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2009.10.19

日産自動車株式会社常務 篠原 稔

日産におけるEVの技術開発と

将来の展望

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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

3

CO2の削減

資源循環

環境に配慮した設計

リサイクル実効率95%以上再資源化率 100%

リサイクル実効率95%以上再資源化率 100%

エミッションのクリーン化

（例.キューブSULEV）

SU-LEV車の拡大

排気ガス 大気並み排気ガス 大気並み

2000 2050

短期：HEVを含むエンジン技術の進化

長期：ゼロ・エミッション車が必要

ICE

HE

V

EV

FC

V

新車

のC

O2排

出量比

(Well t

o W

heel)

40

60

80

100

0

20

450ppm450ppm450ppm

ニッサン・グリーンプログラム （NGP） 2010

2050年に2000年比：90％削減（試算値）

4

環境：CO2削減に向けたクルマの電動化

燃料電池車

100%

80%

60%

40%

20%

0%

ガソリン車 ハイブリッド車 電気自動車

新車

のC

O2排

出量比

(Well t

o W

ｈe

el)

(%)

90%90%

ディーゼル車

再生可能エネルギーからの電気使用

再生可能エネルギーからの水素使用

究極はゼロ・エミッション ビークルとクリーンエネルギー

ゼロ・エミッションビークルゼロ・エミッションビークル

5

石油

バイオ

石炭天然ガス

電気原子力原子力

水力・風力・太陽光

ゼロエミッション電力

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

エネルギー：クルマの動力源としての電気の活用

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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

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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

8

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)

9

EV専用ITによるサポート機能EV専用ITによるサポート機能

LEAF概要

EVがもたらす様々な価値内燃機関の車 EV

周りにも自分にも静か周りにも自分にも静か騒音騒音

スタンドで給油スタンドで給油

排気ガス排気ガス

EVならではの新しい走りEVならではの新しい走り

胸のすく加速感スムーズな発進

持続可能なモビリティ社会の実現

毎朝満タン

走り出しから高速までエンジン音のない静かさ

100km/Lの車に

相当する燃料代

ゼロエミッションゼロエミッション

自宅で充電自宅で充電

6000円/月（20km/L、1000km/月走行）

1200円/月（深夜電力で充電、1000km/月走行）

電気代ガソリン代

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3Lクラスのガソリン車に匹敵するキビキビした加速

LEAFの加速性能

時間 [sec]

加速

度[G

]

LEAF

Hypermini

FUGA

30ｍ

3L ガソリン車

10ｍ 20ｍ

LEAF

同一時間での到達距離

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室内騒音レベル

(dB

)

全走行領域の静粛性

LEAF

TEANA 2.5L

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

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

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地図

東京銀座中心で

100kmだとどこまで

160kだと・・・・

150km

0 50 100 150 2000

20

40

60

80

100

1日の平均走行距離 (km) 東京からの距離

割合

(%)

100km

50km

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

日常十分な航続距離

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航続距離の試験モード：US LA4

31.5km/h

平均車速

約80km/h

最高車速

US LA4モード

冷機+暖機

エンジン状態

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

0 500 1000 1500 2000 2500 (s)

40

20

Cold cycle Soak Hot cycle

車速

(mile/h

) 60

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充電

Charging Level

0 1/2 Full

Autonomy Range

１２３ｋｍ※Estimation

Charging Start !OFF

80%

ON

充電

Charging Level

0 1/2 Full

Autonomy Range

１２３ｋｍ※Estimation

Charging Start !OFF

80%

ONON

航続可能範囲

最新充電ステーション

充電完了通知

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

トリップ精算

タイマーエアコン タイマー充電

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

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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

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新開発 EV専用プラットフォーム

高応答モータとインバータをフロント部に搭載

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• 薄型リチウムイオン電池を床下にレイアウト• バッテリ・インバータフレームを活用した高剛性車体

広い居住空間静粛・軽快な走り

ラミネート型リチウムイオン電池を床下に搭載

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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

Li-ion電池パックの構成

バッテリ・モジュールバッテリ・モジュールラミネート・セルラミネート・セル

バッテリ・パックとしてフロア搭載

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駆動

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

燃料タンク

エンジン

トランスミッション

駆動

バッテリーバッテリー

インバータ

モーター

エネルギー貯蔵

動力発生

変速

動力伝達

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140Wh/kg*> 2.5kW/kg*½ the Size

