ハイブリッドカー
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ハイブリッド車
トヨタプリウス
ハイブリッドカー Hybrid Carとは、異なる二つ以上の動力源・エネルギー源を持つ自動車のこと。
目次 [非表示]
1 概要
2 ハイブリッドシステムの種類と特徴
2.1 シリーズ方式
2.2 パラレル方式
2.3 スプリット方式
3 効果
3.1 出力不足な
エンジン
3.2 レスポンスの悪いエンジン
3.3 回生ブレーキ
3.4 全輪駆動
4 歴史
5 バス
6 その他の車両
7 ハイブリッドカーをとりまく状況
7.1 ディーゼル車
8 ハイブリッドカー車種
8.1 日本
8.2 アメリカ合衆国
8.3 ヨーロッパ
8.4 ニュージーランド
9 自動車以外でのハイブリッドカー
9.1 鉄道
9.2 自転車
9.3 オートバイ
10 関連項目
11 脚注・参照
12 外部リンク
[編集]概要
ハイブリッドカーの定義
ハイブリッドカー (Hybrid Car) とは、作動原理が異なる二つ以上の動力源をもち、状況に応じて単独、あるいは複数と、動力源を変えて走行する自動車のこと。自動車のエネルギー効率は、"Well to Wheel"（油井から車輪）までの総合効率で考える必要があるが、ハイブリッドカーは総合効率が電気自動車や燃料電池自動車と同程度であり、環境負荷の低い実用車として注目されている。 広義のハイブリッドカーには、エンジンの排気エネルギーをターボチャージャーの排気タービンを介してその回転力を回収し、クランク軸(出力軸)に戻す「ターボコンパウンドエンジン」までもが含まれる、他に、CNG自動車・水素自動車の一部も燃料にCNG・水素とガソリンの両方を持ち切り替え可能であるため、一般には「バイ・ヒューエル」と呼ばれるが、海外ではハイブリッドと呼ばれる場合や、例えばミニバンとオフローダーの中間的車種が新たに出た場合にもハイブリッド車種と呼ばれる場合がある。 以下では1997年のトヨタ自動車のプリウスの発売が契機となって一般への普及が始まっている、内燃機関と電動機を組み合わせた、「化石燃料+電気式のハイブリッド車」 (Petroleum Electric Hybrid Vehicle (PEHV) )を中心に記述する。
内燃機関（以下エンジン）に蓄電池（以下
バッテリー）と電動機（以下モーター）を組み合わせたハイブリッドカーの普及にはガソリン自動車黎明期の20世紀初頭と21世紀初頭の2度のピークがある。
ただし、その目的は「調速の容易さ」と「低燃費」とで異なる。
ガソリンエンジン自動車が普及を始めた20世紀初頭においては、その性能において 蒸気自動車や電気自動車に劣っていた。特に、蒸気貯めに圧力を蓄えたり鉛蓄電池に電気を蓄えたりするため始動トルクが大きく、ニードル弁や抵抗器操作で無段階変速が可能な2者に比べ、ノッキングなど低速性能が悪くアクセル・クラッチ・減速ギヤないしプーリー切替の同時操作を強いられるガソリン車の操作性は劣悪であり、複雑な精密機械であるトランスミッションの故障も多かったため敬遠された。 そのような中、ガソリンエンジン車の唯一の利点である（軽量高カロリーのガソリン燃料に寄る）航続距離の長さを生かす道が、内燃機関→発電器→整流器→蓄電池→電動機のシリアルハイブリッドだった。しかし第1次世界大戦を経て機械工作の精度が向上し、「軽量高信頼性のトランスミッション」や「油式トルクコンバーターによるノンクラッチ車」が登場するに及んで「複数の動力を制御する複雑さ」「内燃車と電気車のシステムを合わせた重量の問題」や、その結果によるコスト増が明らかになりハイブリッドカーは廃れていった。
しかし、1997年にトヨタ・プリウスが市販されて以来、多くのハイブリッドカーが公道を走るようになった。エネルギー源に化石燃料を用いる場合、従来のガソリンスタンドでの給油のみで、距離の制限なしに走行が続けられるため、新たなインフラ整備を行う必要がない点も普及の後押しとなった。さらに、夜間電力などの利用で、さらなる有害物質やCO2の排出と、運行コストの低減が期待できる、家庭用電源による充電機能を追加したプラグインハイブリッドカーの開発も複数の自動車メーカーから発表されている。
走行時の環境負荷の低い自動車としては、電気自動車、水素自動車、燃料電池車の排気がクリーンでエネルギー効率が良い。しかし、製造コストが高い、充電時間が長い、常温で気体である水素の充填量が増やせない（燃料タンク容積に対し取り出せるエネルギーが少ない、つまり充填1回当たりの走行距離が少ない）、水素充填のためのインフラ整備が財政負担となるなど、多くの問題があり、いまだ開発途上にある。
また、ハイブリッド車の補助動力の蓄積には、二次電池以外にキャパシタや圧縮空気、フライホイールなども試行されているが、エネルギー蓄積量やコストの面から、現在のところは乗用車用としては二次電池を用いるのが一般的である。ただ、二次電池は充電/放電のエネルギー損失が大きく反応が遅いため、ハイブリッド建設機械やハイブリッドトラックの一部には高性能キャパシタが使われている。
