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2015年ころ発売の第4世代新型プリウス

注: 「第4世代50型プリウス6000km走行の感想 -- 燃費とクルーズコントロール」はここ

今後のエネルギー・環境対応型自動車は、当面はハイブリッド車、続いてプラグインハイブリッド車を主流として導入されていくと考えている。この長期的な車型変遷のエネルギー・環境への効果については、筆者が2008年に自動車技術会に発表した論文「HEV、PHEV導入によるエネルギー需給変化とCO2削減の効果」で定量的に評価している。

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ハイブリッド車の先導的な車種は、ハイブリッド技術のパイオニア・トヨタの「プリウス」であり、1997年発売の第1世代(10型、上の写真の左)、2003年発売の第2世代(20型、上の写真の中)、2009年発売の第3世代(30型、上の写真の右)と進化してきている。筆者は2007年にクラウンからプリウスのNHW20型に乗り換えた時、その斬新なメカニズム、圧倒的な燃費などに感激した。そしてこれまで5年間の使用経験から、その経済性・信頼性を実感している。

さて、2015年ころ発売の第4世代新型プリウスだが、新聞や雑誌などで既に報道されており、その技術・スタイルなどについては、いろいろな推測が出ている。今後、世界の有力メーカーから多くのハイブリッド車が発売されるので、先行しているトヨタも熾烈な競争に晒されるが、先輩格のプリウス各車種は技術・販売両面でその優位性を保つべく進化していくものと考えられる。以下、Green Car Reportに掲載されたJohn Voelckerの「2015トヨタプリウス・噂の総まとめ」などをもとに、その技術・仕様を探ってみる。

2015toyotaprius011左の写真は2010年Toyota Design Internshipにおける工業デザイナーEric Leongによる「2015Prius」のデザインスタディ作品(ここから転載)。

発表・発売時期: 毎年1月にデトロイトで開催される「北米国際オートショー」の2014年1月か、或いは2015年1月の発表が考えられるが、発表後数ヶ月で発売されるとして2015年1月発表の場合は2016年式になるので2014年1月発表の2015年式と当初は想定されていた。既にそれを過ぎたので、これからある国際自動車ショーの機会を注目していくことになるが、その間リークやスパイショットなどで以下の推測もアップデートされていく。

【追記: Automotive Newsの2014年6月30日の報道によると、次期(第4世代)プリウスの生産開始は予定より6ヶ月遅れて2015年12月になる見通しとのこと。これからユーザーの手に渡るのは、予定より大幅に延期されて2016年1月以降と見られている。また、別の報道によると第4世代プリウスのプラグインバージョン(PHV)の生産開始は2016年10月と見られている。

第4世代プリウスについては、トヨタ技術陣が2015年春の生産開始に向けて新しい自動車アーキテクチャと次世代ハイブリッドシステムの仕上げに取り組んできたところであるが、一説では最高の燃料経済性の達成のためにボディやシャシーを含む仕上げ・微調整のための遅れとしている。なお、第4世代プリウスでは、後で述べるようにTNGAと呼ぶ新しいアーキテクチャ(プラットフォームとパワートレイン/ハイブリッドシステム)を採用することにしている。】

バッテリーパック: 経験・信頼性の高いNi-MH電池を継続するか、Li-Ion電池に変更するか、大きな疑問点だが、地域によって変えることもありそうである。トヨタの嵯峨宏英専務役員は、2012年5月Automotive Newsに、米国で生産開始する第4世代プリウスのバッテリーは多分Li-ion電池になる、と語っている。なお、トヨタは米国でのプリウスの販売台数は2015年に20万台に増加すると見ていたが既にこれを超えそうであり、米国工場での生産準備を進めているとのこと。

軽量化: トヨタは第2世代プリウスの時にアルミ車体を検討したが設備投資コストがが高く生産量がそれに見合うだけ大きくないとの理由で放棄したと言う。第4世代プリウスでは車重の70kg軽量化の仕様を決めたようである。

