[特集]

≪スペシャルレポート≫第42回東京モーターショー2011に見るスマートグリッドと電気自動車の新展開:V2G/V2H

2012/02/07
(火)
SmartGridニューズレター編集部

第42回東京モーターショー2011(主催:日本自動車工業会)は、東京・江東区・有明の東京ビッグサイトにおいて12月2日(金)からから12月11日(日)までの会期(10日間)で開催された(一般公開は12月3日から)。会期中の総来場者数は前回比37%増の842,600人となり、第41回ショー(2009年:614,400人)を大きく上回る結果となった。
また、出展者数は、世界12カ国・1地域から合計176の出展者(ブランド数)が参加。10カ国・1地域から129の出展者(ブランド数)が参加した前回ショー(2009年)を大幅に上回り、36%増となった。
今回は、スマートグリッド時代を迎えて、例年になく多様な展示が行われたが、ここではスマートグリッド/スマートハウスと電気自動車の関係、すなわち、V2G(Vehicle to Grid)とV2H(Vechile to Home)、スマートフォンとの電気自動車の連携などを紹介しながらトピックなブースをレポートする。なお、次回の東京モーターショーは2013年秋の開催が予定されている。

奥瀬俊哉(インプレスR&D WBB Forumコントリビューティング・エディタ)長蛇の列の来場者でごった返す第42回東京モーターショー2011の会場入口
長蛇の列の来場者でごった返す第42回東京モーターショー2011の会場入口


≪1≫スマートグリッド事業のカギを握る電気自動車

国際的に、技術開発と実用化が急速に進展している電気自動車は、スマートグリッド事業を展開するうえで、重要なカギを握るアイテムに成長してきた。

現時点では、

(1)電気自動車とスマートハウスの連携によって、スマートハウス内で利用する電気を電気自動車の蓄電池から利用するケース
(2)スマートハウス内に設置されている蓄電池から電気自動車へ充電するケース
(3)電気自動車(Vehicle)の蓄電池に蓄積されている電気を、電力会社側の電力網に送るケース(売電)

などが自動車メーカーやスマートハウスを提供するハウスベンダーから紹介されている。

そこで、スマートグリッドと電気自動車の関係を整理しながら2011年12月に開催された東京モーターションでの各企業の動向を紹介しながらあるべき姿を考察してみる。


≪2≫スマートグリッドと電気自動車の関係

最近では、電気自動車も街中で見かけるようになっってきた。自動車の燃料も「ガソリン」から「電気」へシフトされることによって、従来からの自動車に関連するロードサイト店舗(ガソリンスタンドやコインパーキング)には、電気自動車の充電スタンドが設置され、電気自動車時代の到来を実感させるようになってきた。このようなロードサイト店舗では、充電スタンドと一緒に、太陽光パネルや蓄電池も設置されるようになり、いよいよスマートグリッドがその現実の姿を少しずつ見せはじめている。

駐車場をはじめとしたロードサイト店舗に、充電スタンドが設置されるようになると、スマートグリッドと電気自動車の関係は、最近よく言われるようになったV2GやV2Hといわれるような関係が出てくる。

すなわち、図1に示すように、充電するだけでなく、電気自動車(Vehicle)の蓄電池に蓄積されている電気を、電力会社側の電力網(Grid、スマートグリッド)に送ること(売電)ができるようになる。この関係は、V2G(Vehicle to Grid)と呼ばれる。

一方、図1に示すように、スマートハウスに電気自動車の蓄電池を接続することによって、電気自動車(Vechile)に搭載された蓄電池の電気をスマートホーム(Home)で利用するケースも考えられている。このような関係は、V2H(Vechile to Home)と言われている。


図1 V2HとV2Gの立ち位置、及びスマートフォンと自動車の関係(クリックで拡大)

