「電気自動車(EV)」だけじゃない?「xEV」で自動車の新時代を考える

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自動車産業では、近年、大きな技術革新の波が訪れています。そんな大きな変化に対応すべく、日本でも、2018年4月から「自動車新時代戦略会議」が開催されています。自動車産業のトレンドと不確実性をしっかりと見据えつつ、世界のイノベーションをリードし、環境問題などの解決に積極的に貢献していくために、新たな戦略を打ち出そうとしています。

自動車に起こっている劇的な変化のうち、エネルギー分野に大きく関わってくるのが、電力を動力源のすべてもしくは一部として利用する「電動化」です。さまざまなエネルギー問題の解決に役立つ可能性があることからも、大きな注目が集まり、世界中の国や企業が参入して開発競争が繰り広げられています(「電気自動車(EV)は次世代のエネルギー構造を変える?!」参照)。今回は、電気自動車(EV)をはじめとする自動車の電動化について、考える際のポイントを整理してみましょう。

新時代の自動車は「ツナガル化」「自動化」「サービス化」「電動化」する

いま自動車産業に起こっている変化の潮流は、大きくまとめると、「ツナガル化(Connectivity)」、「自動化(Autonomous)」、「利用シフト、サービス化(Shared&Service)」、「電動化(Electoric)」の4つです。この潮流は、自動車を新しい姿へと変化させるにとどまらず、自動車産業の構造をも大きく変えようとしています。

このうち、動力源の電動化への期待が高まっているのには、たとえば以下の理由があります。

リストアイコン エネルギー安全保障上のさまざまな課題をはらむ石油への依存度を低減できる
リストアイコン CO2の排出量を抑制することができるため、温暖化対策に役立つ
リストアイコン 搭載する蓄電池によって、次世代の電力網を構成する要素としても利用できる

近年、電池の技術が急速に進化するなどの技術的変化、また「パリ協定」で示された「2℃目標」に基づく「脱炭素」を求める動きなどを受けて(「今さら聞けない『パリ協定』 ~何が決まったのか?私たちは何をすべきか?~」参照)、電動化に関する開発競争はさらに激化しています。

自動車の電動化を考えるポイント①「xEV」~日本の電動化は世界最高水準

ただし、ひとくちに「自動車における動力源の電動化」といっても、完全に電気のみで走る車やほかの動力源と組み合わせて走る車、あるいは電気の供給方法などによって、「電動化」の種類は多様であることに注意する必要があります。

●BEV(Battery Electric Vehicle)
バッテリー(蓄電池)を搭載し、そこから得た電気を動力源にして走行する。これまで「電気自動車(EV)」と呼ばれていたものは一般的にこれを指す。バッテリー内の電気は充電スタンドや自宅に設置したコンセントなどから充電する。

●HEV(Hybrid Electric Vehicle)
ハイブリッド電気自動車。2つの動力源を持つ「ハイブリッドカー(HV)」のうち、バッテリーから得られる電気とガソリン(もしくはディーゼル)で走るもの。車内部のガソリンエンジンが発電機を動かすことで電気を得る。

●PHEV/PHV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle/Plug-in Hybrid Vehicle)
プラグイン・ハイブリッド(電気)自動車。電気とガソリンで走るHEVに、外部から充電できるBEVの特性を組み合わせたもの。

●FCEV/FCV(Fuel Cell Electric Vehicle/Fuel Cell Vehicle)
(水素)燃料電池自動車。水素と酸素の化学反応によって電気を発生させる「燃料電池」を搭載しており、その電気で走行するもの。水素はステーションで補給する。

諸外国では、このような自動車をまとめて「xEV」という総称で表すようになっています(日本語では「電動車」)。BEVだけが「電動化された自動車」ではないのです。

「xEV」の種類
「xEv」の種類をまとめた表です。

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実は、このxEVという捉え方で各国における自動車の電動化の状況を見ると、日本は世界でもっとも電動化の進んだ国のひとつと言えます。新車販売台数の31.6%がxEVで占められており、各国のxEV率と比べてもとても大きな割合であることがわかります。これは、日本の自動車メーカーが、すぐれた環境性能と消費者のニーズを両立させた車両を開発・販売し、また早くからxEVの制度環境やインフラ整備にも取り組んできた成果だと言えるでしょう。

世界の電動化の状況(2017年)
主要国における電動化率についてまとめた表です。

(出典)IHS Markit

日本が自動車の新時代を考えるにあたっては、これら「xEV」全体をどのように推し進めていくのかということを考える必要があります。皆さんもご存知の通り、日本の自動車メーカーが世界市場で占めるシェアは大きなものです(2017年で29%)。そうした中で、日本には、電動化に関してこれまで培ってきた経験や技術力などを最大限に活かし、世界をリードし続け、世界規模での環境問題解決に貢献していくことが求められています。

自動車の電動化を考えるポイント②「Well-to-Wheel」~「電動化」の価値を最大限に高めるためには?

もうひとつ、電動化を考える時に重要なキーワードとして、「Well-to-Wheel」があります。これは、自動車の環境負荷を語る際に用いられる概念です。「Well」は井戸の意味で、ここでは油田のことを指し、「Wheel」は車輪の意味で、ここでは自動車のことを指します。

つまり「Well-to-Wheel」とは、自動車の燃料を手に入れる段階から実際に走行させる段階まで、全体を通して見た時の自動車の環境負荷を問うキーワードなのです。

リストアイコン Well-to-Wheel:燃料を手に入れる段階(井戸)から実際に走行させる段階(車輪)までのこと
リストアイコン Well-to-Tank:燃料を手に入れる段階(井戸)から自動車の燃料タンク(Tank)までのこと
リストアイコン Tank-to-Wheel:自動車の燃料タンク(Tank)から実際に走行させる段階(車輪)までのこと

たとえば、ガソリン自動車では、油田から石油をくみ上げる時、石油からガソリンを精製する時、そして実際に走行する時にCO2を排出します。では、電動化した自動車ではどうでしょう?「Well-to-Wheel」の観点で見た場合、外部から電気を充電するBEVやPHEVでは、その電気がつくられた方法がポイントになります。火力発電を使ってつくられた電気であれば、トータルではCO2を排出していることになるためです。特に石炭火力発電に大きく依存している国では、「Well-to-Wheel」のうち「Well-to-Tank」段階におけるCO2排出量が大きく、電動化の環境価値をじゅうぶんに発揮することができません。

「Well-to-Wheel」の観点から自動車がCO2を排出するポイントを整理した図です。

「Well-to-Wheel」での各種自動車のCO2排出量の評価
「Well-to-Wheel」の観点から自動車のCO2排出量を評価した表です。

(出典)IEA「World energy balance 2017」、エネルギー・経済統計要覧2017などを基に試算

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燃料から走行まで、トータルで自動車の環境負荷を低減させていくためには、「自動車の低炭素化×電源の低炭素化」という一体的な取り組みが必要となるのです。

新時代の自動車のあるべき姿は、こうしたポイントを抑えながら議論する必要があります。では、日本はこれからどのような取り組みを進めるべきなのでしょうか。次回は、「自動車新時代戦略会議」での論議と、そこから見えてきた日本が取り組むべき施策についてご紹介しましょう。

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