中国の技術ロードマップ:2030年に向けた省エネルギー/新エネルギー車の数値目標と方向性

EV/PHVを販売台数の最大50%、FCVを100万台、軽量素材の開発に注力

2016/12/28

要約

 2016年10月に中国における「省エネルギー車と新エネルギー車の技術ロードマップ」が中国汽車工程学会(以下、SAE China)から発表された。本ロードマップは、SAE Chinaに所属する500名余りの専門家が、1年間かけて研究立案し、2030年までの中国自動車産業における省エネルギー車及び新エネルギー車の方向性を示したものである。

 現段階ではこの技術ロードマップは、省エネルギー車及び新エネルギー車に関する総合的な最新の指針となり、中国が製造強国となるための政策「中国製造2025」を鑑みて作成されている。ロードマップは「国家製造強国建設戦略諮問委員会」(以下戦略諮問委員会)と工業情報化部(部は日本の省にあたる)がSAE China組織メンバーの専門家に作成を委託したものである。

 「戦略諮問委員会」は、中国が製造大国から製造強国に転換するための、全体像、戦略、専門性を決定する役割を担う。なお、同委員会の具体的な政策や施策を展開する「国家製造強国建設指導グループ」のトップは国務院副総理の馬凱 氏である。

    ロードマップの主な構成は、下記7つの領域からなる。
  1. 省エネルギー車(HVや内燃機関車)
  2. EV及びPHV
  3. 燃料電池車(FCV)
  4. インテリジェント・コネクティッドカー
  5. 駆動用バッテリー技術
  6. 軽量化技術
  7. 自動車製造技術

本レポートは、SAE China資料「省能与新能源汽車技術路線図」に基づいて作成。

2030年までの省エネ車/新エネルギー車/インテリジェント・コネクティッドカーの台数普及及びロードマップ

  2015年(実績) 2020年 2025年 2030年
中国生産販売(台/年) 2,460万(販売) 3,000万 3,500万 3,800万
省エネルギー車の割合 - 30% 40% 50%
新エネルギー車の割合 1.35% 7%-10% 15%-20% 40%-50%
燃料電池車(台) - 5千 5万 100万
インテリジェント・コネクティッドカー
(導入される自動化技術と新車装備率)
- 運転支援、
部分自動運転が50%
高度自動運転が
10%-20%
完全自動運転が10%
(資料:SAE Chinaの省能与新能源汽車技術路線図及び各種報道、MarkLinesデータより作成)

 

 省エネルギー車(乗用):内燃機関を主な動力システムとし、総合燃費が次期燃費基準を超えた自動車。HV、代替燃料(天然ガス等)の低炭素燃料車を含む。
 新エネルギー車:EV、PHV、FCV。鉛酸電池搭載車は含まない。



関連レポート:

米国NHTSA:自動運転車へのガイダンスを発表(2016年11月)
2050年に向けた自動車技術の方向性(2016年10月)



中国製造2025:製造大国から製造強国への転換

 「省エネルギー車と新エネルギー車の技術ロードマップ」(以下、技術ロードマップ)は、2015年5月に中国国務院より公布された中国を製造強国へと転換するための行動網領となる「中国製造2025」の重点分野のうち、自動車産業に関してフォーカスをあてた内容が述べられている。

 「中国製造2025」では、今後中国が国を挙げて推進する重点分野として、省エネルギー車・新エネルギー車、次世代IT産業、NC工作機械・ロボット、航空宇宙産業、海洋エンジニアリング・ハイテク船舶、先進軌道交通設備、電力設備、農業機械・設備、新素材、バイオメディカル・高性能医療機器挙げている。

 2015年10月に、国家製造強国建設戦略諮問委員会より「中国製造2025」の重点領域に関するロードマップが発表された。重点分野のうち自動産業に関係する内容では「省エネルギー車、新エネルギー車(含むインテリジェント・コネクティッドカー)」、「新素材」に関して一歩踏み込んだ指針が示された。しかし自動車製造関連技術や新素材の自動車産業への具体的な展開等の情報は盛り込まれていなかった。

 その後、SAE Chinaの技術ロードマップで、自動車産業界の軽量化技術や製造技術も含めた2030年までの省エネルギー及び新エネルギーの方向性を2016年10月に示されたものである。


技術ロードマップまでの流れ

(資料:各種報道をもとにMarkLinesが作成)



 なお、2016年12月19日に「戦略的振興産業の第13次5カ年計画(2016-2020年)」が、国務院から公布された。新エネルギー車を2020年までに年間生産販売台数で200万台、累計生産販売台数で500万台超とし、統一された利便性の高いインフラシステムの構築を急ぐとしている。他産業分野も合わせて10兆元規模の生産高となる。