図1 V2HとV2Gの立ち位置、及びスマートフォンと自動車の関係


今後は、スマートグリッド基盤が拡充され、日本全国の各地で事業化が進められていく中で、前述したV2GやV2Hの連携がさらに進み、電気自動車がスマートハウスの中核を担うようになってくる。このため、電気自動車は、従来の自動車としての役割に加えて、「エネルギー」を提供するという新たな役割を、どのようにビジネス展開できるかが課題となってくる。


≪3≫今後の電気自動車の普及台数の展開(予測)

ここで、今後の電気自動車の普及台数の展開を、経済産業省の「次世代自動車戦略研究会」が2010年4月にまとめた公表された「次世代自動車戦略2010」(注1)から見てみると、EV・PHEV(電気自動車・プラグインハイブリッド自動車)の普及見通しについては、次のような、政府目標と民間努力ケースが併記されている。

(1)政府目標

① 2020年に新車販売台数の15~20%、
② 2030年に新車販売台数の20~30%

(2)民間努力ケース(メーカーの努力ケース)

① 2020年に新車販売台数の5~10%、
② 2030年に新車販売台数の10~20%

ここで、民間努力ケースとは、メーカーが燃費改善、次世代自動車開発などに最大限の努力を行った場合を想定した普及の見通しであり、政府目標は、政府による積極的なインセンティブ施策(開発・購入補助、税制、インフラ整備等)によって、実現を目指す普及目標である。

一方、現在、すでにEV・PHEVなどの電気自動車が市場へ展開されているが、電気自動車の利用者は、今後、電気自動車向けのインフラ整備や運用の視点から、法人で利用する場合と、一般個人として利用する場合の2通りを想定し、その「課題の解決」と「効果の検証」に取り組む必要があると考えられる。

(1)法人での利用

 ・課題:営業所など保有台数を想定した充電スタンドの設置とその投資、運用対応
 ・効果:ルートセールス(得意先営業のような定期的な巡回販売)などでの利用においては、ガソリン燃料費の削減とCO2の削減で効果が期待できる。

(2)一般個人での利用

 ・課題:従来のガソリン車と同様な利用が、どの程度可能であるかという不安の解消
 ・効果:電気自動車の行動範囲を理解できることによって、ガソリン代の月額負担を軽減し、新たな利用へ展開することができる。

以上のような動向を背景にして、次に、東京モーターショー2011におけるトピックを紹介しよう。


≪4≫東京モーターショー2011での各企業の動向

〔1〕スマートフォンとの連携:日野自動車とトヨタ自動車

自動車の基本機能は、基本的に「走る」「曲がる」「止まる」にドライバー(運転手)をアシストするカーナビゲーションや「つながる」機能として、ITS(Intelligent Transport Systems、高度道路交通システム)やテレマティクス(注2)がある。

(注2)テレマティクス:Telematics。Telecommunication(通信)とInformatics(情報工学)の合成語。インターネットを利用した自動車向けの双方向リアルタイム情報提供サービス。

昨今、日本国内においてもスマートフォンの利用者が増加しており一大市場を築いている。なかでも、カーナビゲーション(カーナビ)は、目的地を案内してくれたり交通情報を提供してくれたりすることから、最近では、新車を購入する場合には、標準で搭載されていることが前提になっている。中古車にカーナビを追加・購入する場合でも、簡易カーナビであれば1台あたり5万円前後で購入し利用することもできる。しかし、このような簡易カーナビに搭載されている地図は、製品開発時の情報がメインとなっているため、常にリアルタイムな情報を表示されている訳ではない。

そんな状況の中で、パソコンと同等のハードウェア機能をもつスマートフォン上でのカーナビは、最新の地図情報をダウンロードによって更新できるため、これらの問題を解決している。

