title: ハイブリッド車はエコ?

ここのところの自動車業界は,ちまたのエコブームに乗ってハイブリッド車(HEV)が幅をきかせるようになっている.
トヨタのプリウスやホンダのインサイトをはじめとして,やらない(EVに注力する)方針と思っていた日産までもが,フーガのハイブリッド車を出してきた.
それで,政府も二酸化炭素25[%]削減というお題目のために,ハイブリッド車を推進するとかいっているわけだが,果たして,これは正しいのだろうか.

確かに,実際に走ってみれば燃費が飛躍的に向上するだろうから,普通はこれだけを見ればエコだと思うだろう.
しかし,ここで考える必要があるのは,"走っているときはエコ"ということが,必ずしも全体として優れていると限らないことだ.

まず,そもそもハイブリッド自動車とは何かということをものすごく大雑把に言うと,従来のエンジン車では捨てていたエネルギーを電力として取り出し(回生)て有効利用することで,燃料を燃やしたときのエネルギー利用効率を上げるものである.そのため,ハイブリッド車は通常のエンジン車に発電器(モーター兼用)と電池を追加している.もちろん,これを制御するセンサーや電子制御も増えているのだろうが,問題は電池である.
メーカーによって電気駆動とエンジンの比率とか方式とかによって差があるが,電池はそれなりの容量のものが搭載されている.
電池を製造するのにはそれなりのエネルギーを投入する必要があるわけで,これによる二酸化炭素排出は案外無視できない.しかも,過酷な使用をされるハイブリッド用電池はおおまかに五年位で寿命が来る(初代プリウスの頃.現在はもう少し改善されている?)と言われており,普通に考えれば,車体寿命の途中で1〜2度は新品の電池と交換することになる.交換で降ろされた電池は廃棄または再生処理に回されるはずで,ここでもまたエネルギーを必要とする.
以前,ある講演会の余談で演者がその話をしていて,その方の試算によると,なんとハイブリッド車が燃費向上で稼ぎ出すよりも,電池の製造&廃棄にかかるエネルギーの方が上回るということだった.残念ながら,自分で調べた範囲でどのくらいのエネルギーが必要か解っていないので,必ずしもこれが正しいと言うわけにいかないのだが,少なくとも,ハイブリッドはエコと手放しで言うのはまずいのではないかと思う.
ハイブリッドでどの位のガソリン節約になるかと言うことを簡単に計算してみると,寿命の間に10万[km]走ると仮定し,従来車の燃費を10[km/l],ハイブリッド車の燃費を25[km/l]として考えると,

(100000/10)-(100000/25)=6000[l]

ガソリン1[l]が,電力換算で4.2[kWh]とされているので,

6000*4.2=25200[kWh]

つまり,電池の製造/廃棄にかかるエネルギーがこれを下回っていないと,エネルギー消費ではハイブリッド車がエコであるとは言えなくなってしまうわけだ.
確かに,原子力とか風力発電所を大量に作って電力を生産すれば*1,エネルギー効率はともかく,力業で二酸化炭素発生量は減らせそうである.*2

それで,実はここからもう一つ,案外見落とされている重要なことを考えておこうと思う.
日本は,今のところ工業国であり,自動車輸出国である.二次電池についても,韓国に急迫されているらしいが,自動車用のものではまだそのほとんどを国内で生産していると思われる.つまり,製造にかかるエネルギーをほとんど国内でまかなう必要があるわけだ.
作られたハイブリッド車が国内で使用される分には,ガソリンの消費量減と鑑みて二酸化炭素排出量削減は不可能ではなさそうに見える.
ところが,日本は上に書いたように自動車輸出国なので,国外でハイブリッド車化されて削減した二酸化炭素量は自国に回ってこないことになる.むしろ,電池の,少なくとも製造分(リサイクルがどこで行われるか解らないので)については,エネルギー消費量が増大することになる.
つまり,アメリカ等のようにハイブリッド車を輸入する国は,一方的に排出量削減の恩恵を受けることができるが,輸出する側はその分を全部かぶることになるわけだ.
これがカーボンオフセットのような考え方で戻ってくれば良いが,おそらくそんなに都合良くは行かないのだろう.

だから,はじめに"25%の二酸化炭素排出削減"といった高邁な目標を掲げるのは良いものの,実現の根拠を考える段になってハイブリッド車や電気自動車の普及推進をあげている方々がいらっしゃるが,実は蓋を開けてみたら,減らないどころか増えていることにもなりかねないことに気付いているかが非常に心配なわけだ.*3

私は,生来天の邪鬼なので,ここまで書いたように考えてしまうのだが,結局何が言いたいかというと,物事を色々な角度から考えていくと,物事は案外落とし穴だらけなんじゃなかろうかということ.
それと,個人的には,ガソリン車の効率はまだまだかなり延び代がある*4ので,そんな研究をしている方々には,是非ともがんばっていただきたいなと.
まあ,そんなところで.


(2010/03/01)

*1 何で太陽光発電を入れてないかというと,太陽電池セルを製造するのには結構エネルギーがかかって,この効率が無視できないから.現在の効率では,製造時の投入エネルギーを取り戻すのには,多結晶で5年.アモルファスで2,3年かかるらしい.太陽電池セルの寿命が短いもので10年くらいなので,廃棄/リサイクルにかかるエネルギーまで考えると,意外と余分に取り出せるエネルギーは小さいのではなかろうか.
ともかく,発電効率の向上が重要.
ちなみに,世界的には太陽光発電よりも太陽熱発電の方が主流になりそうという説がある.施設の大きさ(面積)の問題だけで,発電コストは太陽熱の方がかなり低く,しかも蓄熱により夜間も発電を行うことが可能らしい.

*2 電気自動車は,エンジンがないのと,電池の充放電サイクルが異なるのでもう少し効率が良くなる気がするが,どうなのだろう.
走らせるのにかかるエネルギーの効率は,発電-送電効率まで考えるとガソリン車の約3倍(ハイブリッド車は約1.6倍なので,ガソリン節約の計算はもっと厳しくなる)ということなので,電池を入れてもハイブリッドより有利になりそう.問題は,航続距離なので,やはり画期的に電池の蓄電効率向上(と充電時間短縮)が無いと,ガソリン車の置き換えはなかなか進まないのでは無かろうか.

*3 それよりも心配なのは,製造業がエネルギー効率向上をギブアップして,生産拠点を海外移転,結果国内には廃墟しか残っていないという方が可能性が高そうなことだが.

*4 ガソリン車のエネルギー効率は約15%とも言われているので,画期的な技術が出てくれば電気自動車より効率が良くできるかも.こっちの方がロマンを感じるなあ.
ヨーロッパの自動車メーカーが,HEVよりもクリーンディーゼルなんかを出してきているのも,案外HEVを過渡的なものだと見なしていて,従来技術の延長でもってそこには対抗できると踏んでいるのではないかと邪推してみたり.