なお、ハイブリッドカーは電池とモータを積んでいるという特徴を生かして、最近ではさらに電気自動車寄りに進化させた発展型のハイブリッドカーが開発されている。例えば、電池式電気自動車とハイブリッドカーの利点を合わせた「プラグインハイブリッドカー」や架線式電気自動車（トロリーバス）とハイブリッドバスの利点を合わせた架線式ハイブリッドトロリーバスなどがそれである。（詳細:電気自動車参照）
[編集]ハイブリッドシステムの種類と特徴
発電と駆動の方法により、「シリーズ方式」、「パラレル方式」、「スプリット方式」に大別できる。
[編集]シリーズ方式
シリーズハイブリッド
シリーズ方式（直列方式）は、エンジンを発電のみに使用し、モーターを車軸の駆動と回生のみに使用するもの。実際の仕組みは、エンジンで発電機を駆動し、発生した電力を大容量バッテリーに一旦蓄え、その電力でモーターを駆動し、走行する。電気自動車の大きな欠点として、出先で充電設備を確保しにくい点、充電時間が長い点、1充電あたりの走行距離が少ない点などが挙げられるが、内燃車同様に燃料を補給するだけでこれらの欠点から解放される。
エンジンで発電し、モーターで走行する、ガス・エレクトリックや、ディーゼル・エレクトリックと呼ばれる方式は古くから実用化されており、既に枯れた技術である。初期のハイブリッドカーはこれをベースとし、発電機とモーターの間に大容量バッテリーを追加することで、エンジンと発電機双方の小型化と、使用率の低減が可能となり、効率が改善された。
出力制御が容易であることがメリットだが、内燃車と電気車のシステムが共存するうえ、バッテリーの追加で、システムの占有容積と重量が大きくなること、熱となって失われるエネルギーが多く、効率が高くないことがデメリットとなる。この点を補うため、マイクロガスタービンと小型超高回転発電機を組み合わせたものが試作されている。また、マツダでは、軽量化に加え、エミッション低減のため、自社の技術を生かした水素ロータリーエンジンを使う試みもなされている。
モーターを各ハブに装着（インホイールモーター）
ゼネラルモーターズ小型乗用車、クライスラー、ユニーク・モビリティ
モーターを車体（ばね上）に装架
ボルボ小型乗用車、ゼネラルモーターズ小型バン、三菱自動車小型乗用車（ESR）、トヨタ・コースターEV、三菱ふそう・エアロスターHEV・エコハイブリッド、IVECO大型小型バス、MAN大型バス、デザインラインタービン電気バス
[編集]パラレル方式
パラレルハイブリッド
日野・HIMRシステムの例
日野・デュトロ ハイブリッド
パラレル方式（並列方式）は、搭載している複数の動力源を車輪の駆動に使用する方式。エンジンはトランスミッションを介して車輪の駆動も行い、同時に発電機の駆動も行う。蓄えられた電気エネルギーはモーターへと送られ、走行用として使われる。また、モーターは
回生ブレーキにも用いられる。
エンジン出力＝トルク×回転数の関係にあるため、エンジンの低回転時には十分なパワーが得られないばかりか、アイドルを含めて効率が悪く、排出ガスの浄化能力も落ちる。一方、モーターは、起動時に最大トルクを発生するものが多いため、発進時や急加速時など、エンジンの熱効率が悪く、有害排出物の多い範囲をモーターに受け持たせる、両者の「いいとこどり」ともいえるのがパラレル方式である。一般に、重量、および効率の点でシリーズ方式よりも優れるが、構造や制御が複雑とされてきた。しかし、インバータによるVVVF制御など、パワーエレクトロニクス技術の進歩により解決された。
エンジンとモーターは完全分離：アウディ4輪駆動
エンジンとモーターが同一軸：エンジンとモーターが直結のものと、切り離せるものがある。前者では、モーター空転によりエンジンのみの駆動が可能であるが、モーターのみでの駆動はできない。後者はモーター単独での駆動も可能である。
エンジンとモーターは直結： 日野・HIMRシステム、ホンダ・IMAシステム。モーターは駆動時以外、発電機として働く。
エンジンとモーターは分離可能： フォルクスワーゲン、クリーン・エアClean Air、三菱ふそう・エコハイブリッドシステム。
エンジンとモーターは別軸でデフに接続：エンジンおよびモーターがパラレルに配置され、それぞれが単独で車軸を駆動可能。大出力モーターが取り付け可能なため、大型車に向いているとされる。ダイムラー・ベンツ、フィアット、IVECOの大型トラックなど。
モーターアシスト： 電動四輪駆動
e-4WD : 前輪はエンジン+変速機の駆動で、後輪それぞれに電気モーターを一基ずつ備え、必要なときだけ使用する。日産・マーチ、マツダ・デミオ等。