それでは、第42回東京モーターショーにおける展示から、日野自動車とトヨタ自動車の取り組みをみることにする。

(1)日野自動車

日野自動車では、商用EV(電気自動車)のコンセプトモデルとして「eZ-CARGO」(小型EVバンコンセプト・参考出展車)を展示した(写真1、写真2)。この商用EVは、電気モーターで走行するため静かで、走行時の排気ガスはゼロである。主な利用シーンとしては、商業施設の密集した都市部などでの短距離輸送に最適なワンボックスバンとなる。また、eZ-CARGOの運転席では、スマートフォンを設置する専用のアダプタを想定している。


写真1 日野自動車のEVのコンセプトモデル「eZ-CARGO」の外観(クリックで拡大)

写真1 日野自動車のEVのコンセプトモデル「eZ-CARGO」の外観


写真2 日野自動車のEVのコンセプトモデル「eZ-CARGO」の運転席(クリックで拡大)

写真2 日野自動車のEVのコンセプトモデル「eZ-CARGO」の運転席


eZ-CARGOにおけるスマートフォンの主な利用は、次のことを想定している。

(1)目的地の建物の場所を的確にガイダンスすること
(2)ドライバーの走行距離、法定速度通り運転していたかなどのデータを管理すること
(3)緊急事項を要する情報配信とその対応を指示すること

このような利用シーンでは、現在、専用の車載端末やカーナビが用いられている。しかし、目的地付近の詳しい建物の情報や、新たなビルやレストランが建設されたりしているように目的地の環境が変化している場合、これらに追従した対応を的確に実現できる手段として、スマートフォンが有効に活用されるようになってきた。

(2)トヨタ自動車

トヨタ自動車では、日本自動車工業会の展示エリア「スマートモビリティシティ2011」にて、「クルマと社会がつながる近未来」をテーマに、

① 多様化するモビリティと次世代充電パーク
② 家とクルマのエネルギーマネージメント(次節の2-2 V2Hで内容を説明)
③ 次世代ITS(インフラ協調、安全装備、自動運転)

の3つのゾーンで、先進技術の紹介をした。

近未来を想定した次世代充電ステーション「トヨタスマートモビリティパーク」(TOYOTA Smart Mobility Park、写真3)では、太陽光や風力による発電機能と蓄電装置を備え、プラグインハイブリッド車(PHV)や電気自動車(EV)などの次世代環境車や電動モビリティ(電動スクータや電動アシスト自転車)に対して、さまざまな様式の充電が可能な充電基地局を想定したデモが行われた。


写真3 トヨタスマートモビリティパーク(クリックで拡大)

写真3 トヨタスマートモビリティパーク


また、ヤマハ発動機㈱と共同で開発を進めている次世代モビリティ「つながるバイク」のコンセプトとして、電動スクータ「EC-Miu」と電動アシスト自転車「PAS WITH」も展示。スマートフォン(写真4)やWi-Fi通信を活用し、「トヨタスマートセンター」と連携することによって、カーナビ・テレマティクス・サービスや充電スタンド関連情報(位置情報、満空・充電完了通知)やシェアリングサービス情報の配信、車両情報アップロードなどの「つながる」サービスを提供する、などのデモが行われた。


写真4 ヤマハ発動機㈱と共同開発した電動スクータ「EC-Miu」にスマートフォンを連結(クリックで拡大)

写真4 ヤマハ発動機㈱と共同開発した電動スクータ「EC-Miu」にスマートフォンを連結


〔2〕V2H(電気自動車とスマートハウスの連携):三菱自動車と日産自動車

電気自動車とスマートハウスを連携させる「V2H」(Vechile to Home)のコンセプトは、三菱自動車(写真5)と日産自動車(写真6)が展示した。三菱自動車は、電気自動車が家に入り蓄電池から家の電気をまかなうコンセプトを表現しており、日産自動車は、地上1階を車庫にして高床式の家というコンセプトで表現。両社とも、ユニークな展示で注目を集めた。。


写真5 三菱自動車の「iMEV HOUSE」:電気自動車がスマートハウスへ電力を供給(クリックで拡大)

