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ソーラーカー用タイヤは95mmの狭幅、転がり抵抗は「プリウス」の10分の1に

6/6(火) 7:40配信

MONOist

 ブリヂストンは2017年6月5日、東京都内で会見を開き、同社が冠スポンサーを務めるソーラーカーレース「2017 Bridgestone World Solar Challenge(以下、WSC2017)」の概要について説明した。会見には、ブリヂストンの他、WSC2017に参戦する東海大学ソーラーカーチームの総監督で同大学工学部電気電子工学科教授の木村英樹氏や、同チームを支援する東レ、パナソニックなども加わり、ソーラーカーレースの意義を訴えた。

【開発したソーラーカー用タイヤと「BMW i3」の「ECOPIA with ologic」の比較などその他の画像】

 ブリヂストン 執行役員・ブランド戦略担当の鈴木通弘氏は、「事業の成功に社会への貢献が必須」とする創業者の石橋正二郎氏の言葉や、2017年3月に発表したCSR「Our Way to Save」で使命に位置付けた「最高の品質で社会に貢献」という企業理念を挙げ、「燃料などを必要としない究極のエコカーであるソーラーカーの開発をテーマに、未来のクルマづくりに向けた学生エンジニア達の環境技術開発への挑戦を支えることは、当社の経営方針にも合致する」と強調する。

 WSC2017は、太陽光発電パネルの電力で走行するソーラーカーでオーストラリア大陸を縦断するレースだ。ダーウィンからアデレードまで約3000kmを走破する。また今回は、第1回から30周年を迎える記念大会でもある。前回のWSC2015は、1人乗り四輪車両で速度を競うチャレンジャークラス、2~4人の複数人乗りの四輪車両でエネルギー効率や実用性を競うクルーザークラス、1人乗り三輪車両のアドベンチャークラスの3クラスに、22カ国から42チームが参加した。「WSC2017の参加チーム数はWSC2015を上回る見込み」(ブリヂストン 執行役員・ブランド戦略担当の鈴木通弘氏)だという。

 以前から東海大学ソーラーカーチームが参加しているチャレンジャークラスは、WSC2017では太陽光発電パネルの面積が、WSC2015までの6m2から4m2にまで削減される。この規則変更により、ソーラーカーの速度が抑制される見込みだ。また、WSC2015ではクルーザークラスに参加していた工学院大学も、WSC2017ではチャレンジャークラスに復帰する方針だという(関連記事:世界最大のソーラーカーレースで最速タイムも準優勝に、工学院大学はなぜ敗れた)。

 WSC2017の冠スポンサーを務めるブリヂストンは、参戦チームに低燃費技術を搭載したソーラーカー用タイヤを供給する。現時点で、東海大学、工学院大学をはじめ、国内外の11チームへの供給が決まっている。

 このソーラーカー用タイヤは、BMWの電気自動車「BMW i3」などにも採用されている狭幅タイヤ「ECOPIA with ologic」を基に開発された。ブリヂストン ブランド戦略担当の牛窪寿夫氏は「ソーラーカーに求められる空気抵抗と転がり抵抗の低減、昼間の路面温度が50℃以上になるWSC2017のレースコースに合わせた耐久性、横風などに影響を受けない直進安定性といった要件をクリアした」と説明する。

 開発したソーラーカー用タイヤはタイヤサイズが95/80R16。タイヤ幅は95mmと極めて狭く、500kPaという高い空気圧によって、空気抵抗と転がり抵抗の低減を実現した。転がり抵抗を示すRRC(転がり抵抗係数)は3.0以下。低燃費タイヤのレーティングで最高水準のAAAが6.5以下なので、この半分以下ということになる。またタイヤの重量も2kg以下に抑えた。

 BMW i3のECOPIA with ologicが、タイヤ幅150mm、重量約10kg、空気圧は一般的なタイヤと同じ200k~250kPaであることを考えると、極めて極端な仕様のタイヤになっていることが分かる。「車両重量を加味した転がり抵抗は『プリウス』の10分の1以下で、タイヤ1本当たりに掛かる50k~100kgの重量が加わるイメージ。接地面積も、一般的なタイヤはハガキ1枚分といわれるが、ソーラーカー用タイヤは10cm2、名刺の半分くらいになる」(牛窪氏)という。

●「ソーラーカーレースがエコ技術を進化させる」

 東海大学は1991年に電気自動車(EV)の要素技術研究を行うためにソーラーカーの開発を始め、1993年からWSCに参加している。その後、1996年、2001年、2009年、2011年、2013年、2015年と7回のWSCに出場。2009年と2011年は優勝しており、前回の2015年も3位に入っている。木村氏は、「WSCは肉体だけではなく頭脳でも戦うレースであり、新たな技術者の育成と、先端技術のショーケースとしての意義も大きい。自動車レースが自動車技術を進化させたように、ソーラーカーレースもエコ技術を進化させるだろう」と説明する。

 しかし、太陽光発電パネルの電力だけで動くソーラーカーの実用化は容易ではない。これは太陽光発電によって得られる電力と、EVの平地における巡航に要する消費電力に大きなギャップがあるからだ。車両の全ての屋根に太陽光発電パネルを設置したとしても、得られる電力は最大で2000W以下にしかならない。その一方で、EVの走行速度を時速100kmまで上げるにはその5倍となる10kWの電力が必要になるという。登坂時や加速時には、さらに大きな電力が求められる。

 このギャップを埋めるには、発電量の多い太陽光発電パネル、軽量の車体、低転がり抵抗のタイヤ、高効率モーター、ボディーの空気抵抗の低減などが必要になる。東海大学は、太陽光発電パネルにパナソニックの「HIT」を、軽量の車体のために東レの炭素繊維強化樹脂技術を、低転がり抵抗のタイヤにブリヂストンのソーラーカー用タイヤを、高効率モーターにミツバのモーターやジェイテクトのセラミックボールベアリングなどを採用している。また、ボディーの空気抵抗については、Cd値と前面投影面積(A)の積となるCdAの値で0.1m2を下回ることは当たり前の時代になっているという。

 WSC2015の東海大学のソーラーカーは、HITからの出力1390Wで巡航時に時速100km、平均で時速90kmの速度を実現できる仕上がりとなった。とはいえ、1人乗りであり、ドライバー乗車時の快適性はお世辞にも高いとはいえない。太陽光発電だけで走る、究極のエコカーとしてのソーラーカー実現の道のりはまだ遠いのが現状だ。

 ただし、東海大学のソーラーカーにHITを提供してきたパナソニックは、2017年2月発売の新型「プリウスPHV」向けに車載太陽光発電パネルを開発した。2011年に東海大学のソーラーカーに提供を始めてから培ってきた車両応用や曲面実装の技術が生かされているという。「WSC2017でも、軽量化や曲面対応を図り、発電量を向上できるような開発を進めている」(パナソニック エコソリューションズ社 ソーラーシステムBU 技術開発部長の岡本真吾氏)という。

 木村氏は開発中のWSC2017の車両について「太陽光発電パネルの面積が3分の2になるが、WSC2015の車両に匹敵する走行性能を実現できるように開発を進めている。軽量化とモーター高効率化などにより、最高速度、平均速度で時速5km以下の低下で抑えられる見込みだ」と述べている。

最終更新:6/6(火) 7:40
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