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==== その他の車両 ====
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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]]（ガス･エレクトリック）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（ディーゼル・エレクトリック方式）が採用されている。近年では[[装甲戦闘車両|戦闘車両]]や[[軍用車両]]の開発も徐々に進みつつある。[http://www.designnewsjapan.com/magazine/2006/10cover.html]
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== ハイブリッドカー車種 ==
== ハイブリッドカー車種 ==

2009年12月5日 (土) 10:25時点における版

トヨタ自動車 プラグインハイブリッドカー

ハイブリッドカー（英: Hybrid Vehicle, HV）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。

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、一般には「バイ・フューエル」と呼ばれる（LPG自動車・CNG自動車・水素自動車の一部の、燃料にLPG・CNG・水素とガソリンの両方を持ち切り替え可能なエンジンを持つ）もの、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年に発売されたトヨタ自動車のプリウス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航続距離の長さを生かす[1]手法が、内燃機関→発電器→整流器→蓄電池→電動機のシリーズ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、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（電気自動車）、常温で気体である水素の充填量が増やせない[2]、水素充填のためのインフラ整備が財政負担となる（水素自動車、燃料電池車）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（無軌条電車、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）

ガソリンエンジン・ディーゼルエンジン以外を発電用動力とする研究としては、プジョー、ルノー、ボルボの各社がガスタービンエンジンを使用する研究を進めているが、実用化には至っていない。これらは小型ガスタービンを発電専用としたシリーズ方式である。また、プジョーではこれとは別に、ヨーロッパで人気のあるディーゼルエンジンとの組み合わせで、ハイブリッドカーの市販化を目指している。

併用される動力源

参照en:Hybrid vehicle

車両の種類

  • 二輪車および自転車
  • 重機
  • 鉄道
  • クレーン
  • 商用車
  • 軍事車両
  • 船舶
  • 航空機

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。なお、シリーズ方式とパラレル方式を融合した「シリーズ・パラレル併用方式」もあるが、大型自動車を含め試作車レベルでは存在するものの、市販車としては未だに登場していない。

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。簡単に言うと、『発電システムを搭載した電気自動車』である。

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方法自体は、ガス・エレクトリックやディーゼル・エレクトリック及びターボ・エレクトリックと呼ばれる方式があり、これらは古くから実用化された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事で、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、通常の自動車に必須なトランスミッションが不要である事がメリットだが、内燃車と電気車のシステムが共存する上、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事、熱となって失われるエネルギーが多く効率が高くない事がデメリットとなる。この点を補う為、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為に、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。

パラレル方式

パラレルハイブリッド。日野自動車・HIMRシステムの例
日野・大型バス用HIMR付きM10U型エンジン。モーターアシストにより排気量の低減も実現した。
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為、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リング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為、発進時や急加速時等のエンジンが苦手とする、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といった、両者の「いいとこどり」とも言えるのがパラレル方式である。一般に、重量と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制御等のパワーエレクトロニクス技術の進歩により性能差は解決された。

  • 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。

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（動力分割方式）は、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、発電機とモーターに振り分ける方式である。

発進時や低速走行時にはバッテリーに蓄えられた電気でEV走行し、通常走行時にはエンジンを最大トルク近辺の低燃費回転域で回し、プラネタリーギアを介した発電機でバッテリー充電を行いながら速度制御を行う。燃費悪化の原因となるエンジン出力の変化を極力抑えていることもこの方式の特徴である。

スプリット式は動力分割機構（遊星ギア）を用いて、発電機とモーターの回転制御を行う事でトランスミッションの役割を持たせる事が出来る為、事実上トランスミッションは必要無い。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残る為に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為に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、動力分割機構の制御が非常に複雑であり、上記の方式に比べ採用メーカーの数では少数派に属する方式である。但し、制御の問題が解決されればトランスミッションに掛かるコストダウンと言うメリットが生きる為、性能面の補正を無視してもパラレル方式に比べコスト面の不利は少ないと言われている。

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。

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、有害排出物の低減が出来る[4]。

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ある。

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エンジンなど、軽量化・高効率化したエンジンを使用する事ができる。

車には使用されていないエンジン

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。

回生ブレーキ

プリウス以降のハイブリッドカーがエネルギー効率を高めているのは、減速時にモーターを発電機として用いて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」によるところが大きい。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で「回生ブレーキ」が利用できる。

全輪駆動

プロペラシャフトに替わりに後輪にモーターを追加するなど、モーター駆動により、全輪駆動が比較的に容易である。

問題点

ハイブリッドカーはエンジンとモーターを一台のクルマに搭載するため、システムそのものが複雑になると同時に同排気量ガソリン車と比較して15～20%ほど重量が増えてしまう。[5]システムの複雑化は信頼性の低下に繋がりかねず、また重量の増加はタイヤや路面のダメージを増大させる。また、モーターやバッテリーにはレアメタルほか希少素材を必要とするためその確保の難しさを懸念する声もある。さらに、燃費を追求するあまり軽量化の名目でアルミを多用する、廃車になったあとのバッテリー廃棄がもたらす環境負荷の問題など、生産・廃棄の段階での環境コストを考えるとメーカーが言うほどには環境に優しくないと言う声もあるが、論点を地球温暖化の原因となる温暖化ガス排出の抑制、とりわけCO2排出削減にしぼると、プリウスは確実に温暖化の抑制に貢献しているという見方が大半である。