Charge

Discharge

* after durability test * after durability test

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

リチウム 筒型(2000年）

ラミネート

ラミネート型筒型

ラミネート

安定した結晶構造を持つ材料を使用

ラミネート型による高い冷却性能

リチウム 筒型(2000年）

高い信頼性を既に確保

エネルギ－２倍出力２倍 サイズ1/2、高い搭載性

ラミネート型Li-ion電池の性能

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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

クルマの進化

電池車載イメージ

2000年当時

鉛電池 Li-ion 電池

1600L

200L

現在モータモータ インバータインバータ 電池電池

例） 20kwhのエネルギー容量に必要なバッテリー容積

例） 20kwhのエネルギー容量に必要なバッテリー容積

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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

Li-ion電池の特徴とポテンシャル

化学変化を伴わない充放電ﾒｶﾆｽﾞﾑ

Li-ion電池の原理

e-e-

Li+

Cathode Anode

紫：導電ネットワーク（出力）

白：電極活物質（容量）

容量・出力を電極構造で最適化2倍以上のエネルギー性能

エネルギー密度の比較 電極モデル

Li-ion(3.6V)

Ni-MH(1.2V)

Ni-Cd(1.2V)

鉛酸(2.0V)

0 100 200 300 400体積エネルギー密度 Wh/L

重量

エネルギー密

度W

h/k

g

0

50

100

150

軽量・コ

ンパクト

材料の選択肢が多く，更なる性能革新の可能性を秘めている

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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

温度

充電条件

• 高温での劣化

• 低温での出力低下

• 充電頻度、急速充電による劣化

SOC （バッテリーの充電状態）バッテリ稼動条件のマネジメント

温度マネジメント

バッテリ性能に影響する要因車両でのバッテリ・マネジメント

• 過放電サイクルによる劣化• 満充電による劣化

SOC：State of Charge

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充電器

バッテリパック

インバータ

モータ

回生制動

電動エアコン

電動パワステ

LEDヘッドランプ

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、主要部品が全て電化される

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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

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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

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充電ネットワーク

8h

3相200V

単相200V

単相100V

電源

30min

16h

充電時間

~15A

~20A

Type

普通充電

急速充電

道程での充電行き先での充電

普通充電

家庭充電

急速充電滞在時間で普通/急速を使分け充電タイプ

EV利用

充電ネットワーク

充電器充電器

充電器

充電器

充電タイプ

短距離 短・中距離 長距離

充電インフラ：充電インフラの考え方

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

1000(～2014)

160(計画値)

普通充電

10023(設置済)

急速充電

2010 計画

現在

10 km

10km

神奈川県

横浜横浜

都市部

例：神奈川県の充電インフラ

神奈川県内の公共充電器数

急速充電器

普通充電器候補地

2009年3月現在

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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

世界のEV市場規模予測 (各種公開データよりプロット)

0

20

40

60

80

100

120

2010 2015 2020

（万台）

（年）

C社

A社

B社

D社

30

EVのマーケット：都市部は1億台の潜在市場

ドイツ 中国

米国New YorkNew York

Los AngelesLos Angeles

Chicago

San San FranciscoFrancisco

Philadelphia

Dallas Atlanta

Houston

Detroit

Sao Paulo

BeijingBeijingTokyo

MoscowParisParis

London

Madrid

5000k -

3000k -2000k -

1000k -

Shanghai Yokohama

Lisbon

Manchester

Singapore

Seattle

Phoenix

San Diego

Portland

Seoul

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*

*乗用車保有台数100万台以上の都市のみでカウント(2006年)

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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

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windwind

nuclearnuclear

・ｶｰｼｪｱﾘﾝｸﾞ・ﾊﾟｰｸ&ﾗｲﾄﾞ・ITSｻﾎﾟｰﾄ

都市交通のすみわけ

エネルギー貯蔵エネルギー貯蔵

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

ｸﾘｰﾝｴﾈﾙｷﾞｰの導入

電力供給の安定化電力供給の安定化ﾋﾟｰｸｼｪｰﾋﾞﾝｸﾞﾋﾟｰｸｼｪｰﾋﾞﾝｸﾞ

発電 充電ﾈｯﾄﾜｰｸ

電力ﾈｯﾄﾜｰｸ

BAT会社ﾊﾞｯﾃﾘｰ ﾘﾕｰｽ

EV・ﾊﾞｯﾃﾘｰ 交通ｼｽﾃﾑの最適化

EV

BAT会社

太陽電池

系統電力

蓄電池 (Li-ion Batt.)

