EVシフトの反動? なぜ自動車メーカーがエンジンを語り始めたのか

EVシフトの反動? なぜ自動車メーカーがエンジンを語り始めたのか

2018.03.26

ここ最近、自動車メーカーからクルマのエンジンに関する発表が相次いでいる。トヨタ自動車は「パワートレーン技術説明会」と題して新しいエンジンについて語り、メルセデス・ベンツは3月に新開発のエンジンを発表。フォルクスワーゲンは20年ぶりに日本市場でディーゼルエンジンを復活させるとし、その技術について詳細な説明を行った。

クルマは遅かれ早かれ電動化していくとの見方がある中で、各社が今、エンジンについて語り始めたのはなぜなのか。新開発のエンジンを積んだメルセデス・ベンツ「S450」に乗る機会があったので考えてみた。

新開発のエンジンを積んだメルセデス・ベンツ「S450」に試乗

クルマの電動化は進むのか、エンジン復権か

2017年は、世界の自動車メーカーが電動化へ大きく舵を切る決断を行った年だった。いつ新しい電気自動車(EV)が登場してくるのかと期待は高まる。

一方で、今年2月に入って以降、まずフォルクスワーゲンが最新のディーゼル技術を投入した「パサートTDI」を日本市場に導入した。またトヨタも、パワートレーン技術説明会と称し、エンジンや無段変速機(CVT)の技術発表を行っている。3月には、メルセデス・ベンツ日本が新技術説明会と銘打ち、新開発のエンジンを紹介した。

エンジンに関する発表が相次いだことから、クルマは電動化するのか、それともエンジンの復活かと疑問が頭に渦巻いた人もあったかもしれない。

メルセデス・ベンツ日本は「S450」のデビューにあわせて新開発エンジンについて詳しく説明した

しかし、クルマの電動化はもう後戻りしない。世界的にCO2(二酸化炭素)排出規制は強まる方向にあり、自動車の市場動向と関係なく、各国の政策にも対策が織り込まれている。気候変動の影響も顕在化し、海水温度が上昇することで世界の気象が異常な状況になっている。

ただし、EVへと全面的に移行するまでには、時間を要する。なぜなら、EVの車種がすぐには出そろわないという選択肢の不足だけでなく、顧客の意識の問題もあるからだ。

EVの航続距離についてドイツの考えは

例えばドイツの場合、速度無制限区間のあるアウトバーンが整備されていることにより、200キロの距離を1時間で移動できてしまう交通環境がある。1時間の移動なら、日本でも電車通勤している人が当たり前に費やしている時間ではないだろうか。そういう日常の時間感覚のなかで、片道200キロを日帰りで往復すれば、400キロの行程をドイツではクルマでこなすことができ、途中で寄り道をすることもあるなら、500キロは走れる余裕が欲しくなるだろう。

例えば電気自動車(EV)のBMW「i3」(画像)は、充電1回あたりの航続距離の目安として390キロという数値を提示している。これだけ走れば街中で乗るには十分だし、遠出も可能のように思えるが、日本と異なる交通環境のドイツでは、また別の考え方があるのかもしれない

米テスラのEV「モデルS」は、1回の充電で500キロ以上の走行性能を備えるが、ドイツ人の中には、500キロを1日で走ってしまう人もいる。そういった人達は、予定外の移動も視野に入れて、1,000キロは走れる能力を欲しがる傾向が強いようだ。だが、それに対処できるEVはまだ存在しない。航続距離を倍増させるためにはバッテリー搭載量を2倍にすればよいかというと、バッテリー重量が増えれば航続距離も減ってしまうので、そう単純な話でもない。

EVの選択肢が増え、消費者がEVを志向するようになるまでには、やはり時間がかかる。その間、自動車メーカーは、電動化とエンジン存続の両方を行わなければならない辛さがある。なおかつ、燃費向上によるCO2排出量削減は待ったなしだ。さらに、自動車メーカーにはエンジン生産設備があり、エンジン開発や生産に携わる従業員がいるので、新興のEVメーカーのように、今日から全面EV化というわけにもいかないのである。

EV時代へ徐々に軟着陸させるにはどうしたらいいか。自動車メーカーの苦悩がうかがえる。

直列6気筒エンジンが復活

そうした中で、メルセデス・ベンツが発表した新エンジン技術からは、トヨタやフォルクスワーゲンが語るエンジンの効率化だけでない、パワーユニットをシステムで構築する新たな構想を見てとることができる。

メルセデス・ベンツの新エンジンは、直列6気筒の基本骨格を採用する。直列6気筒とは6つのシリンダーが直線的に並んだ形式で、エンジンの中では最もバランスが良く、振動が少なく、また高回転まで滑らかに回るエンジンとして知られている。かつて1960年代から70年代頃の日産「スカイラインGT」や「GT-R」、「フェアレディZ」、トヨタ「2000GT」など、往年のGTカーやスポーツカーはいずれも、直列6気筒エンジンを採用してきた歴史がある。