歴史

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、1900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」[6]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[7]。
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年-1916年）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35mph (55km/h) まで出した。1918年まで600台ほどが販売された。[8]
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。[9]、[10]
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。[11]
エアーエンジン (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後にハイブリッドカーでも使用されることになる。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。販売はまったく駄目だったが、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。
1960年代
トヨタ自動車が「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中で1964年から研究し、1969年から実車開発を開始し1971年にはバス用試作ユニットとして公開した。1969年には、ゼネラルモーターズがGM512を登場させた[9] [10]。
1970年代
この頃、大気汚染問題が深刻な社会問題となっていたが、これにさらにオイルショックが決定的となり、排出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行われるようになった。しかし、1985年を過ぎる頃になると、安定した石油供給と排出ガス対策により、ハイブリッドカー研究は縮小された。[11]
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アメリカで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[12]。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行ったものだった。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。[9] [10]
トヨタ自動車は、ガスタービンエンジンをセンチュリーに搭載し、1975年の第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、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軸式であった。モーターは左右前車軸にあり、前輪を駆動する前輪駆動方式。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。(以上[13])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、スポーツ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
1981年に旭化成の吉野彰が、リチウムイオン二次電池を発明した。
1982年に住友特殊金属の佐川眞人らによって、ネオジム磁石が発明された。ネオジム磁石を使った永久磁石式同期モーターは、プリウスの発電機・動力モーターやインサイトの動力モーター、i-Mievの動力モーターなど、その後のハイブリッド自動車、電気自動車のモーターの主流になっていく。
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クアトロでも行い、この時は2000cc85kW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。
マツダは1989年の東京モーターショーで、RE13X スーパーレスポンスロータリー/モーターハイブリッドシステム[14]というコンセプトエンジンを展示した。RE13Xは13Bロータリーエンジンを母体とし、ATCS（アクティヴ・トルク・コントロール・システム）と呼ばれるモーター/ジェネレーターをエキセントリックシャフトの出力軸に取り付けていた。通常のエンジンでフライホイールが付く位置である。ATCSは、低回転時のエンジンのトルク変動を電気モーターの逆トルク位相で打ち消すのが目的である。通常の2ローターロータリーエンジンでも、4気筒以下のレシプロエンジンに比べ、トルク変動は小さいが、マツダの技術者たちはそれでもよりスムーズにすべきだと考えていた。フライホイールが不要なことと、エンジン自体がオールアルミ製だったため、低慣性モーメント化が実現でき、レスポンスに優れていた。ATCSのモーターは、回生ブレーキとしても機能し、ブレーキング時には発電を行い、バッテリーに蓄電する。エンジンへの負荷を低減させるため、RE13Xの補器類は全て電動となっていた。RE13Xの最高出力は220bhp、最大トルクは196N・mと発表されている。
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行うことされ、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。
1990年代半ば頃は、自動車のハイブリッド化は排出ガス、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。
トヨタ自動車から、マイクロバスのコースターに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、電気自動車の一充電あたりの走行距離をより伸ばす目的で考案されたもので、走行中も常に発電し、充電を行うため、純粋な電気自動車の短所を大きく払拭している。ただし、価格はディーゼル車の2倍程と非常に高価であった。
1995年
第31回東京モーターショーでプリウスが参考出品された。
1997年
トヨタ自動車からプリウスが1997年10月に発売された。パナソニックEVエナジー製ニッケル・水素蓄電池を搭載。エンジンを一定の低燃費回転域で動作させ、遊星歯車機構によって速度調整と充電をおこない、低速走行時・加速時・電力余剰時に電動モーターを使用する動力分割方式ハイブリッドが初めて搭載された。
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
本田技研工業よりインサイトが1999年9月に発表され、同年11月より発売開始された。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
日産自動車よりティーノ 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。
2001-2005年
トヨタ自動車　エスティマハイブリッド（2001月6月）、クラウン（2001年8月）、アルファード（2003年7月）
日野自動車　ブルーリボンシティ HIMRワンステップバス（2001年9月）、デュトロ（2003年11月）
ホンダ　シビック（2001年12月） 北米版アコード（2004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）
三菱ふそうトラック・バス　エアロノンステップHEV（2004年2月）
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、トヨタ自動車が中国にハイブリッド車を正規導入している。トヨタ自動車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。
2006-2010年
2006年10月、日産自動車が米国でトヨタ自動車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年投入予定と発表した。
2007年2月、上海交通大学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[15]。
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、うちヨーロッパでの販売が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、トヨタ自動車は、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、トヨタ自動車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、公道テストを開始した。
2008年6月、住友電気工業が世界初となる超電導モーターによるハイブリッドカーの試作に成功した。
2009年2月、ホンダが、2代目となるインサイトを、発売した。
2009年5月、トヨタ自動車が3代目となるプリウスを発売した。
2009年7月、ヒュンダイ及びその傘下のキアが韓国車初の市販ハイブリッドカーを計2車種、韓国国内で販売開始。どちらも組み合わされるエンジンはLPiである。
ヒュンダイからはアバンテLPiハイブリッドが発売。追ってキアからはフォルテLPiハイブリッドが発売された。