Ftbhtoyota空力特性: これは新型プリウスが抜本的改良をする部分と考えられる。2012年のジュネーブ・モーターショウで発表したFT-Bhコンセプト車(左の写真)は抗力係数Cd=0.235と、5ドアハッチバックコンパクト車としては非常に良い値であった。

Ns4toyotaスタイル: 第4世代プリウスのスタイリングは空力抵抗の最も小さい形状になることは明らかで、前面面積、断面積、長さなどが最も影響する。前述のFT-Bhコンセプト車や2012年1月デトロイトで発表されたNS4-PHVコンセプト車(右の写真)のスタイルからもヒントが得られそう。なお、Stage-10による2012年10月のスケッチと解説はここに、「Car and Driver」誌の2014年3月の予想図と記事はここに、掲載されている。

タイヤ: 転がり抵抗の低いタイヤの採用は予想できるが、トヨタは技術現状を超えたレベルまで推進しているようで、タイヤメーカーに、新しい、革新的な、超低転がり抵抗タイヤへの取組について話しているとの報道もある。

4WD化: プリウスが4WD(AWD、全輪駆動)になるとの推測もある。これまでプリウスの4WDはなかったので、プリウスVや、あるいはもしプリウスのクロスオーバーSUVが出れば、これらの車種で4WDもあり得るかもしれない。

燃費: 英国のAutoExpressは、第4世代プリウスの英国での燃費として米ガロン基準で75MPGと言っている。これを米国EPAのテストサイクルによる複合燃費に換算すると60MPGになる。第3世代(30型)のEPA複合燃費は50MPG(21.3km/L)なので、第4世代のプリウスは現行より20%の燃費向上になる。これからJC08での燃費を比例で求めると、第3世代プリウス(ZVW30、車両重量1310kgの場合)の32.6km/Lが39km/L程度に向上すると推測される。

追記1: 米国の自動車サイト「LEFT LANE」による2015年型プリウスのスパイ写真
Left Lane 2013.05.24 記事レスポンス紹介記事

2015prius1_1200この記事では、「これまでの噂では、プリウスの次期モデルは伝統的なウェジ型を捨ててより主流のセダン的なデザインになるという話だったが、これらのスパイ写真ではこの噂とは違っている。厳重にカモフラージュされているが、このプロトタイプでは鋭く傾斜しているウィンドシールドや平坦なリアのガラス部分など第4世代プリウスはその車名の馴染みの形状を維持しているようだ。(略)
次期プリウスは電動四輪駆動(electronic four-wheel drive system)になるという話もあったが、このテストカーの写真からはその点についての手掛かりは殆どない」などと報じている。

このサイトに掲載されている12枚の写真には運転席周りも写っており、EVボタンが空調系コントロールの下に見えている。
(2013.05.28)

追記2: 米国の自動車サイト「Motor Trend」による2015年型プリウスのスパイ写真

2015toyotapriusprototypecenterstack米国の自動車誌Motor Trendのサイトが2015年型プリウスのスパイ写真38枚を掲載している。(2013.05.28記事写真

写真はLeft Lane掲載のものと同じソースのようだが、枚数と画素数はMoter Trendの方が多い。

読者のコメントの中には、「外装も内装もミュール*の部品だ。ダッシュ周りは現行のLexus CT hybridのもの、ボティは2013年プリウスに厚板でカモフラージュしただけ。特筆すべきものなし」と、冷めた意見も。

(* ミュールmuleとは、開発中のパワートレインのみを載せた初期プロトタイプ車のこと。パワートレイン以外のボディやその他に既存車両の部品を使用する)
(2013.05.29)

追記3: 米国におけるトヨタ自動車・小木曽氏の講演から、次世代プリウス関連部分

Toyota_hybrid_toursトヨタ自動車は2013年8月28日米国ミシガン州イプシランティで有力メディアを集めて「2013トヨタ・ハイブリッド・ワールドツアー」(2013 Toyota Hybrid World Tour)を開催した。この会合ではトヨタのハイブリッド車種全部を初めて1ヶ所に集めて展示し、トヨタの幹部が15年前にトヨタがハイブリッド車プリウスを世に出してから今日までを振り返り、さらに将来に向ってトヨタのハイブリッド化・プラグインハイブリッド化の方向を語るなど、力の入った会合のようだった。

