静か 静かさ 騒音 騒音 ガソリン代 電気代 100km/Lの車に 6000円/月 1200円/月 相当する燃料代 (20km/L、1000km/月走行) (深夜電力で充電、1000km/月走行) 胸のすく加速感 スムーズな発進 EVならではの新しい走り EVならではの新しい走り
Slide 6: LEAFの加速性能 / 全走行領域の静粛性
LEAFの加速性能 3Lクラスのガソリン車に匹敵するキビキビした加速 3L ガソリン車 加速度[G] LEAF 時間 [sec] 10m 20m 30m Hypermini LEAF FUGA 11 同一時間での到達距離 全走行領域の静粛性 走り出しから加速までエンジン音のない異次元の静かさ 高速走行時の風切音も、車体周りの流れ制御により低減 室内騒音レベル(dB) TEANA 2.5L LEAF 発進 加速 ランプ位置・形状の最適化でドアミラーで発生する風切音を低減 12
Slide 7: 日常十分な航続距離
日常十分な航続距離 フル充電で160km以上の距離を走行可能(US LA4) 都市部の利用では、各国の殆どの一日の走行距離をカバー可能 100 80 割合 (%) 150km 地図 60 東京銀座中心で 100km 100kmだとどこまで 50km 40 160kだと・・・・ 20 0 0 50 100 150 200 1日の平均走行距離 (km) 東京からの距離 13 航続距離の試験モード:US LA4 ロサンゼルス郊外の走行を想定したパターン 冷機状態からスタートし、加減速頻度が高い実走行に近い運転 平均車速 最高車速 エンジン状態 US LA4 31.5km/h 約80k
Slide 8: ITによる24時間の充電サポート
ITによる24時間の充電サポート 乗車時はもちろん、クルマに乗車していないときでも、24時間ITが EVをサポート オフボードEV支援 オンボードEV支援 オフボードEV支援 乗車前 乗車中 乗車後 充電 ON OFF Charging Start ! Charging Level 80% 0 1/2 Full Autonomy Range 123km ※Estimatio n 充電完了通知 航続可能範囲 トリップ精算 タイマーエアコン 最新充電ステーション タイマー充電 15 1. クルマの電動化の背景 2. 日産のEV開発の取り組み 2-1.新開発EV LEAF 2-2.競争力あるEV
Slide 9: 新開発EV専用プラットフォーム
新開発 EV専用プラットフォーム 新開発EV専用プラットフォーム • 高性能小型パワートレインをフロントに集約 広い居住空間 • 薄型リチウムイオン電池を床下にレイアウト 静粛・軽快な走り • バッテリ・インバータフレームを活用した高剛性車体 高応答モータと インバータを フロント部に搭載 ラミネート型リチウムイオン 17 電池を床下に搭載 Li-ion電池パックの構成 ラミネート構造セルをバッテリ・モジュールに格納 モジュールを組合わせてバッテリーパックを形成し、クルマに搭載 ラミネート・セル バッテリ・モジュール バッテリ・パックとしてフロア搭載 18
Slide 10: ラミネート型Li-ion電池の性能
EVにおけるバッテリーの役割 バッテリーはエネルギーの貯蔵だけではなく、パワージェネレータの役割も担う バッテリーの性能は,航続距離,加速,居住性などEVの主要な価値を決める 一般的なICE車 EV エネルギー貯蔵 燃料タンク バッテリー 動力発生 エンジン モーター トランス 変速 インバータ ミッション 動力伝達 駆動 駆動 19 ラミネート型Li-ion電池の性能 1992年より、他社に先駆けて自動車用Li-ion電池の開発に着手 性能・信頼性共に、実用化レベルの開発に成功 出力2倍 エネルギ-2倍 サイズ1/2、高い搭載性 > 2.5kW/kg* 140Wh/kg* ½
Slide 11: クルマの進化 / Li-ion電池の特徴とポテンシャル
クルマの進化 バッテリー進化により、床下搭載が実現し、室内空間の確保が可能に 1600L 例) 20kwhのエネルギー容量 に必要なバッテリー容積 200L 鉛電池 Li-ion 電池 電池車載 イメージ モータ インバータ 電池 2000年当時 現在 21 Li-ion電池の特徴とポテンシャル 原理的に高い性能ポテンシャルと耐久信頼性を持つ構造 理論容量が大きく,他の二次電池に比べエネルギー密度が高い 電極構造の最適設計により,自動車に求められるハイパワー化を達成 クト 重量エネルギー密度 Wh/kg パ 紫:導電ネットワーク(出力) ee-- ン 150 ・コ Li-ion
Slide 12: EVバッテリーのマネジメント / EVの電動化部品
EVバッテリーのマネジメント 車両としての使い方がバッテリー性能を最大限ひきだすために重要 温度のコントロール、バッテリーの運転条件のコントロールが必要 車両でのバッテリ・マネジメント バッテリ性能に影響する要因 温度 温度マネジメント • 高温での劣化 • 低温での出力低下 SOC (バッテリーの充電状態) バッテリ稼動条件の • 過放電サイクルによる劣化 マネジメント • 満充電による劣化 充電条件 • 充電頻度、急速充電による劣化 SOC:State of Charge 23 EVの電動化部品 電気自動車では、パワートレインを始めとして、パワステ、エアコン等、 主要部品が全て
Slide 13: グローバルな市場要件に適合した性能・信頼性