写真5 三菱自動車の「iMEV HOUSE」:電気自動車がスマートハウスへ電力を供給


写真6 日産自動車の未来型スマートハウス:電気自動車とスマートハウス新しい関係をアピール(クリックで拡大)

写真6 日産自動車の未来型スマートハウス:電気自動車とスマートハウス新しい関係をアピール


日産自動車の未来型スマートハウスは、エネルギー自立型でありソーラーパネルと燃料電池による発電と「LEAF to Home」を組み合わせた電力供給システムによって、天候に左右されない安定した自家発電を維持できるため、災害時にも単独で電力を確保することが可能になる。また、既にテレビのコマーシャルで放映もされているが、日産自動車の「LEAF to Home」のポイントは次の2点になる。

(1)一般家庭の約2日分の電力をまかなうことができ、万が一の停電時にも役に立つ
(2)電力供給能力に余裕がある夜間に充電した電力を、需要が高まる昼間に活用することで、昼間の節電に貢献できる

〔3〕HEMSとスマートハウス:トヨタホーム

(1)スマートハウス「シンセ・アスイエ」

一方、トヨタホームでは、すでに「since asuie(シンセ・アスイエ)」というスマートハウスを商品化(写真7)し、2011年11月19日から販売を開始している。


写真7 トヨタホームのスマートハウス:「since asuie(シンセ・アスイエ)のイメージ(クリックで拡大)

写真7 トヨタホームのスマートハウス:「since asuie(シンセ・アスイエ)のイメージ


このスマートハウス「シンセ・アスイエ」の主な特長は次の通りである。

① エネルギーが見える
  使ったエネルギーがひと目で分かるため、家族で楽しく省エネを実現できる

② エネルギーを制御できる
  創った電気も蓄えた電気も、制御して使える

③ クルマと家がつながる
  自宅の電気でEV(電気自動車)、PHV(プラグインハイブリッド)を充電。

④ スマートフォンと暮らしがつながる
  外出先から空調の消し忘れや施錠を確認でき、家族の安心を見守ることができる。

今までは、実証実験として取り組まれていたスマートハウスにおけるHEMS(ホームエネルギー管理システム)であったが、トヨタホームがスマートハウスへHEMSを導入し、市場に投入されたため、現実的なHEMSビジネスが展開されはじめた。

(2)電気自動車向けの充電サポートツール「H2V Manager」

さらにトヨタホームは、今後、スマートハウスでPHVやEVを充電する際に、効率的かつ安心して充電を行うために、電気自動車向けの充電サポートツールとして、「H2V Manager」という製品を発表した(写真8、写真9。2012年1月から発売)。


写真8 トヨタホームのH2V Managerの設置例(クリックで拡大)

写真8 トヨタホームのH2V Managerの設置例

(上がH2V Controller、下がH2V Gateway)


写真9 トヨタホームの充電サポートツール「H2V Manager」の外観(クリックで拡大)

写真9 トヨタホームの充電サポートツール「H2V Manager」の外観

〔H2V Manager:写真左「H2V Gateway(専用ルーター)」、写真右「H2V Controller(通信機能付きピークカットコントローラー)〕
〔出所 http://www.toyotahome.co.jp/corporate/pdf/p111114.pdf


具体的には、家庭内のパソコンやテレビ、スマートフォンから有線/無線の通信回線を介して「H2V Manager」とつなげることによって、PHV・EVの充電開始時間の設定・変更を簡単にできるほか、家庭内の総電力消費量のチェックも可能となる。さらに、スマートフォンの場合、トヨタスマートセンターを通じて外出先からも同様の操作、チェックを行えるほか、過去の電力消費実績を参照することも可能になる。

