STOP!温暖化! 改造EVでCO2削減!

STOP!温暖化!
改造EVでCO2削減!
株式会社 白井機器製作所
開発・技術 大原 健志
目次
●会社紹介
○自己紹介
○プレゼンテーション
2
株式会社 白井機器製作所 <会社概要
会社概要>
会社概要
本社(高洲工場)
〒441-8006 愛知県豊橋市高洲町82-3
TEL 0532-31-1836 FAX 0532-31-3680
吉前工場
〒441-8004 愛知県豊橋市吉前町東吉前新田81-1
TEL&FAX 0532- 32-6998
営業品目
カッター工具、金型関係部品、機械部品、治工具の加工
創業 1951年
資本金 1000万円
代表取締役社長 白井 正行
社員数 6名(パート8名)
取引銀行
三井住友銀行 その他信用金庫
主要取引先
矢崎部品株式会社
株式会社 東海理化
プライムアースEVエナジー株式会社
その他
3
株式会社 白井機器製作所 <会社概要
会社概要>
会社概要
沿革
1951年(昭和26年)
創業開始、株式会社設立
1956年
矢崎部品株式会社と自動車関連治工具(ワイヤハーネス
加工治具関連)の取引開始
1965年
株式会社 東海理化と自動車関連治工具(鍵金型関連)の
取引開始
1989年
豊橋市東吉前新田に吉前工場完成、製造部門一部移転
2001年
プライムアースEVエナジー株式会社(旧パナソニックEVエ
ナジー株式会社)とニッケル水素蓄電池関連金型の取引開始
2010年
自動車用ターボ部品の加工、自動車用電極の加工を開始
4
株式会社 白井機器製作所 <会社概要
会社概要>
会社概要
長年蓄積されたノウハウと技能によって高精度・高難度の
製品を作り上げます。成形研削、平面研削、ワイヤー放電加
工のノウハウあります!
高精度薄板平面研削加工 厚み精度±0.005㎜以内
加工事例
・カッター状工具研削加工
・薄物工具研削加工
・成形研削加工
・超硬工具研削加工
・ワイヤー放電加工
・平面研削盤加工
・マシニング加工
・フライス加工
・プロファイル加工
・型彫放電加工
加工マシン一覧
・成形研削盤(三井製)2台
・平面研削盤(三井製)3台
・NC成形研削盤(三井製)1台
・平面研削盤(岡本製)3台
・ワイヤー放電加工機(西部製)2台
・マシニングセンタ(牧野製)1台
・フライス盤(牧野、日立製)2台
・プロファイル(ワシノ製)2台
・型彫放電加工機(西部製)1台
・投影機(三豊製)1台
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被削材
超硬・モリブデン鋼・鉄(SKD11、SHKH)他
株式会社 白井機器製作所 <会社概要
会社概要>
会社概要
加工事例①
SKD11
モリブデン鋼
6
SK3
モリブデ
ン
株式会社 白井機器製作所 <会社概要
会社概要>
会社概要
加工事例②
SKD11
SKS3
SKD11
SKS3
7
SKH9
SKS3
株式会社 白井機器製作所 <会社概要
会社概要>
会社概要
加工事例③
SKD11
SP鋼
SP鋼
8
超鋼(ロー付け),SK3
SKD11
株式会社 白井機器製作所 <会社概要
会社概要>
会社概要
加工マシン一覧①
成形研削盤(三井製)
NC成形研削盤(三井製)
成形研削盤(三井製)
9
平面研削盤(岡本製)
株式会社 白井機器製作所 <会社概要
会社概要>
会社概要
加工マシン一覧②
ワイヤー放電加工機(西部製)
ワイヤー放電加工機(西部製)
プロファイル(ワシノ製)
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平面研削盤(岡本製)
株式会社 白井機器製作所 <会社概要
会社概要>
会社概要
加工マシン一覧③
型彫放電加工機(西部製)
フライス盤(日立製)
投影機(三豊製)
フライス盤(牧野製)
マシニングセンタ(牧野製)↓
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目次
○会社紹介
●自己紹介
○プレゼンテーション
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自己紹介
プロフィール
1981年、愛知県豊橋市生まれ。小さい頃から発明家になりたいという夢をもち、2002年、日産
自動車株式会社の総合研究所に入社。クルマに関する新技術創出の為の研究テーマに携わり、