グローバルな市場要件に適合した性能・信頼性 様々な負荷条件を考慮した信頼性の確保、グローバルな性能要求に 適合した性能の実現、これらを車全体として最適化する開発が必要 25 1. クルマの電動化の背景 2. 日産のEV開発の取り組み 2-1.新開発EV LEAF 2-2.競争力あるEVのための重点技術 3. EVの普及に備えて 4. 新たなモビリティー社会へ向けた取組み 26
Slide 14: 充電インフラ:充電インフラの考え方
充電インフラ:充電インフラの考え方 充電ネットワーク 充電ネットワーク 家庭充電 行き先での充電 道程での充電 短距離 短・中距離 長距離 充電器 EV 充電器 充電器 利用 充電器 充電タイプ 普通充電 滞在時間で普通/急速を使分け 急速充電 充電タイプ Type 電源 充電時間 単相100V ~15A 16h 普通充電 単相200V ~20A 8h 急速充電 3相200V 30min 27 例:神奈川県の充電インフラ 日産は各自治体と連携し、充電インフラ整備を進めている 2009年3月現在 神奈川県 神奈川県内の公共充電器数 2010 現在 計画 急速 23 100 充電 (設
Slide 15: EVのマーケット:普及予測
EVのマーケット:普及予測 EVの将来市場規模は色々な予測がある (万台) 120 100 80 60 A社 40 B社 C社 20 D社 0 2010 2015 2020 (年) 世界のEV市場規模予測 (各種公開データよりプロット) 29 EVのマーケット:都市部は1億台の潜在市場 日常使用での航続距離、充電インフラの普及等の面から、 都市部ユーザーが導入期のターゲットカスタマー グローバル保有台数の約15%、約1億台が都市部* 5000k - *乗用車保有台数100万台以上の都市のみでカウント(2006年) 3000k - 2000k - 1000k - Manchester
Slide 16: EVがもたらす新たなビジネス領域
1. クルマの電動化の背景 2. 日産のEV開発の取り組み 2-1.新開発EV LEAF 2-2.競争力あるEVのための重点技術 3. EVの普及に備えて 4. 新たなモビリティー社会へ向けた取組み 31 EVがもたらす新たなビジネス領域 EV普及には、エネルギー供給、電力貯蔵、そしてモビリティの再編まで 含めた、幅広い観点からの検討と取り組みが必要 交通システムの クリーンエネルギーの導入 EV・バッテリー 最適化 発電 電力 充電 BAT会社 都市交通の ネットワーク ネットワーク すみわけ ・カーシェアリング ・パーク&ライド nuclear ・ITSサポート EV wi
Slide 17: クリーンエネルギーの有効利用:スマートハウス
クリーンエネルギーの有効利用:スマートハウス 住宅の省エネを可能な限り高めた上で、太陽光発電と電気自動車の 電池を利用することで、さらなるクリーン化が実現可能 スマートハウス 太陽電池 コンバーター DC AC 売電 配電盤 AC 蓄電 DC 系統電力 深夜電力 V2H H2V 蓄電池 (Li-ion Batt.) クリーンエネルギの導入:太陽光発電 経産省による住宅用太陽光発電導入支援対費補助金(経産省) (予算額:200.5億円、補助件数:84,000件、補助金額:7万円/1kW) 各自治体においても導入支援策が設定 札幌 札幌 7万円/1kW 7万円/1kW 秋田 秋田 上限
Slide 18: スマートグリッド構築のシナリオ
スマートグリッド構築のシナリオ スマートハウス、スマートコミュニティー、スマートグリッドへと進化 スマートハウス スマートコミュニティー スマートグリッド 高エネルギー自給率 施設間の電力融通と 基幹クリーン電力 施設・家の増加 ネットワーク化 との接続 メガソーラー 風力 100% 化石燃料 化石燃料 化石燃料 再生可能 再生可能 再生可能 35 <電力エネルギー内訳イメージ> ソーラー発電充電ステーションの実証実験 2009年開始 駐車中の電気自動車群により、大型蓄電池を構成 ソーラー発電と組合せ、非常用電源や急速充電設備に活用 太陽電池 売電 配電盤 一般負荷 蓄電 充電機能
Slide 19: ヨコハマ モビリティ プロジェクト ZERO
交通システムの最適化: ヨコハマ モビリティ ”プロジェクト ZERO” 低炭素モデル都市を目指したフィールドテストの検討を開始 モビリティ環境に合わせ、中心/周辺部で異なる施策を実施し、 トータルでCO2を削減 Low Low Carbon Carbon エコ運転の普及 エコ運転の普及 渋滞の改善 渋滞の改善 Zero Zero Carbon Carbon 電気自動車の普及 電気自動車の普及 37 “Zero Carbon” の取り組み:電気自動車の普及 電気自動車の導入・普及に関するさまざまな施策を検討 電気自動車の普及 • 購入時の優遇 • 利用時の優遇 都心部モビリティの検
Slide 20: 各国の電動車普及に向けた施策
各国の電動車普及に向けた施策 充電インフラと購入補助に公的資金を積極投入 ドイツ フランス イギリス 導入台数目標 100万台 (~2020) 200万台 (~2020) 120万台 (~2020) 5億€ 40億€ 23億 £ 予算規模 (連邦政府) 15億€を充電インフラ投資 (20m£を充電インフラ投資) 100万ヶ所 (~2015) ロンドンに25,000ヶ所 充電インフラ - 440万ヶ所 (~2020) (~2015) 初期10万台に対して 10万台分のEV/PHEVに EV/PHEVに対し2,000~ 購入 3,000-5,000€の補助金 対して5,000€の補助金 5,0