ハイブリッドカーを取り巻く状況

ホンダ・インサイトコンセプト

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、ハイブリッドカーを競争力のある市販車として発売出来る技術力や、当座の開発資金がないヨーロッパのメーカーなどは、開発資金が安く技術も低く済むディーゼル車を環境に優しい車として宣伝・推進している[16]。

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、内燃車でもアルコール系燃料の利用促進などが行われており、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。

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 Motor & 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。日野自動車は改良を続け、1995年には小排気量エンジンに変更して排出ガス値と燃費を改善し、2001年にはワンステップ化、2005年にはノンステップ化を実現した上で、親会社のトヨタからプリウスの技術を流用、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。

嚆矢は三菱自動車工業の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、日産ディーゼル工業がERIP（エリップ）、いすゞ自動車はCHASSE（シャッセ）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。

日産ディーゼル工業は、大電流の出し入れ速度に優れる電解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、日野自動車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の組合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た。しかし、その後同社もコモンレール噴射方式に移行し、尿素SCRシステムを組み合わせ、三菱ふそうトラック・バスに技術供与し、相互OEMの関係となっている。

その後三菱ふそうトラック・バスはディーゼル・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）
    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）
    三菱ふそうの蓄圧式ハイブリッド車“MBECS”（東京都交通局）
  • 日産ディーゼル工業の蓄圧式ハイブリッド車“ERIP”（東京都交通局）
    日産ディーゼル工業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）
    いすゞの蓄圧式ハイブリッド車“CHASSE”（東京都交通局）
  • 日野セレガハイブリッド（松本電気鉄道）
    日野セレガハイブリッド（松本電気鉄道）
  • 三菱ふそうの電気式ハイブリッド車「エアロスターエコハイブリッド」（羽田京急バス）
    三菱ふそうの電気式ハイブリッド車「エアロスターエコハイブリッド」（羽田京急バス）

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（ガス･エレクトリック）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（ディーゼル・エレクトリック方式）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。[2]

ハイブリッドカー車種

市販車種

コンセプトモデル

自動車以外でのハイブリッドカー

鉄道

キヤE991形「NEトレイン」
キハE200-3
キハ160-1「ITT」
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

鉄道は、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（潜水艦を除く）位である。

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、東京都の都営トロリーバスでは、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%を減らさせた。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。

自転車

ベロタクシー
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。

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、現時点では原付ハイブリッド二輪車が発売されている。但し、それと同時にエンジン不要の電動式バイクも開発中で、蓄電システムの小型軽量化次第ではそのまま電動式バイクに移行する可能性も考えられる。

関連項目

脚注・参照

[脚注の使い方]
  1. ^ 但し、『軽量高カロリーのガソリン燃料使用』と言う前提条件のクリアが必要。
  2. ^ 燃料タンク容積に対し取り出せるエネルギーが少ない為に、充填1回当たりの走行距離が少なく、容積あたりの効率はガソリンに劣る。
  3. ^ なお、アウディ・デュオはバッテリは外部充電のみでエンジンでの充電はしない為、この章のパラレル方式の定義には合致しない。
  4. ^ 実際、プリウスではモニターにて状況を確認できるが、回生ブレーキの効きは強力ではなく、それよりも走行中に充電・放電・モーターのみでの走行を小刻みに行っている事によるメリットが観察される。
  5. ^ 具体例を挙げるとスズキ・ツインエアコンレス車の場合はガソリン車が570kgなのに対しHVが700kg(+130kg、+22.8%)、トヨタ・レクサスGS3500cc車の場合ガソリン車は1650kgなのに対しHV(450h)は1890kg(+240kg、+14.5%)である。
  6. ^ 「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。en:Lohner-Porsche_Mixte_Hybrid
  7. ^ 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。
  8. ^ en:Woods_Motor_Vehicle
  9. ^ a b c hybridcars.com History of Hybrid Vehicles
  10. ^ a b c [1]
  11. ^ a b 自動車原動機の環境対応技術 (自動車技術シリーズ) 朝倉書店 1997年7月刊 ISBN 978-4254236415 "5. 6 ハイブリッド車" (P183-189)
  12. ^ Victor Wouk and The Great Hybrid Car Cover-up of 1974
  13. ^ CAR GRAPHIC '76-1 P28
  14. ^ 山口京一ほか『RX-8』(有)リング（2003年）
  15. ^ http://www.pekinshuho.com/jj/txt/2007-02/25/content_56666.htm
  16. ^ http://eco.nikkei.co.jp/column/eco-car/article.aspx?id=MMECc7018024082007&page=2

外部リンク

   
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