マイルド・ハイブリッド（THS-M）： 信号待ちなどでの短時間の停車時と、発進時にエンジンを停止させることを目的としたシステム。モーターとしても働く36ボルトの専用オルタネーターを持ち、それがＶベルトを介し、アイドルストップ時のエアコンコンプレッサーの運転、発進用モーター、エンジン再始動用スターター、通常発電機、回生発電機として機能する。最初のエンジン始動には通常のスターターモーターが使われるほか、一般電装品は12ボルトのままであるため、36ボルトと12ボルト、2つのバッテリーを搭載する。
[編集]スプリット方式
スプリットハイブリッド
トヨタハイブリッドシステムの例
スプリット方式（分割方式）は、パラレル方式にさらにバッテリー充電専用の発電機を加えたシステム。動力として、エンジンとモーター双方の出力を駆動に利用できる点ではパラレル方式と同様であるが、エンジンからの動力をプラネタリーギアを用いた動力分割機構により分割（スプリット）し、一方は発電機の駆動、他方は直接車輪の駆動と、それぞれに利用できる点でエネルギー効率に優れる。プラネタリーギアの特徴を生かし、発電量と駆動力の分配割合を自在に制御できる点がパラレル方式との大きな違いとなる。エンジンを停止させたシリーズ方式的な制御パターンが加わるため、モーターの使用率はパラレル方式に比べ高い。パラレル方式の場合はベルト式ＣＶＴなどのトランスミッションを介さないと必要なトルクが得られないが、スプリット式の場合は動力分割機構（遊星ギア）を用いて、発電機、モーターの回転制御を行うことでトランスミッションの役割を持たせることができ、事実上トランスミッションは必要ない。制御範囲は広いが、エンジン、モーター、発電機の回転数の縛りはあるため、エンジントルクの直接利用は限られ、通常の速度域では発電機を介した電気駆動が駆動力の大部分を占める。電気駆動の際には必然的にエネルギー変換ロスが生ずるが、エンジンの高効率域を利用する制御になっているため、全体的な効率は高くなる。他の方式に比べると部品点数が少なくシンプルであるが、制御が非常に複雑である。
1997年、プリウス用にトヨタハイブリッドシステム（THS）として登場し、スプリット方式は販売台数から、現在の主流（主にトヨタ）となっている。
THS（トヨタハイブリッドシステム）
[編集]効果
エンジンの出力は高負荷運転を考慮して設定されているため、低速度では必ずしも効率は高くない。乗用車に広く使われるガソリンエンジンは、軽負荷では効率が著しく下がる。そこで低速域や軽負荷領域では効率の低いエンジンを停止して、電気モーターのみで走行することによって燃費の改善と、有害排出物の低減することが出来る。また、本来必要なエンジンより出力の小さいエンジンに電気モーターでアシストすることによって、それらを改善するという考えもある。さらに、自動車向きでは無く使えなかった種類の熱効率の高いエンジンを、電気モーター主力とする事で利用可能とした組み合わせも有る。
[編集]出力不足なエンジン
車体に対して排気量が少なかったり、アトキンソンサイクルにより出力が減ったり、高回転を出せない低回転向けの設計で軽量化・省エネ化したりしたエンジンなど、多少出力が減少しても、効率が良好なエンジンを使用する事ができる。
[編集]レスポンスの悪いエンジン
ガスタービンエンジンや外燃機関など、出力調整の反応速度の劣る、そのままでは公道走行が難しいエンジンを使う事ができる。
[編集]回生ブレーキ
ハイブリッドカーに限らず電気自動車やソーラーカーなど、モーターとバッテリーで走行する車両は、減速時にモーターを発電機として用い、運動エネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリーに蓄える「回生ブレーキ」が利用できる。
[編集]全輪駆動
電気モーター駆動により、四輪車の四輪駆動など、全輪駆動が比較的に容易である。
[編集]歴史
この記事や節の内容の信頼性について検証が求められています。確認のための文献や情報源をご存じの方はご提示ください。
内燃機関と電気モーターの二種の動力源を装備した「エンジン＝電気式ハイブリッドカー」の歴史は古く、初期の自動車の時代ではエンジン技術は未熟で高出力エンジンは製造が難しく、エンジン出力不足をモーターで補助するハイブリッドカーが考えられ、ごく一般に用いられていた。
1896年
フェルディナント・ポルシェが1896年に発表し1902年からオーストリアのウィーンのローナー社で製造された「ミクステ車」（「Mixte」 - 仏:mixte〈ミクスト：混合の意〉一般にローナー・ポルシェと呼ばれる車の一種）は、ハイブリッド車で、車輪を駆動するのに電気モータを使い、エンジンで電気を発生させたシリーズ方式だった。また、駆動モーターはハブと一体化され「ホイール・イン・モーター」となっていた。この当時のポルシェは純粋な電気自動車に関心をもちローナー・ポルシェをハイブリッド車へ移行させるのは気がすすまなかったが会社からの指示で製作している。（ウィーン近郊のセンメリングの1900年のレースでポルシェ自身が初めて出場、運転し時速14km/hで優勝したのは電気自動車のローナー・ポルシェだった。）