 また、2016年12月20日には「政府承認投資プロジェクト項目」が、国務院から公布された。今後は、従来の燃料を動力源とする自動車の生産能力の新増設を抑制し、原則的に従来の燃料を動力源とするOEMの設立は承認されない。また、エネルギー車を製造する新設のOEMに、動力系統などのキーとなる技術や完成車の研究開発を備えることを要求している。



省エネルギー車:軽量小型化を推進

 「技術ロードマップ」では省エネルギー乗用車について、車両軽量化と小型化の推進を掲げている。ここでいう省エネルギー乗用車とは、内燃機関を主な動力システムとし、総合燃費が次期燃費基準を超えた自動車で、HV、代替燃料(天然ガス等)の低炭素燃料車を含む。

 省エネルギー車では、パワートレインの最適化を図り、エンジンの摩擦を軽減し、先進の48V電源システムなどの電子電気技術を用いることで、従来車の省エネルギー技術及び燃費レベルを向上させる。中国での省エネルギー車の市場占有率を、2020年までに30%、2025年までに40%、2030年までに50%とする目標を掲げている。



省エネルギー車の平均燃費目標値

2020年 2025年 2030年
省エネ車の市場占有率 30% 40% 50%
Hybrid車の市場占有率 8%達成 20%以上 25%以上
平均燃費
目標値
乗用車(新車) 5.0L/100km 4.0L/100km 3.2L/100km
Hybrid車 4.0L/100km 3.6L/100km 3.3L/100km
商用車(対2015年比) 10%減 15%減 20%減
(資料:SAE Chinaの省能与新能源汽車技術路線図より作成)

 乗用車の小型化について、省エネルギー車のうち、コンパクトカーの緊凑型*1以下の車両割合を2020年には55%以上、2025年には60%、2030年には70%と具体的な目標を設定した。また、代替燃料として天然ガスへの取り組みも図る。

*1):排気量1.6-2.0L程度、全長4.2-4.6m。代表車種/ Golf、Civic、Corolla、Tiida、逸動 など



熱効率の目標値

  2020年 2025年 2030年以降
乗用車 40%以上(ガソリンエンジン) 44%以上(ガソリンエンジン) 48%以上(HCCI等*2)
*2):Homogeneous-Charge Compression Ignition
(資料:SAE Chinaの省能与新能源汽車技術路線図より作成)

 

 乗用車及び商用車ともに、多様な技術を用い、パワートレインのエネルギー効率を高め、省エネルギーにつなげるとしている。



EV及びPHV:2030年販売台数の最大50%

 2015年のEVおよびPHVの販売台数は、33.1万台超、保有台数は58万台を超え、中国は新エネルギー車の販売台数で世界一となった。しかし、2015年の中国の販売台数全体に占める割合はわずか1.35%である。

 「技術ロードマップ」では、2020年までにEV/PHVの人気モデルを生み出し、当該モデルを全世界販売台数でトップ10入りも掲げる。合わせて、駆動用バッテリーと駆動用モーターの発展により、完成車の競争力向上を推進し、2025年までに駆動用バッテリーや駆動用モーターなどの関連部品の輸出へつなげる。

 2030年までに、乗用EVは中型*3以下の車型を中心に拡大し、EV技術をファミリーカー、公用車はもちろんのこと、リース分野や短距離商用車などへ領域を広げる。一方、乗用PHVは、コンパクトカー(緊凑型)以上の車型を中心に拡大し、PHV技術をプライベートカー、公用車、1日当たりの走行距離が比較的少ないケースなどに幅広く展開する。

 *3):排気量2.0-3.0L、全長4.6-4.9m。代表車種/ Passat、Accord、Camry、Teana、奔騰B90など



EV、PHVの台数/充電施設数/航続距離と燃費

  2015年 2020年 2025年 2030年
販売台数に占める割合 1.35% 7%-10% 15%-20% 40%-50%
保有台数 58万台 500万台 2,000万台 8,000万台
充電ステーション数 3,600 1.2万 3.6万 4.8万
航続距離(乗用EV) - 300km 400km 500km
PHVの混合モード燃費 - 2020年の内燃機関車より25%の良燃費化 2020年のPHVの燃費より10%の良燃費化 2020年のPHVの燃費より20%の良燃費化
(資料:SAE Chinaの省能与新能源汽車技術路線図及びMarkLinesデータベースより作成)