「S450」のエンジンは直列6気筒だ

海外ではBMWが直列6気筒エンジンにこだわり、英国のジャガーも直列6気筒や、それをV字に組み合わせたV型12気筒エンジンを使ってきた。そのように、高性能車や高級車の証ともいえるのが、直列6気筒エンジンであった。「シルキーシックス」とも呼ばれるこのエンジンは、絹のような滑らかさで回転すると称えられてきた。もちろん、メルセデス・ベンツも直列6気筒を主流としていた。

ところが、1990年代以降は衝突安全性能の向上が求められ、ことに前面衝突において、フロントバンパーと客室の間に衝撃の緩衝部分として十分な空間が必要になった。エンジンは硬い金属の塊であるため、エンジンルーム内でできるだけ小さい寸法であることが空間の確保には望ましい。そこで、同じ6気筒エンジンでもV型にしてエンジン全長を短くすることが行われ、メルセデス・ベンツからも、1997年で直列6気筒エンジンは姿を消している。

1度は姿を消した“直6”を復活させたメルセデス・ベンツ

将来的に生き残り可能な多気筒エンジンを

ダイムラーは直列6気筒エンジンを採用するにあたり、電動技術を追加した。モーター機能付き発電機の意味を持つ「ISG」(Integrated Starter Generator)という仕組みだ。ISGはエンジン始動、アイドリングストップからの再始動、加速の補助力として働くほか、減速時の回生も担う。

「S450」の運転席(左ハンドル)

新エンジン開発の目標について、メルセデス・ベンツ日本の広報は、将来的に生き残ることが可能な多気筒エンジンを目指すこと、そしてエンジンの欠点であるトルク(回転力)の立ち上がりの遅れや振動を補うことの2点を示した。

エンジンとモーターの融合

将来的に生き残ることが可能な多気筒エンジンを目指すという目標を達成するには、新しい発想が求められる。20世紀の設計のままでは、馬力は出せても燃費を両立させるのが難しい。生き残るためには、馬力と燃費の両立が欠かせないのだ。

多気筒エンジンの生き残りを図るため、設計の見直しは不可欠だった(画像は「S450」)

では、トルクの立ち上がりの遅れや振動を補うとはどういうことか。まずエンジンは、アクセルペダルを踏み込んでから力が出るまでに、ある程度まで回転が上がらないと威力を発揮できない。ことに低回転からの発進加速では、エンジンの振動が車体に伝わりやすく、アイドリング時にはブルブルと振動が出る。対するモーターは、アクセルペダルを踏み込んですぐに大きな力を出せるのが特徴で、スタートダッシュが効く上、振動はほとんどない。高性能車や高級車の条件として、エンジンよりモーターの方が圧倒的に優れているのだ。

エンジンの中ではバランスが良く、振動の少ない直列6気筒エンジンと、モーター技術を使うISGを組み合わせることにより、高度なシステムとして設計されたのが、メルセデス・ベンツの新しいエンジンなのである。

直列6気筒と「ISG」の組み合わせで新たなエンジンが生まれた

なおかつ、アウトバーンを時速200キロ以上で安定して走れて、そこからの追い越しでも力溢れる加速を実現するため、排気を利用する過給機のターボチャージャーも、このエンジンは装備する。またターボチャージャーは、燃焼を終えたガスが十分に排気されてからでないと過給が機能しないため、エンジン回転数に関わりなく、吸気を過給できる電動スーパーチャージャーも装備した。

低燃費だけではないハイブリッドの捉え方

あらゆる技術を総動員し、それらの長所をつなぎあわせ、高性能かつ高効率で燃費が良く、さらに静かで振動の少ない総合システムとしてメルセデス・ベンツが開発したのが、この新エンジンなのである。いうなればハイブリッドなのだが、これまでのハイブリッドは燃費重視で開発される傾向にあった。ターボチャージャーや電動スーパーチャージャーを加えた高性能なハイブリッドとしたところに、総合システムとしてのメルセデス・ベンツの狙いがある。

このエンジンのシリーズ名は「EQブースト」という。EQとはメルセデス・ベンツの電動化技術を表す象徴的なアルファベットであり、「Electric Intelligence」を意味する。今回の動きが、単に新しいエンジンの登場ではなく、あくまで電動化の一環であることを示している。

新エンジンの誕生も電動化の一環と見ることができる(画像は「S450」)

「最善か無か」で開発した新エンジン

クルマの電気系は、従来ずっと12ボルト(V)のバッテリーを使う電源に頼ってきた。また、エンジン冷却のウォーターポンプや、空調(エアコンディショナー)のコンプレッサー、過給のスーパーチャージャーなどは、エンジン回転から動力を得て駆動してきた。