フロント部分を2つのモーターで駆動した。他に4輪駆動も製作された。最初の4輪駆動はハイブリッドカーだった。ポルシェのハイブリッドカーは信頼性があったが車両価格は高かったため、一般の自動車と販売で競うことはなかった。ポルシェは第一次世界大戦では100馬力曲射砲牽引列車でガソリンと電気のハイブリッドを作り評価された。
1905年
Hパイパーがモーターをエンジンのアシストに利用するというアイデアでガソリン＝電気のハイブリッド車の特許を取得した。40km/hまで加速するのに30秒要したものがこれにより10秒となった。しかしエンジン性能がよくなってしまいこの技術は不要となってしまった。
1915年
米国で、電気自動車を主に作っていたウッズ社 (Woods Motor Vehicle:1899-1916) が、デュアルパワー(Dual Power)で4気筒エンジンとモーターを使って15mph (25km/h) 以下ではモーターで、それ以上ではエンジンで35 mph (55 km/h) まで出した。1918年まで600台ほどが販売された。
1921年
米国でオーエン・マグネティック (Owen Magnetic) の60型ツーリングではエンジンが発電機を駆動し後輪それぞれにマウントされたモーターで走行した。これは美しいツーリングモデルだった。
ハイブリッド車は、電気自動車の航続距離の短さや、蒸気自動車の取扱いの難しさ、一定回転数でないと有効な出力が取り出せない内燃機関の欠点などを克服する為に作られたが、しかし、エンジン技術は目覚しい発展を遂げ、ハイブリッドカーは衰退した。
エアエンジン (Air engine) とよばれる空気エンジンを利用したハイブリッド車もあった。
1959年
トランジスターを用いた現代的な電気自動車として開発され市販されたヘニー・キロワット (Henney Kilowatt) において、電子的な速度制御技術が開発されこれがハイブリッドカーを一歩すすめることになった。ヘニー・キロワットは、ナショナル・ユニオン・エレクトリック・カンパニー、ヘニー・コーチワークス、ルノー、ユーレカ・ウィリアムズ・カンパニーの共同開発だった。しかし販売はまったくだめだったが、この開発は電気による走行技術の歴史の一歩とされている。それから趣味的に続いたハイブリッドカーだったが主要メーカーは大量生産にはいたらなかった。
1960年代
トヨタが「ニューエンジンとエネルギー問題」というテーマへの取り組みのなかで1964年から研究し、1969年から実車開発を開始。1971年にはバス用試作ユニットとして公開。1965年にはゼネラルモーターズがGM512を登場させた。
1970年代
大気汚染問題が深刻となっていたが、これにさらにオイルショックが決定的となり、排ガス対策と省燃費が国レベルで求められるようになった。自動車会社は会社の存続をかけて各種対策に取り組んだが、この取り組みの一つとしてハイブリッドカーの研究開発がおこなわれるようになった。しかし、1985年を過ぎる頃となると安定した石油供給と排ガス対策により、ハイブリッドカー研究は縮小された。
作家ハーマン・ウォークの兄弟であるビクター・ウォーク (Victor Wouk) はヘニー・キロワットの開発に携わっていたが、彼の1960年代から1970年代にかけての活動はハイブリッドのゴッドファーザーとして語られている。ウォークは電気ハイブリッド駆動のプロトタイプを1972年にビュイック・スカイラークに搭載した。これは米国連邦政府が1970年におこなった連邦政府クリーンカー・インセンティブ・プログラムに参加したゼネラルモーターズがおこなったものだった。このプログラムはEPA米国環境局が1976年に打ち切ってしまった。
1973年、フォルクスワーゲンがタクシーでハイブリッドを製作した。回生ブレーキ (The regenerative-braking hybrid) は、電気技術者だったデヴィッド・アーサーズ (David Arthurs) がありあわせの部品とオペルGTで1978年ごろに開発した。バッテリーとモーター（ジェットエンジンのスターターを使用）の電圧制御部分と直流発電機はアーサーズが作ったものである。75mpgの燃費を記録した。Mother Earth Newsで1980年バージョンが84mpgだった。
トヨタは、ガスタービンエンジンをセンチュリーに搭載し、1975年第21回東京モーターショーで「トヨタ センチュリー・ガスタービン・ハイブリッド」として参考出品した。タービンで発電機を回し電気エネルギーに変換しバッテリーに蓄え、バッテリーからの電気で直流モーターを駆動させるシリーズ方式。ガスタービンの回転を複雑に制御する必要がなくシンプルな１軸式。モーターは左右前車軸にあり前輪を駆動するFF方式。最高時速160km。120km/hでバッテリーに負担なく巡航可能。燃料は航空機用ケロシン（ほぼ灯油と同成分）を使用した。
さらにセンチュリーと並行して進めていたプロジェクトでトヨタ800にガスタービンエンジンとモーターでハイブリッドカーを製作し1977年の第22回東京モーターショーに出品した。
1980年代