様々な知識・技能を習得。現在は、「省エネで環境にやさしいクルマを一般に普及させたい」と
いう目標の達成を目指し、小型EVの開発を進めている。
将来的には共通のビジョンを持つパートナーと共に、 省エネかつエコロジーで、多様なニーズ
にも対応できる個性的なクルマを開発・製造・販売できる土壌をつくり、自動車関連製造業・販
売業のプロセスに変革を起こしていきたい。
習得技能・技術
・電子回路(アナログ、デジタル、通信、駆動)
・マイコン、プログラミング(C言語、アセンブラ)
・運転、車両運動、車両評価(乗り心地)
・車両改修(電装関係)
・機械設計、2D・3DCAD(DraftSight、JW-CAD、Autodesk123D Design)
・3Dモデル製作・3Dプリント
・二級自動車整備士資格
・2級電子機器組立て技能士資格
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(株)白井機器製作所
開発・技術担当 大原 健志
自己紹介
これまでの経歴
2000年
2002年
愛知県立豊橋南高校 卒業
日産愛知自動車工業専門学校(現:日産愛知自動車大学校) 卒業
2005年
2005 ~ 2009年
2009年
日産自動車 総合研究所 研究実験試作部 第二研究実験課 入社
音振係へ配属 マフラーこもり音低減の為の研究などを担当
日産テクニカルカレッジへ 異動
カートベースの電動三輪車試作、自作回路による時計製作、
ロボットランサー試作
日産自動車 総合研究所 研究実験試作部 第二研究実験課へ 異動
車両係へ配属 駐車支援システム研究、不安定挙動システム研究
日産自動車 退社
2009年
2010 ~ 2011年
2012 ~ 2014年
白井機器製作所 入社 電池製造金型の研削を担当
自動車関連部品の研削を担当
製造ライン専用機の試作、小型EVの研究開発
2002年
2002 ~ 2003年
2003年
2003 ~ 2005年
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(株)白井機器製作所
開発・技術担当 大原 健志
目次
○会社紹介
○自己紹介
●プレゼンテーション
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STOP!温暖化!
改造EVでCO2削減!
株式会社 白井機器製作所
開発・技術 大原 健志
目次
●背景
1.人口推移、クルマ登録台数、成長戦略
2.CO2増大の原因とEV活用での効果
3.EVの優位性
○電動化第一弾
4.ジャイロ改EVバイクの試作
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1.1 人口減少、少子化
少子・高齢化が進みつつある。
高齢者が1人で
移動する事が増える?
140,000
120,000
総 数
(1000人)
100,000
80,000
0~14歳
(年少
人口)
60,000
15~64
(生産年齢
人口)
40,000
65歳以上
(老年
人口)
20,000
0
14
年
次
大正
10
20
30
40
昭和
50
60
7
17
27
37
47
57
平成
67
77
87
97 107
少子化
資料 総務省統計局統計調査部国勢統計課「国勢調査報告」 「我が国の推計人口」 「人口推計年報」
国立社会保障・人口問題研究所 「日本の将来推計人口」 データより
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1.2 世帯当り人員の減少
核家族化によって、 世帯当り人員が減少している。
非農林漁業就業者世帯
1世帯当り人員(人) 2.8⇒子供2人以内が多いのでは
年金受給者世帯?
農林漁業就業者世帯
農林漁業・非農林漁業就
業者混合世帯
非農林漁業就業者世帯
非就業者世帯
分類不能の世帯
19
資料
総務省統計局統計調査部国勢統計課「国勢調査報告」平成22年度
1.3 総登録台数の推移
2003年~2013年 総登録台数の推移 単位:万台
一般財団法人 自動車検査登録情報協会 調べ
株式会社 自動車情報センター から引用
総保有台数は多くて年間60万台増。上昇具合は緩やかだが、右肩上がりに伸びている。
暫くはこの右肩上がり基調が続くのではないかと推察できる。
小型乗用が減って、軽乗用が増えている。これは少人数でチョイ乗りする人が増えているのでは?