車型及対象範囲

  車型 対象 技術手法
EV 中型以下 ファミリーカー、公用車、レンタカー、
商用車(短距離)
・駆動用バッテリーの電池エネルギー密度の向上
・バッテリー駆動システム効率の向上
・EVシャシー専用化
PHV コンパクトカー(緊凑型)以上 プライベートカー、公用車、
短距離用途
・Hybrid動力システムのレイアウト最適化
・地図情報、カーナビゲーション情報、V2X情報などをベースとした車輌の予測制御
・動力系のシステムインテグレーション
(資料:SAE Chinaの省能与新能源汽車技術路線図より作成)


燃料電池車(FCV):2030年に100万台の市場規模へ

 2015年の中国における燃料電池車の販売台数は、10台程度であるが、2020年までに特定地域での公共サービス領域で5,000台、2025年までに、都市部で個人使用も含めて5万台と拡大させ、2030年までには、大型商用車も含めて100万台の市場規模を目指すとしている。2016年12月までに発表された車輌購置税の免税対象となる新エネルギー車リスト*4の燃料電池車分野では、主にバスが挙がっていが、2016年12月のリストで初めて上海汽車の中型セダン「栄威950」の燃料電池車が登場した。

 *4):「免征車輌購置税的新能源車型目録」



燃料電池車の市場規模/出力/耐久性のロードマップ

  2015年 2020年 2025年 2030年
市場規模 10台 5,000台 5万台 100万台
出力密度(kW/kg) - 2.0 2.5 2.5
乗用車 定格出力(kW) 35 70 90 120
燃料電池耐久性(時間) 3,000 5,000 6,000 8,000
1台当たりのコスト - 30万元以下 20万元以下 18万元以下
商用車 定格出力(kW) 35 70 120 170
燃料電池耐久性(時間) 3,000 10,000 20,000 30,000
1台当たりのコスト - 150万元以下 100万元以下 60万元以下
水素ステーション数 - 100 300 1,000
対象 - 公共サービス用 公共サービス用/個人 個人、商用(大型)
技術手法 ・燃料電池関連材料
・燃料電池スタックの技術
・システムインテグレーションとコントロール技術
・動力系統の開発研究
・燃料電池車の設計とシステムインテグレーション技術
・出力密度の向上
・耐久性向上
・コスト削減
・水素搭載に関する安全性向上
(資料:SAE Chinaの省能与新能源汽車技術路線図及び各種報道よりMarkLinesが作成)


インテリジェント・コネクティッドカー:自動運転に向けて段階的に目標を設定

 2016年4月に長安汽車による公道での長距離自動運転の試験走行が実施され、また2016年6月に上海市嘉定区に中国初の「国家インテリジェント・コネクティッドカー モデル地区」が正式に開設されるなど、インテリジェント・コネクティッドカーに関する取組みが進展している。技術ロードマップでは、2020年までに、インテリジェント・コネクティッドカーのイノベーションの初歩的段階を形成することを目標に掲げる。具体的には、DA(Driver Assistance レベル1)の技術(アダプティブクルーズコントロール、自動緊急ブレーキ等)、PA(Partial Automation レベル2)の技術(レーン内自動運転、自動駐車等)、CA(Conditional Automation レベル3)の技術(高速道路での自動運転や協調型隊列走行等)の装備率(新車)を50%にする。交通事故を30%減少し、交通の効率を10%アップ、燃費及び排出ガスを5%削減する。

 2020年から2025年までに、インテリジェント・コネクティッドカーのサプライチェーンとインテリジェント交通システムのベースづくりを目指す。具体的には、DA(レベル1)、PA(レベル2)、CA(レベル3)技術の装備率(新車)を80%とし、そのうちのPA(レベル2)級及びCA(レベル3)級の技術の装備率(新車)を25%にする。HA(High Automation レベル4)級及びFA(Full Automation レベル5)級の自動運転を開始する。交通事故を80%削減し、交通の効率を30%アップ、燃費及び排出ガスを20%削減する。

 2026年から2030年までに、インテリジェント・コネクティドカーのサプライチェーンとインテリジェント交通システムの完成を目指す。具体的には、DA(レベル1)級、PA(レベル2)級、CA(レベル3)級の技術の装備率(新車)を100%、HA(レベル4)級及びFA(レベル5)級の技術(協調型ITS、市区での自動運転、無人運転)の装備率(新車)10%到達を目標としている。なお、2016年5月、WHOは中国での交通事故死は毎年26万人以上と報告している。

 インテリジェント・コネクティッドカーの発展のために、双方向の情報技術を活用する。カギを握るのは、V2X通信技術、クラウドとビッグデータの技術、情報安全技術としている。



中国のインテリジェント・コネクティッドカーのマイルストーン

(資料:SAE Chinaの省能与新能源汽車技術路線図より作成)