メルセデス・ベンツが1982年からハイブリッド試作車を製作したがいずれも本格生産されることはなかった。
フォルクスワーゲンも数々のハイブリッド試作車を製作した。1988年にはチューリッヒで20台のパラレル式ハイブリッドカーを3年間、一般に貸し出し実用として乗ってもらう実験をおこなった。
アウディでは1989年にアウディ100アバントの試作車で2.3リッター100kWガソリンエンジンと9.3kW電気モーターによる4輪駆動車を試作した。一方の車軸をモーターで駆動、もう一方の車軸をエンジンで駆動する例。アウディが試みた。エンジン側は発電機を駆動し蓄電。モーター側もブレーキ時に発電した。1991年にはアウディ100クアトロでもおこない、このときは、2.0リッター85kWエンジンと、21kWモーターだった。
アウディはアウディ80 duoを1994年に市販した。乗用車ではハイブリッドカー初の市販車となった。しかし非常に高価だったため実質売れなかった。1997年アウディA4 duoでは66kWTDIディーゼルエンジンと21kWモーターで90台を生産した。販売価格は6万マルクだった。アウディはハイブリッドカーの市場はないという結論に達し、ディーゼル技術へ舵を切った。
1990年代
米国ではクリントン政権が1993年9月29日の新世代自動車パートナーシップ (Partnership for a New Generation of Vehicles (PNGV) ) でクライスラー、フォード、ゼネラルモーターズ、USCAR（米国自動車研究評議会en:USCAR）、DoEなどに次世代の経済的でクリーンな自動車を開発するように求めた。これは第二目標 (Goal 2) としてすばやく生産に載せられることを確約できる証明をおこなうことされ、第三目標 (Goal 3) では2004年にプリプロダクション試作車に移行できることとされていた。このプログラムは2001年のブッシュ政権で水素燃料に注目したフリーダムCARイニシアチブに置き換えられてしまった。
1992年
ボルボがECC(Environmental Concept Car)を発表した。ガスタービンで発電するシリーズ方式のハイブリッド車だった。
90年代半ば頃は、自動車のハイブリッド化は排ガス、燃費改善の2点においてメリットがあるが、複数動力源による「重量」と「コスト」の増加というデメリットをいかに相殺するかが鍵とされていた。
1995年第31回東京モーターショーに参考出品され登場した。この時点ではTHSではなくEMS（エネルギー・マネジメント・システム）という名称だった。
トヨタからマイクロバスコースターのシリーズ方式ハイブリッドを搭載した「ハイブリッドEV」が1997年8月に市販された。これは電気自動車で一回の充電で走行可能な距離をより長くしようとして考案されたもの。走行中に発電をして、充電もおこないながら走るため、電気自動車よりもより長く走ることを可能にした。
1997年
トヨタプリウスが、1997年10月に登場した。パナソニックEVエナジー製ニッケル・水素蓄電池を搭載。
1998年
パノスＱ9ハイブリッドがル・マン24時間レースに出場するも予備予選落ちする。
1999年
ホンダインサイトが1999年9月発表11月発売開始された。パナソニックEVエナジー製ニッケル・水素蓄電池を搭載。
2000年
日産ティーノ に4月「NEO HYBRID」100台限定販売、新神戸電機製リチウムイオン二次電池搭載。
2001年以降
トヨタエスティマハイブリッド（2001月6月）、トヨタクラウン（2001年8月）
日野ブルーリボンシティ HIMRワンステップバス 2001年9月
ホンダシビック 2001年12月
日産ディーゼルキャパシター 2002年6月
ダイハツハイゼットカーゴ 2002年11月
スズキツイン 2003年1月
トヨタアルファード 2003年7月
日野デュトロ2003年11月
三菱ふそうエアロノンステップHEV2004年2月
2006年10月、日産が米国でトヨタのハイブリッドシステムを搭載したアルティマハイブリッドをオレンジカウンティオートショーに出展し、2007年投入予定と発表。
2004年12月には第一汽車が三菱自動車との共同開発として「紅旗ハイブリッドカー」を発表した。
2005年6月には長安汽車がハイブリッドカー投入を発表した。
2005年9月にはフォルクスワーゲンと上海汽車がトゥーランでハイブリッドカーを生産すると発表した。2005年11月には上海華普汽車が発表した。
2005年11月にトヨタが中国にハイブリッド車を正規導入している。トヨタは四川一汽トヨタ自動車有限会社（中国第一汽車集団公司との車両生産合弁会社）長春工場で2005年末からプリウスを生産している。
2007年2月、上海交通大と人民解放軍部隊が北京ベンツ－ダイムラー・クライスラーの北京ジープを改造しハイブリッド車を共同開発したと北京週報が報じた[1]。
2007年3月、トヨタ自動車はジュネーブショーで全世界でのプリウス累計販売台数65万台、うち欧州での販売が5万台。全トヨタハイブリッドモデルの累計販売台数を90万台と発表した。