自動車販売のサイトからのデータでは、新車販売台数は20万台~30万台/月程度で推移している。
新車を購入する人のほとんどが乗り替えで購入している事がわかる。
20
1.4 国土交通省の超小型モビリティ
21
2016年に一般施行を目指しており、
年に一般施行を目指しており、2014現在は補助事業として、トライアルを実施する企業
現在は補助事業として、トライアルを実施する企業
年に一般施行を目指しており、
向けに、事業案で規定した使い方を条件に、一般公道での走行を個別に認可している。
1.5 超小型モビリティの市場予測
立ち乗り電動二輪車、2020年の市場規模は、2013年比 129倍弱の180億円市場に急成長
立ち乗り電動二輪車は、「セグウェイ」(米国セグウェイ/2001 年12 月)、「ウィングレット」(トヨ
タ自動車/2008 年8 月)、「UNI-CUB」(本田技研工業/2012 年5月)などがあるが、市販化され
ているのは現在、セグウェイのみである。
2013 年の160 台が、2020 年には60,000 台が見込まれる。
現在の販売価格は約90 万円だが、2016 年には価格が約70 万円、2020 年には価格が30
万円になると想定し、6 万台として180億円の市場が見込まれる。
セグウェイ
ウィングレット
UNI-CUB
COMS
Segway Japan HPより引用
トヨタ自動車 HPより引用
HONDA HPより引用
トヨタ車体 HPより引用
NISSAN New Mobility Concept
日産自動車 HPより引用
マイクロEV、2020年の市場規模は、2013年比20倍の360億円市場に大きく成長
2013 年に国土交通省はガイドラインを発表。マイクロEV(小型電気自動車)はセグウェイの
ように車道を走る許可がおりない乗り物ではなく、初めから車道走行を念頭に置いている。
大手自動車メーカーが積極的にこの分野に参入。2020 年には原付バイクの30 万台の約3
割の9万台が見込まれる。
2013 年は約3,000 台で単価は1台60 万円。2016 年には1万台を越え、単価は50 万円になり、22
2020 年には単価が40 万円になり、9万台360億円になると推定した。
市場調査とコンサルティングのシード・プランニングHPより引用
2.1 世界的な温暖化対策の方策「CO2削減」の推進
超大型台風、異常高温、干ばつ、洪水などによる甚大な災害が世界各地で発生
しています。このような異常気象は、地球温暖化が原因だと言われています。
地球温暖化は、二酸化炭素(CO2)などの大気中の濃度が増加することで起こり、
人為的なCO2排出量は72億トン/年ですが、
自然界のCO2吸収量は31億トン/年しかなく、
その結果、大気中には41億トン/年のCO2が毎年増え続けており、毎年1.9%の
割合で大気中のCO2濃度が上昇しています。
このCO2は、主に化石燃料(石炭、石油など)を燃やすことで発生します。
私たちが化石燃料を燃やしてエネルギーを使うことが、主な原因です。
家庭では、電気、ガス、灯油、ガソリンなどのエネルギーを使っているの
で、家庭における“節電” “節エネ” “節CO2”は、地球温暖化の原因にな
るCO2の排出抑制に寄与します。
出典 温室効果ガスインベントリオフィス
全国地球温暖化防止活動推進センター 資料から引用
23
2.2 『「環境未来都市」構想』
平成22年6月に、「新成長戦略~「元気な日本」復活のシナリオ~」
が閣議決定され、環境・エネルギー、健康などの7つの戦略分野の中で
成長に特に貢献度が高い21の「国家戦略プロジェクト」の一つとして、
『「環境未来都市」構想』が掲げられました。
「環境未来都市」構想とは、
コンセプトの段階から国内外に広く開かれたオープンソースイノベーションを
前提とし、厳選された戦略的地域において、人口減少社会、超高齢化社会、
地球温暖化への対応策を実践し、需要拡大、雇用創出、課題の解決を
目指すとともに、国内外のベストプラクティス、成功へのプロセス、失敗の経験
などを共有しながら、知のネットワーク化を進め、それを最大限に活用しつつ、
積極的に国内外への普及展開を図り、人々の生活の質を高めていくことを
目的としています。
24
2.4 EV活用時の「CO2削減」への貢献(運輸部門)
EV化によって約50%CO2削減になるので、
自家用乗用車が全台EVに代わると18.6%×50%×50%=4.65%削減になる(運輸部門)
(年間5770万トン削減)
25
2.5 EV活用時の「CO2削減」への貢献
運輸部門4.65%削減=年間5770万トン削減
京都議定書の目標と照らし合わせると・・・・・・・・
目標削減量の約30%の数値となる!