駆動用バッテリー技術:実用化/量産化につなげる

 短中期目標として、現在のリチウムイオン駆動用バッテリー技術を新エネルギー車発展の需要に合わせ拡大すると同時に、新型のリチウムイオン電池駆動用バッテリーの開発研究に重点を置く。安全性や寿命及び適合性なども配慮し、新しい駆動用バッテリーの先行研究を行う。

 中長期目標として、新型のリチウムイオン駆動用バッテリーのレベルアップを継続するとともに、重点的に駆動用バッテリーの研究開発を実施。エネルギー密度の向上、大幅なコスト削減、新しい駆動用バッテリーの実用化及び量産化を実現する。



EV向け電池のエネルギー/出力/寿命/コスト ロードマップ

  2020年 2025年 2030年
セル システム セル システム セル システム
航続距離(km) 300 400 500
比エネルギー(Wh/kg) 350 250 400 280 500 350
エネルギー密度(Wh/L) 650 320 800 500 1000 700
比出力(W/kg) 1000 700 1000 700 1000 700
寿命(サイクル/年) 4000/10年 3000/10年 4500/12年 3500/12年 5000/15年 4000/15年
コスト(元/Wh) 0.6 1.0 0.5 0.9 0.4 0.8
(資料:SAE Chinaの省能与新能源汽車技術路線図より作成)



PHV向け電池のエネルギー/出力/寿命/コスト ロードマップ

  2020年 2025年 2030年
セル システム セル システム セル システム
比エネルギー(Wh/kg) 200 120 250 150 300 180
エネルギー密度(Wh/L) 400 240 500 300 600 350
充電比出力(W/kg) 1500 900 1500 1000 1500 1000
寿命(サイクル/年) - 3000/10年 - 4000/12年 - 5000/15年
コスト(元/Wh) 1.0 1.5 0.9 1.3 0.8 1.1
(資料:SAE Chinaでの省能与新能源汽車技術路線図より作成)


軽量化技術:軽量化素材の開発に注力し、完成車重量を削減

 2020年までに、高張力鋼と高性能の強度鋼の技術発展に重点を置き、自動車への高張力鋼の使用率を50%とする。
 2025年までに、第三世代の自動車用鋼材とアルミ合金技術の拡大に重点を置き、自動車パネル用アルミ合金及びアルミ合金製の部品のロット生産と産業化の実現を図る。
 2030年までに、マグネシウム合金及び炭素繊維複合材の技術の発展に重点を置き、さらに炭素繊維複合素材の自動車ボディーへの採用や部品への展開など、幅広い範囲で活用する。



重量削減率

  2020年 2025年 2030年
完成車重量削減率(対2015年) 10% 20% 35%
高張力鋼 強度600MPa以上のAHSSを50%使用 第3世代ハイテンをホワイトボディの30%使用 強度2000Mpa級以上の鋼材を一定の比率で使用
アルミ合金
(1台当たりの使用重量)
190kgのアルミを使用 250kgのアルミを使用 350kgのアルミを使用
マグネシウム合金
(1台当たりの使用重量)
15kgのマグネシウムを使用 25kgのマグネシウム合金を使用 45kgのマグネシウム合金を使用
炭素繊維強化複合素材 炭素繊維を一定量使用、コストを対2015年の50%削減 炭素繊維の使用率を車体重量の2%、コストを2020年より50%削減 炭素繊維の使用率を車体重量の5%、コストを2025年より50%削減
(資料:SAE Chinaの省能与新能源汽車技術路線図より作成)


自動車製造技術:コスト削減、サイクルタイム短縮で高品質なものづくりを目指す

 自動車製造技術に関しては、エコロジー/インテリジェント/高品質/スピード向上を発展の柱とし、効率的に質を向上させる。また、軽量化技術領域で取り上げているマグネシウム合金や炭素繊維複合素材に重点を置き、軽量化材料の製造技術を少しずつ確立する。パワートレイン及び新エネルギー車の駆動バッテリーシステムを突破口として、ギアなどにおける加工技術の向上を図り、製造装置のデジタル化とインテリジェント化の実現を目指すとしている。



ボディーパネルにおける軽量素材の使用率

  2020年 2025年 2030年
アルミ合金/マグネシウム合金の完成車重量の比率 アルミ合金 15%以上 20%以上 30%以上
マグネシウム合金 1.2%以上 2.0%以上 4.0%以上
炭素繊維強化複合材部品の製造 車体重量 25%減 30%減 40%減
歩留まり 90% 95% 99%
炭素繊維のコスト(1kgあたり) 100元 70元 50元
成型サイクルタイム 3分 2分 1分
(資料:SAE Chinaの省能与新能源汽車技術路線図より作成)



キーワード

新エネルギー車、省エネルギー車、自動運転、インテリジェント・コネクティッドカー、軽量化、製造技術

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