2007年5月、アメリカ・ニューヨーク市は、同市内を走る13,000台のタクシー（イエローキャブ）の全てを、2012年までにハイブリッド車に置き換える計画を発表した。
2007年6月、トヨタ自動車はハイブリッド車の世界販売台数が100万台を超えたと発表した。
2007年7月、トヨタは、十勝２４時間レースにレース専用設計のハイブリッド車スープラHV-Rで出場し優勝を飾る。水冷キャパシタを搭載。
2007年7月、トヨタのプリウスを改造したプラグインハイブリッドカーが国土交通省から大臣認定を受け、公道テストを開始。
[編集]バス
大型自動車では、1991年に日野自動車が路線バス用としてディーゼルエンジンと電気モーターによるパラレルハイブリッド方式のHIMR（Hybrid Inverter-controlled Moter & Retarder System = ハイエムアール）を試作し、東京都交通局などで試験運行を開始した。1994年に型式（かたしき）承認を取得し、大型路線バスブルーリボンシリーズの1モデルとして正式発表している。日野は改良を続け、1995年には小排気量エンジンに変更して燃費を改善、また、2001年にはワンステップ化、2005年には親会社のトヨタからプリウスの技術を流用、ノンステップ化を実現した上で価格を下げることにも成功している。このモデル以降はHIMRの呼称をやめ、単に「ハイブリッド」と呼ぶようになった。また、観光タイプ（日野・セレガ）の製造も行われている。
一方、日野自動車以外の国産バスメーカー3社は、電気式より構造が単純であることなどから、減速時のエネルギーで作動油を蓄圧タンクに入れ、タンク内部の窒素ガスを圧縮し、発進時などに油圧として動力を取り出す、蓄圧式ハイブリッド車を開発した。
嚆矢は三菱自工のMBECS（エムベックス）で、1993年から試験運行を開始し、1995年に同社の大型路線バスエアロスターをベースとしたMBECS IIを正式発売し、1998年からは、ワンステップバス対応のニューエアロスター用のMBECS IIIも発売開始した。また、いすゞ自動車はCHASSE（シャッセ）、日産ディーゼルがERIP（エリップ）を開発している。しかし、このタイプは思ったほどの排出物低減効果が見られなかったことや、路線バスで並行して要求されていた低床化に対応できなかったことから販売は少数に留まり、2000年度をもって、各社とも撤退してしまった。
日産ディーゼルは、大電流の出し入れ速度に優れるコンデンサを用いた、キャパシタハイブリッドを独自に開発し、日野に技術供与も行った。同社は大型車用ディーゼルエンジンの窒素酸化物低減でも、コモンレール噴射方式に大量のEGRとDPFの組み合わせを採る各社とは異なり、唯一ユニットインジェクターと尿素SCRシステムを採用するなど、独自性が際立っている。
その後三菱ふそうはディーゼル・電気式ハイブリッドバスHEVを試作し、2002年に遠州鉄道で試験運行を行い、2004年からは正式発売、2007年からは改良を施されエアロスターエコハイブリッドとして発売された。HEVはHIMRと異なり、ディーゼルエンジンを発電専用とし、駆動にはもっぱら電気モーターを使用するシリーズハイブリッド方式である。
2003年8月22日より、米・キャプストン製マイクロガスタービンを使ったニュージーランド・デザインライン製ガスタービン発電シリーズハイブリッド方式電気駆動バスが、日の丸自動車興業によって東京駅周辺で無料巡回バスとして運行されている。
日野の電気式ハイブリッド車"HIMR"（東京都交通局）
三菱ふそうの蓄圧式ハイブリッド車"MBECS"（東京都交通局）
日産ディーゼルの蓄圧式ハイブリッド車"ERIP"（東京都交通局）
いすゞの蓄圧式ハイブリッド車"CHASSE"（東京都交通局）
[編集]その他の車両
旅客輸送以外の車両においても古くから電気式ハイブリッドは使われている。第2次世界大戦時にはティーガー(P)駆逐戦車やマウス (戦車)に使われた。また、鉱山で活躍するマンモスダンプも大型の機種には電気式ハイブリッドが採用されている。近年では戦闘車両や軍用車両の開発も徐々に進みつつある。[1]
[編集]ハイブリッドカーをとりまく状況
トヨタ・プリウス（2006年）
日本のメーカーが主導していることもあり、日本ではハイブリッドカーが環境に優しい車として評判が高い。市販されているハイブリッド乗用車では、10万キロのLCA評価で同クラスガソリン車よりも2割～3割の二酸化炭素排出量が削減できる。その削減量は従来のガソリン車では到底実現できないものである。しかし、世界的な2050年までの二酸化炭素排出量半減の流れを見ると、ハイブリッドカーを普及させても自動車からの二酸化炭素排出量を半減させることは難しく、次世代の自動車としては少々力不足であることは否めない。日本のメーカーがハイブリッドを推進する一方、欧州では同じ環境に優しい車としてディーゼル車を推進している。 世界の各メーカーは短期的にはハイブリッドカーとディーゼル車を普及させる方針だが、長期的には必ずしも化石燃料を必要としない電気自動車又は燃料電池自動車を導入する流れがある。 また、ガソリン車でもアルコール系燃料の利用促進などがおこなわれてきており、環境や燃費といった点でのハイブリッドカーの訴求点は一筋縄ではいかないものとなっている。 昨今の世界的原油価格の高騰で、ハイブリッドカーの販売は非常に伸びており、電気自動車や燃料電池車が市販されるまでは主流の技術になると考えられる。