また、通常は、車両充電時に、家庭内でエアコンやドライヤーなど、多くの電気製品を一度に使うと、消費電力が契約電力を超えるため、ブレーカーが落ちて停電してしまう恐れがある。しかし、「H2V Manager」はこれを防止するため、自動でPHV・EVの充電を一時中断し、その後、電力消費に余裕ができると、充電を再開する仕組みとなっている。これによって、多くのユーザーが、現在の電力会社との契約電力を変えることなく充電できるようになる。

トヨタホームでは、PHV・EV向けの家庭用の充電機器として、充電コンセント、壁掛け型充電器、ポール型充電器の販売を予定している。なお、「H2V Manager」は、希望小売価格52,290円(税込み・工事費別)でそれらすべての充電機器と組合せが可能となっている。また、「H2V Manager」と充電コンセントタイプの充電機器を組合せた場合の販売価格は、157,500円(税込み・工事費込み)。

〔4〕3電池システムのスマートハウス:積水ハウス

この他では、スマートハウスのリーディングカンパニーである住宅メーカー「積水ハウス」は、世界初の3電池システム(太陽光電池+燃料電池+蓄電池)を搭載したスマートハウス(図2)として「グリーンファースト ハイブリッド」(2011年8月に発売開始)として出展した。このグリーンファースト ハイブリッドは、快適で経済的な暮らしながら大幅な節電を可能にし、日中は「街の発電所」として、電力不足問題にも貢献する住宅を実現できる。


図2 積水ハウスの3電池(太陽電池、燃料電池、蓄電池)を搭載したスマートハウスのイメージ(クリックで拡大)

図2 積水ハウスの3電池(太陽電池、燃料電池、蓄電池)を搭載したスマートハウスのイメージ


≪5≫関連する業界団体の動き:JSCAがHEMSのインタフェースを発表

経済産業省は、スマートコミュニティーアライアンス(JSCA)配下にスマートハウス標準化検討会を設置し、次のようなタスクフォース(作業部会)を設置して主な標準化インタフェースを検討することを2011年11月7日に公表している(図3)

① HEMS(家庭のエネルギー管理システム)~家庭内機器
② HEMS~スマートメーター間のインタフェース標準化等


図3 第1回スマートハウス標準化検討会 事務局資料「HEMS及びスマートメーターに関するIF等の標準化に向けた現状と課題について」より引用(クリックで拡大)

図3 第1回スマートハウス標準化検討会 事務局資料「HEMS及びスマートメーターに関するIF等の標準化に向けた現状と課題について」より引用


この標準化検討委員会では、2011年12月16日に「ECHONET Lite」が、HEMSの公知な標準インタフェース規格として推奨されたことを発表している。

HEMS市場の拡大、ECHONETの利用拡大を目指し、同規格を管理・運営するエコーネットコンソーシアムから、ECHONET Liteの一般への仕様説明など公開が行われている。詳細は、下記関連リンクを参照ください。

http://www.meti.go.jp/press/2011/12/20111216003/20111216003.html


≪6≫今後の課題:電気自動車とスマートハウスを接続する方法

今回は、V2HとV2Gをキーワードに、電気自動車とスマートグリッドに関する製品動向や業界動向について東京モーターショー2011での展示内容を踏まえてレポートした。今後、日本国内におけるスマートグリッド・ビジネス市場は、スマートハウスと電気自動車、そして太陽光発電や風力発電などのマイクログリッド(分散型電源)が連携しながら展開され、各社から新しい製品とサービスが市場に、続々と投入されていくことになろう。

現時点で公に見えていることは、経済産業省から、スマートハウス内の通信プロトコルとして、「ECHONET Lite」が推奨インタフェースとして決定され、スマートハウス内の異機種間連携の課題を解決する指針が公表されたことである。今後、電気自動車とスマートハウスを接続する方法については、このECHONET Liteを軸に検討するのか、自動車メーカー主導で取り組むかについては、検討・課題の一つになっている。

第42回東京モーターショー2011は、スマートグリッド時代の電気自動車とスマートハウスの新しい可能性を提示した、歴史的な展示会であった。

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