コンバーター

V2H H2V

配電盤AC

DC

ACDC

蓄電

売電

スマートハウススマートハウス

深夜電力

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

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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

神奈川3.5万円/1kW上限12万円

神奈川3.5万円/1kW上限12万円

札幌7万円/1kW上限20万円

札幌7万円/1kW上限20万円

大阪10万円/1kW上限40万円

大阪10万円/1kW上限40万円

京都2.5万円/1kW上限10kW

京都2.5万円/1kW上限10kW

北九州市3万円/1kW上限12万円

北九州市3万円/1kW上限12万円

宮崎低利融資

300万円上限

宮崎低利融資

300万円上限

東京10万円/1kW上限100万円

東京10万円/1kW上限100万円

埼玉6万円/1kW上限21万円

埼玉6万円/1kW上限21万円

新潟市3.5万円/1kW上限35万円

新潟市3.5万円/1kW上限35万円

宮城3.5万円/1kW上限12.5万円

宮城3.5万円/1kW上限12.5万円

秋田6万円/1kW上限24万円

秋田6万円/1kW上限24万円

福島1.5万円/1kW上限4kW

福島1.5万円/1kW上限4kW

鹿児島4.5万円/1kW上限13.5万円

鹿児島4.5万円/1kW上限13.5万円

千葉市3万円/1kW上限9万円

千葉市3万円/1kW上限9万円

兵庫3万円/1kW上限10万円

兵庫3万円/1kW上限10万円

群馬3.5万円/1kW上限10万円

群馬3.5万円/1kW上限10万円

石川10-25万円

石川10-25万円

鳥取市2万円/1kW上限8万円

鳥取市2万円/1kW上限8万円

松山市5万円/1kW上限20万円

松山市5万円/1kW上限20万円

(J-PEC HPより一部を抜粋)

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高エネルギー自給率施設・家の増加

施設間の電力融通とネットワーク化

スマートグリッド構築のシナリオ

基幹クリーン電力との接続

メガソーラー 風力

再生可能

化石燃料

再生可能

化石燃料

再生可能

化石燃料100％

＜電力エネルギー内訳イメージ＞

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

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急速充電機能DC/DC

蓄電

売電

系統電力充電機能

配電盤

ソーラー発電充電ステーションの実証実験

50kW

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

一般負荷

蓄電池（駐車中の電気自動車群）

168kWh

太陽電池

2009年開始

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Zero CarbonZero CarbonZero Carbon

Low CarbonLow CarbonLow Carbon

電気自動車の普及電気自動車の普及

エコ運転の普及エコ運転の普及 渋滞の改善渋滞の改善

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

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”

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“Zero Carbon” の取り組み：電気自動車の普及

電気自動車の普及

• 購入時の優遇

• 利用時の優遇- 有料駐車場- 高速道路

充電インフラの整備

• 公共駐車場への導入

• 民間事業者の設置支援

都心部モビリティの検討

• EVカーシェアリング

• パーソナルモビリティ• CO2削減効果

電気自動車の導入・普及に関するさまざまな施策を検討

EV/PHEVに対し2,000～5,000£の補助金を支給(予算規模：250m£ )

ロンドンに25,000ヶ所

(～2015)

23億 £(20m£を充電インフラ投資)

120万台 (～2020)

イギリス

40億€15億€を充電インフラ投資

5億€(連邦政府)

予算規模

10万台分のEV/PHEVに対して5,000€の補助金を支給 (～2012)

初期10万台に対して3,000-5,000€の補助金を支給 (2012-2014)

購入

インセンティブ

100万ヶ所 (～2015)440万ヶ所 (～2020)

-充電インフラ

200万台 (～2020)100万台 (～2020)導入台数目標

フランスドイツ

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

40

パートナーシップ

Oregon

California

Arizona

Tennessee

U.S.A（2010）

Washington

North. Carolina

Israël（2011）Monaco（2011）

UK

Japan（2010）

Singapore

China（2011）Portugal（2011）

Ireland

Australia

＊）2009年8月末現在

Switzerland（2011）

France（2011）

（年度は電気自動車導入時期）

EV普及に向けたグローバルのパートナーシップグローバルに約30のパートナーシップを締結