この会合でのトヨタ自動車・小木曽聡常務理事の英語講演は、1993年に小木曽氏が「G21計画」に配属されプリウス開発に携わった頃を振り返るなど率直で興味深い。この講演から第4世代「2015年式プリウス」(以下「次世代プリウス))に関する部分を拾ってみる。

● プリウスを1997年に発売して以来、ToyotaとLexusブランドでPHVも含めてハイブリッド車を23モデル出してきた。次世代プリウスの発売は実質改造されたハイブリッドパワートレイン系の到来を示し、広くToyotaとLexusブランドのモデルで新時代が始まることになる。

● 新しいハイブリッド・パワートレインは、大きく改善された燃費、さらにコンパクトなパッケージ、それによる軽量と低コストを実現する。このパワートレインで重要なのはバッテリーとモーターとエンジン技術。バッテリーでは出力密度が重要。

● これまでNi-MHとLi-ionバッテリーを研究・開発・生産を増強してきており、将来に向ってLi-airやLi以外のMgやその他を用いた電池化学の研究を進めている。

● 次世代プリウスは出力密度を上げた新しい小型モーターと先進バッテリー技術の組み合わせ。現行プリウスのモーターは初代プリウスの4倍の出力密度だが次世代はさらに高くなる。

● 現行プリウスのガソリンエンジンの熱効率は38.5%だが、次世代プリウスは40%以上で世界最高。

● プリウスは米国で長年にわたり燃料経済のキング。これまでの3世代平均で毎世代約10%燃費を向上させてきた。この調子で記録を更新すること、自分の記録を破ることは大変難しいが、記録を破る意気込みでやっている。

Toyotatnga● 私の経歴はシャーシ屋、このような次世代プリウスのパワートレインの進展は大幅に改良されたシャーシがあってこそ。次世代プリウスはTNGA(筆者注: Toyota New Global Architecture、Automotive.com 2013.11.01記事の中の写真→)と呼ぶ新しいアーキテクチャを採用し、その中で低重心で高剛性のシャーシを使用する。その他の改良も含めて乗り心地・ハンドリング・俊敏性・空力性能が良くなっている。

● 次世代プリウスの開発と平行してプリウスPHVの開発も進めている。これまで2年間のPHVオーナーの声を聞いて、All-Electric Range(AER、充電電力使用時走行距離)を増やして欲しいというリクエストを検討中。(筆者注: 現行プリウスPHVのJC08モードの充電電力使用時走行距離26.4kmより増える可能性を示唆)

● PHVオーナーはまたもっと便利な充電操作を希望しており、電磁界共振のワイヤレス充電を開発中で、日・米・欧で2014年にシステムの検証を開始する。
(2013.08.30)

追記4: 米メディアのトヨタ自動車・嵯峨氏のインタビュー記事から、次世代プリウス関連部分

2013年10月10日の米国自動車メディアAutomotive Newsは、トヨタ自動車のドライブトレーン技術担当取締役の嵯峨宏英氏のトヨタ自動車のドライブトレーン将来技術に関する談話を掲載している。

その中で、ハイブリッド車のバッテリーについて、「次世代プリウスはニッケル水素(Ni-H)電池とリチウムイオン(Li-ion)電池の組み合わせになろう」"Saga said the next Prius may offer a combination of the batteries"と語っている。

これはNi-HとLi-ionを組み合わせた新しい電池かと一瞬期待を持ったが、この記事を引用している米国の別のサイトの表現では"The next Prius may well contain a mix of lithium-ion batteries and the old-style nickel units"と換えており、次世代プリウスはNi-H電池を搭載するモデルとLi-ion電池を搭載するモデルから構成されるという意味のようである。上の本文中の「バッテリーパック」の項の記述と同様の趣旨と考えられる。