基準(1990年):12億6100万トン
目標:-6%(-7566万トン)
目標値:11億8600万トン
2012年実績:13億4300万トン
目標値:11億8600万トン
差:1億5700万トン
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首相官邸HP 地球温暖化対策首位新本部
「京都議定書目標達成計画の進捗状況 平成26年7月1日」 より引用
3.1 EVのエネルギー効率の優位性
エネルギー効率を見てみると、電気自動車がガソリン車の約4倍効率が良い。
燃料電池車もガソリン車に比べ約2倍効率が良い。
電気自動車と燃料電池車を比べてみると、燃料電池車は水素タンクと燃料電池装置が装備されてい
る電気自動車と考える事ができる。
(改良によって、燃料電池装置内で水素から電気を発電させるシステムの効率が上がれば、電気自動
車のエネルギー効率を上回る可能性がある)
27
慶応義塾大学院 電気自動車研究室 資料 より引用
3.2 電池の種類と比較
電池の性質上、EVは小さく軽いほど有利
200Wh=200W(100V2A)で1h動く容量。
リチウム電池では1Kg、鉛蓄電池では5Kg。
電池を沢山載せれば、航続距離や高出力を得られるが、
電池自体の重さがあるので、いづれ頭打ちになってしまう。
小型・軽量なほど、電池の積載量を抑えても高い性能をキープできる。
充電時間の短縮にもつながる
28
3.3 ここまでのまとめ
ここまでをまとめると、
①温暖化対策が世界的に叫ばれており、
日本も高い目標の温室効果ガス削減目標を掲げている。
②しかし、クルマを中心としたCO2排出は増加傾向にあり、
早急な対策が急がれている。
③他方、少子高齢化、晩婚化に伴い、世帯人数が減って、コンパクト
カーにニーズが移行してきている。
④電池の性質から、電気自動車は小型であればあるほど、運動性能
を高く保つことができ、CO2削減にも期待できる。
化石燃料車から小型電気自動車へ、いかにスムーズにシフトできる
か、が温暖化対策に非常に大きな影響をあたえる
30
目次
○背景
1.人口推移、クルマ登録台数、成長戦略
2.CO2増大の原因とEV活用での効果
3.EVの優位性
●電動化第一弾
4.ジャイロ改EVバイクの試作
30
4.1ジャイロ改EVバイクの試作
電動化の第一弾として今回、改造EVバイクを製作しました。
32
4.2ジャイロ改EVバイクの試作
原付バイクのフロントホイールを
インホイールモーターに換装し、
バッテリー、コントローラを追加して、
電動化しました。
車両スペック表
車重
172Kg
最大積載 30Kg
量
乗車人数 1名
最高出力 599W
最高時速 約20Km/h
ブレーキ
前後ドラムブレーキ
原動機
フロントインホイール
モーター
引き合いがあれば、電動化業務等、
行います。
航続距離 約5Km
33
充電時間 AC100V 約3時間
中長期的には、超小型モビリティやシニアカーの販売や開発も考えています。
4.3ジャイロ改EVバイクの試作
EVバイクデメリット
①初期投資が大きくなってしまう。(バッテリー、モーターが高価)
②バッテリー交換が必要?(年2回くらい?←要実験、鉛電池は4500充放電が寿命)
③排気音がしないので、歩行者から気づかれにくい。
④扱っているモータースが無いので、整備が困る。
対策①
・2スト車をベースに、50万円以下を目標に仕上げる。(4スト ジャイロキャノピー新車 50万円)
・製造工程の効率化や、効率的な仕様・設計案を再考して、コスト削減に努める。
対策②(実験結果に応じて)
・長寿命のリチウム電池の搭載を検討する。
(東芝製リチウム電池「SCiB」は6000回の充放電OK⇒1日1充電で16年耐久できる計算)
対策③
・電動バイクの排気音の代わりに、任意の音をスピーカーで出力する。
対策④
・自社工場にて、満足な対応ができるように整備場を整える。
・足りない知識は勉強する。
・モータースに協力を仰ぐ。
35
4.4ジャイロ改EVバイクの試作
EVバイクメリット(机上計算値、EVバイクデータは実測値)
①ガソリンを燃やさないのでCO2削減に貢献できる。
②燃費向上
③騒音低減
④原動機が長寿命(除くバッテリー)
条件
ガソリン 2スト:25Km/L 4スト:50Km/L、150円/L、CO2 2.32Kg/L
電気
1Kwh=27.97円、 CO2 0.509Kg/Kwh(中部電力 従量電灯B 参考)
423.86Wh(充電効率70%として)/1充電、5 km /満充電
裏付①
CO2排出量 2スト0.0928kg/km – EVバイク0.043149kg/km = 0.049651kg/km 53.5%減
4スト0.0464kg/km – EVバイク0.043149kg/km = 0.003251kg/km 7%減
裏付② (原付2スト:25Km/L 4スト:50Km/L、 EVバイク5 km /満充電)
燃費
2スト 6円/km - EVバイク2.372円/km = 3.628円/km 60%減
4スト 3円/km - EVバイク2.372円/km = 0.628円/km 21%減
裏付③
排気音 原付71dB(カブ) > EVバイク数十dB 、走行音は両者とも60~70dB
裏付④
ブラシレスモーターは規定環境で4万時間耐久できる
4万時間 = 5千日(毎日8時間使用として) = 13.7年
1年365日無休で使ったとして13.7年
34
ご清聴ありがとうございました。