[編集]ディーゼル車
詳細はディーゼル自動車を参照
ディーゼルエンジンはガソリンエンジンよりも最大50%程度効率がよく、二酸化炭素排出量が少なくなる反面、窒素酸化物（NOx)）や黒煙の問題を抱えることになり、それらの処理技術の開発が難しかった。現在は技術の進歩で従来のディーゼル車よりはるかにクリーンになっており、最新型では一昔前のガソリン車並の排ガスレベルが達成された。しかし、最新のガソリン車と比べるとNOxなどの排出量は何倍もの差がある。ガソリン車レベルの排ガスを実現するためには高価な触媒が必要で、場合によってはNOx還元用の尿素水も必要である。ディーゼルエンジンは高圧燃料噴射装置やターボチャージャー、EGRなどのハイブリッドカーでは必ずしも必要ない機構が必要でコストが割高になる。現状では判断が難しいが、ガソリン車との価格差が小さくなっているハイブリッドカーと比べると、コスト的なメリットがディーゼルにあるか疑問である。ただし、比較的大型の車で走行速度が高い場合はディーゼル車の方が効率がよい。日本国内に限ってみると、渋滞が多く、法定速度が100km/hの環境では明らかにハイブリッドの方が有利である。
日本では、CO2排出が最も少ないにもかかわらず、旧型車にありがちな黒煙や特有の臭いなどによって「環境に悪い車」のイメージが強いこともあり、2007年8月をもって日本において販売されるディーゼル乗用車は全廃（排出ガス規制の適用猶予を受けている一部の輸入乗用車に限り販売継続）され、技術の遅れが懸念されている。対照的に西ヨーロッパでは著しい増加傾向にあり、新車乗用車販売の42.6%（2006年）を占めている。ドイツ車など欧州メーカーではハイブリッドカーに対抗し得る環境技術であるとして開発・宣伝している。一方で世界最大の自動車市場であるアメリカ合衆国におけるディーゼル自動車のシェアは約0.5%（2006年）であり、同国50州全ての環境規制に適合するディーゼル自動車は現状では発売されていない。
ディーゼルエンジンと電気モーターとの併用によるハイブリッドカーの乗用車は開発段階であると言える。一方、トヨタ自動車・日野自動車からはデイーゼルハイブリッドトラックが市販され、三菱ふそうも路線バスでシリーズハイブリッドを実用化している。ドイツの自動車メーカー・ダイムラーは2007年11月、子会社である三菱ふそうトラック・バスが持つハイブリッド技術を流用したディーゼル・トラックを、2008年中を目処に同社のメルセデス・ベンツブランドから発売するとの計画を発表した[2]。 より出力は劣るものの、向き不向きこそあれど大抵の穀物は原料に出来るために原料を選ばないこと、安い穀物や、穀物の搾りかす（従来から産業廃棄物のことが多い）を使うことでコストが抑えられること、硫黄酸化物や窒素酸化物の排出が極めて少ないこと、植物原料の燃料なので新たな二酸化炭素を作り出さないこと（カーボンニュートラル）などにより注目を集めている。
アルコール燃料は自動車の初期の時代から使われていた。第二次世界大戦末期、日本ではビール工場の全てを軍事用（飛行機・自動車用）としてアルコール燃料生産用に改造することに着手していたといわれる。石油が低価格で安定供給されるようになってからは注目されない燃料となっていた。しかし、1970年のオイルショック以降、再びメタノールやエタノールといったアルコール燃料（バイオマス燃料）に注目が集まった。ブラジルが有名だが、アメリカでも、自動車燃料に10パーセントのアルコール燃料を含んでいるものが標準となっている。
一方で、バイオマス燃料車が増えたことで、安かったトウモロコシなどの穀物の市場が北米を中心に高騰して、供給不安から穀物の価格上昇で飼料価格も連鎖的に上がり、食品価格全体が上昇してしまう問題も引き起こしている。根本的な問題として、すべての自動車にバイオマス燃料を採用しようとすると燃料用作物の耕作面積は陸地全体を使っても足りない。最近では、それらの事情により、バイオマス政策は疑問視されつつある。
日本でも経済産業省が取り組みを始めた[3]。2007年時点では、廃却処理に苦労しているサトウキビやサトウダイコンの搾りかす（バガス）を使ったプラントでの試験を行なう予定。
また、軽油代替燃料としてバイオディーゼルもある
日本ではバイオマス車が普及していないためハイブリッド車といえばガソリンエンジンが主流だが、カーボンニュートラルやCO2削減の観点からバイオマス燃料ディーゼルエンジンのハイブリッド車も研究されており、現代では三者は必ずしも競合する概念ではない。