嵯峨氏は「Li-ion電池は同じエネルギーをNi-H電池より30%小さい容量で出すが、Ni-H電池の寿命と耐久性はずば抜けている。しかしプリウスPHVではLi-ion電池は必須(must)」とも語っており、次世代プリウスでもNi-H電池は捨て難く、Li-ion電池搭載のモデルと両方を提供する可能性を示唆していると考える。

なお、この記事にはエンジン、ミッション、燃料電池車、電気自動車などの将来方向についても興味ある話が出ている。
(2013.10.22)

追記5: 次期プリウスはAWD(4輪駆動)を検討中 オプションでリチウムイオン電池も

Automotive Newsは2014年7月14日、次期プリウスはオプションでリチウムイオン電池が選べるほか、4輪駆動(AWD)もオプションになる可能性があると報じている

これはトヨタのパワートレイン担当の嵯峨光栄・専務役員との7月7日のインタビューに基づく内容で、要点は次の通り。

① 電池は低価格のニッケル水素とリチウムイオンの2種から選択できる。

② 駆動方式は現行の前輪駆動のほかに4輪駆動の可能性がある。嵯峨氏の表現では ”I think we will possibly do it.”(多分そうすると考えている)。

③ 次期プリウスに搭載される新ハイブリッドシステムはより小さく、より軽く、より効率的になると期待されているが、嵯峨氏は具体的内容は示さなかった。

④ 「電池は両方とも改良され、その他の改良もあって、皆様を驚かすような燃料経済性になると考えている」"The batteries will be renewed. Everything will be revised. And I think we will come up with a fuel economy that will surprise everyone" 数値は示さなかった。

⑤ 「大型の車の場合は今まで例がない新しいコンセプトを加えるだろう」"In case of large-size [vehicles], we will add unprecedented new concepts"とも語っている。

なお、本文の「発表・発売時期」の項に追加しているように、Automotive Newsは2週間前の2014年6月30日の報道で、次期プリウスの生産開始は予定より6ヶ月遅れて2015年12月になる見通しとしている。
(2014.07.14)

追記6: 「次期プリウスで新しいハイブリッド技術の開拓」のニュース

Ts040hybrid2トヨタは量産車向けのハイブリッドシステム「THS、Toyota Hybrid System」の技術をモータースポーツに適用した「THS-R、Toyota Hybrid System - Racing」を開発してきている。レースでは急激な減速・加速に伴う大きなパワーのエネルギー回生や力行(駆動)が必要で、トヨタではモータージェネレーター・ユニット (MGU)により機械力⇔電力のエネルギー変換を採用し、回生した電力の充電と力行のための電力の放電に電池に代わって大電力(kW)の出し入れが可能なスーパーキャパシター(日清紡の電気二重層キャパシター)を使用したシステムを開発し、2006年の国内「スーパー耐久」の十勝24時間レースの頃から実地に試験・改良を重ねてきた。

Yoshiakikinoshita4この成果が、最近のル・マン24時間レースおよびFIA 世界耐久選手権(WEC)で活躍しているプロトタイプレーシングカーのトヨタ・TS030 HYBRID(2012年)やトヨタ・TS040 HYBRID(2014年)となっている。(写真は木下美明・トヨタレーシングチーム代表)

こうなると今度はレースの成果を量産車の性能向上にフィードバックするのは当然の方向と考えていたら、2014年6月17日オーストラリアのDrive.comが「次期プリウスで新しいハイブリッド技術の開拓」と題する興味のあるニュースを発信した。

これはトヨタ・レーシングチーム代表の木下美明TMG社長へのインタビュー記事で、その要点を意訳すると次の通り。正確には原文を参照されたい。

① トヨタはル・マンなどのレースをスーパーキャパシターを量産車に取り込む一つの手段として見ている。次期プリウスでスーパーキャパシターと電池を組み合わせた統合ハイブリッドシステムを導入することも出来よう。