[編集]ハイブリッドカー車種
[編集]日本
トヨタ自動車
プリウス(初代、二代目)
クラウンセダン マイルドハイブリッド
エスティマ ハイブリッド(初代、二代目)
アルファード ハイブリッド
ハリアー ハイブリッド
クルーガー ハイブリッド
トヨタ・ダイナ ハイブリッド
トヨタ・トヨエース ハイブリッド
トヨタ・クイックデリバリー
FT-HS
クラウン ハイブリッド
レクサス GS450h
レクサス LS600h・LS600hL
日産自動車
ティーノ ハイブリッド(100台限定生産)
本田技研工業
インサイト
シビック ハイブリッド(初代、二代目)
CR-Z(コンセプトモデル)
スズキ
ツイン
ダイハツ
ハイゼットカーゴ ハイブリッド
三菱ふそうトラック・バス
キャンター・エコハイブリッド
エアロスター・エコハイブリッド
日野自動車
デュトロ・ハイブリッド
ブルーリボンシティ・ハイブリッド
セレガ・ハイブリッド
[編集]アメリカ合衆国
トヨタ自動車
プリウス
カムリハイブリッド
本田技研工業
アコードハイブリッド
日産自動車
アルティマハイブリッド
マツダ
トリビュートハイブリッド
ゼネラルモーターズ
サターン・ヴューグリーンライン
サターン・オーラグリーンライン
シボレー・マリブハイブリッド
シボレー・タホハイブリッド
GMC・ユーコンハイブリッド
フォード・モーター
フォード・エスケープハイブリッド
マーキュリー・マリナーハイブリッド
クライスラー
クライスラー・アスペンHEMIハイブリッド
ダッジ・デュランゴHEMIハイブリッド
[編集]ヨーロッパ
[編集]ニュージーランド
デザインライン
MK-1
[編集]自動車以外でのハイブリッドカー
[編集]鉄道
詳細は日本の電気式気動車#電気式の将来（ハイブリッド気動車）を参照
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キヤE991形「NEトレイン」
鉄道では、古くからガス・エレクトリックや、ディーゼル・エレクトリックと呼ばれる方式が実用化され、非電化区間の輸送改善に貢献している。シリーズ式ハイブリッド（エンジンで発電し、モーターで駆動する）との違いは、発電機とモーターの間にバッテリーを持たないこと。
日本では機械式や液体式との区別のため、電気式ディーゼルカーと呼ばれるが、駆動方式としては少数派である。古い車両では、1929年にドイツから日本へ輸入されたDC11形ディーゼル機関車や、1935年に製造された、国産の初のディーゼル機関車であるDD10形などがあるが、これらはもちろんハイブリッド車ではない。
また、都営トロリーバスで、架線の敷設が困難な区間（明治通りの山手貨物線踏切）を走行できるよう、無電区間専用の小型ディーゼルエンジンを搭載した車両が存在したが、これもこの項でいうところのハイブリッドカーではない。
本来のハイブリッド気動車としては、JR東日本が2007年7月31日から小海線で旅客列車に使用しているJR東日本キハE200形気動車がある。これは同社が2003年に試験用として開発した気動車、NEトレイン（キヤE991）の実験結果を参考に計画したもので、リチウムイオン二次電池を屋根の上に載せ、車体床下にディーゼルエンジンと発電機、それに車輪を駆動するモーターを搭載している。ただしディーゼルエンジンの動力は発電のみに使われ、発電された電気でモーターを駆動するシリーズ方式である。
NEトレインは小海線でテストが行われ、キハ110系と比較して燃料消費が平均10％、最大で20％減らされた。また、有効回転域の狭いディーゼルエンジンを搭載する気動車では必須だった変速機が不要となり、整備コストも低減している。
さらに2007年10月、JR北海道はモータアシスト方式ハイブリッド気動車の試験車として、同社キハ160形気動車を改造した。こちらはディーゼルエンジンの動力も駆動に用いるため、電子制御機械式変速機を使用している。
[編集]自転車
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詳細は電動アシスト自転車を参照
排気ガスを出さない公共交通機関として自転車タクシーにも応用されだしており、ベロタクシーなどが営業されだしている。
[編集]オートバイ
小型電動モーターとエンジンを併用したハイブリッドバイクが開発中で、原付ハイブリッド二輪車が発売されている。ただしそれと同時に電動式バイクも開発中であるため、そのまま電動式バイクに移行する可能性も考えられる。
[編集]関連項目
ハイブリッド
電気自動車
燃料電池
低公害車
プラグインハイブリッドカー
[編集]脚注・参照
HybridCars.com
PLUG IN AMERICA
FORMULA HYBRID
Toyota's hybrid cars information. HYBRID SYNERGY DRIVE
ハイブリッド式軍用車両
ハイブリッド車の未来
最終更新：2008年09月09日 18:16