② ハイブリッドシステムの重要課題の一つは高速走行におけるブレーキ時のエネルギーの急速回生である。

③ 今回のレースに使用したシステムはプリウスのよりも60倍優れており、この技術をプリウスに応用できたらプリウスのエネルギー効率はさらに良くなろう。

④ 将来は我々のレース経験から開発したハイブリッド電池システムのようなのが利用できよう。

⑤ この技術の量産車への適用時期は確言し難いが、多分あと5年以内であろう。

スーパーキャパシターと電池を組み合わせたシステムをハイブリッド車に適用した例では、AFS Trinity社のものがあり、本ブログでも2010年9月に「AFS Trinity社の電池・ウルトラキャパシター併用システムの特許確定」と題して紹介している。このほか、Voltの開発に絡んだGMでの可能性検討、米国アルゴンヌ国立研究所とMaxwell Technology社・Gold Peak Battery社の共同研究、伊ピニンファリナ社と仏ボラーレ社の電気自動車Bluecarなどの検討・開発例がある。

トヨタがレース経験に基づくスーパーキャパシター・電池システムをHEVやPHEVなどの量産車に適用することを大いに期待しているが、2015年12月生産開始の次期プリウスで最初から導入する可能性は少ないと見ていた。

前項記載のトヨタ嵯峨専務役員の「大型の車の場合は今まで例がない新しいコンセプトを加えるだろう」とのコメントから、キャパシター利用のハイブリッドシステムの技術をレクサスなどの大型HEVで先ず導入する可能性はあると考え、上記Drive.comの2014年6月のニュースを1ヶ月遅れで紹介した。なお、重量の大きい車ではエネルギーの回生・力行時のパワーが大きいのでキャパシターの効果が顕著になると想定される。
(2014.07.15)

追記7: トヨタ、新アーキテクチャーTNGAの特長と計画を発表

トヨタ自動車 は、新しいアーキテクチャー(TNGA, Toyata New Global Architecture)を2015年内に発売予定のプリウスから導入開始し、他の車種にも順次展開して2020年ごろに世界販売の約半数で採用する計画を、2015年3月26日明らかにした。この内容はここに掲載。
(2015.03.29)

追記8: この車は次期プリウスか?(動画とスチル)

Green Car Reportsサイトは2015年5月15日"Is This The Next Toyota Prius Hybrid Captured On Video?"と題して、PRIUSchatフォーラムに掲載された次期プリウスらしいカムフラージュされた車が給油している動画を紹介している。



「今、お忍び中の第4世代プリウスを目撃したと思う」と題して動画を投稿した人曰く、「家内と私はカリフォルニアからラスベガスに行く途中、給油のためベーカーで止まりました。出発しようとした時、ロードテスト中らしいカバーを付けた車が目につきました。よく見るとプリウスらしいのです。横を通りながら動画をとりましたがあまりうまくは撮れていません。皆さん、どう思いますか?」(2015.05.14 2:36 PM投稿) これに対して1日で40件以上の感想が寄せられている。次期プリウスへのファンの関心は高い。
(2015.05.16)

このほか、「タイでテスト中の次期プリウスのスクープ写真」(?)がこのサイト()に紹介されている。
(2015.06.07)

2015年8月に入って、いろいろな写真・動画(例えば、123456)が出てきている。なかでも、CarAdvice(2015.08.30)サイトが掲載したPrius Club Malaysiaによるスクープ写真はこちら。これは同じCarAdvice(2015.07.08)が引用しているスケッチによく似ている。
(2015.08.05~08.30)

追記9: 第4世代の新型プリウスは2015年9月9日ラスベガスで発表

第4世代の新型プリウス(Toyota Prius 2016)は、これまで9月17日~27日にフランクフルトで開催される国際モーターショー2015(IAA Cars 2015)でデビューと予想されていたが、9月8日にLas Vegasでメディア向けに発表されることになった。(Bloombergの2015.8.19の報道
(2015.08.19)

追記10: 2015年9月9日のラスベガスでの発表イベント

第4世代新型プリウスのラスベガスでの発表イベント「2016 Toyota Prius World Premiere」は、2015年9月9日13時(日本時間)からライブ配信された。

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トヨタのプレス発表(日本語)はここ
(2015.09.09)danger

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