それらに対し新エンジンは、バッテリー電圧を高めること、および補器類を電動化することにより、ベルト駆動をなくし、全長の短縮を行っている。既成概念であった12V電源や、補器の駆動はベルトによるといった考え方を取り払い、どういう仕組みが目的に対して最適かと考えた開発姿勢を見ることができる。

電動化によりベルトレスなエンジンを作った

ダイムラー(メルセデス・ベンツを製造する会社)の起業哲学に、「最善か無か」の言葉がある。開発する新車や新技術が、最善策で作られているかを問う言葉だ。例えば原価低減のため、目的通りの性能を追求できないとしたら、それは最善ではないので、同社にとって無に等しいという意味だ。

そうした厳しい企業姿勢が、EV普及までの時代をつなぐ最善策としてのエンジン開発に向かわせたのだろう。もちろん、最善を求める設計思想は、メルセデス・ベンツのようなプレミアムブランドの高額商品でなければ、企業活動の採算に合わなくなる可能性がある。しかしそれも、歴史に裏打ちされた永年のブランディングの成果であるといえるのではないか。

ガソリンエンジン車を生み出した自動車メーカーとして

もう1つ、今回の開発で興味深いのは、責任者が元F1のエンジン開発者であったという経歴である。

量産市販車でエンジンは心臓部と言われ、主役となる重要部品である。しかし、F1を含むレースの世界では、軽量な車体や空力性能の優先順位が高く、その条件に合わせるため、エンジンは徹底的な小型化が求められる。とはいえ、馬力が足りなくては勝負にならない。

「S450」が積む新エンジンにはF1のノウハウも生かされている

制約の中で、いかに競争相手に勝てる高性能なエンジンを開発できるか。そうした経験が、あらゆる既存技術をゼロから検証し、長所を最大限に生かして小さく作るという、今回のエンジン開発に役立ったのではないかと思われる。実際、メルセデス・ベンツ「S450」に搭載されたエンジンは見るからに全長が短く、衝突安全のための空間がエンジンルーム内にしっかり確保されていた。衝突安全性能という弱点のため数を減らしていった直列6気筒エンジンを、メルセデス・ベンツが復活させられた理由だ。

エンジン単体の効率を高めたり、変速機の効率を高めたりする要素ごとの進化ではなく、システムとして総合性能を極める21世紀型の開発の仕方に、さすがガソリンエンジン車を世界で初めて生み出したメルセデス・ベンツだと同社の誇りを感じるのである。

「S450」は衝突安全のための空間をエンジンルーム内に確保している

なおかつ昨年、フランスや英国の政府が表明した、2040年にエンジン車の販売を禁止する政策を視野に、この先20年は持ちこたえる動力としての素養を満たした最後の高性能エンジンとの印象も受ける。20年という年月を考えれば、ゼロから発想したというエンジンの開発費も、十分に採算が合うはずだ。

新AQUOSは“片手ポケット族”狙う iPhone不在の「小型スマホ」市場に勝機

新AQUOSは“片手ポケット族”狙う iPhone不在の「小型スマホ」市場に勝機

2018.11.16

シャープが新スマホ「AQUOS R2 compact」を発表

大画面化の波に逆らい、「片手ポケット族」が増加傾向に

iPhone不在の「小型スマホ」市場を狙う

11月15日、シャープがAndroidスマートフォンの新製品「AQUOS R2 compact」を発表した。名前に「compact」と付いている通り、最近のスマホ市場では選択肢が減っている小型モデルであることが特徴だ。

小型スマホの需要を取り込む「AQUOS R2 compact」

コンパクトな見た目とは裏腹に、中身にはハイエンドである「AQUOS R」シリーズのスペックを詰め込んでいる。世界的にスマホの大画面化がトレンドとなっている中で、あえて時代に逆行するシャープの狙いはどこにあるのだろうか。

スマホを片手で持ち、ポケットに入れて使う人が増加

世界のスマホ市場では、6.5インチの「iPhone XS Max」に代表される大画面モデルが人気を博している。だが、日本では通勤電車などの利用シーンにおいて、片手で使う人が多いといわれている。シャープによれば、スマホを片手で持つ人は64% 、服のポケットに入れて持ち運ぶ人は49% に達しており、その割合は上昇傾向にあるという。

片手で持ち、ポケットに入れて持ち歩く「片手ポケット族」が多いという

その背景として、シャープはスマホの「インフラ化」を指摘する。SNSやコンテンツを楽しむだけでなく、サービスの利用やモバイル決済にスマホは欠かせない存在になっており、日常生活でスマホを取り出す場面が増えている。

AQUOS R2 compactは、日本人の手のサイズを念頭に置いた「横幅64mm」のボディに、できるだけ高性能な部品を詰め込んだハイエンドコンパクト機になっている。プロセッサは最新のSnapdragon 845、メモリは4GBを搭載しているが、これは大画面モデルのAQUOS R2と同等だ。

ポケットに入れやすいサイズに高性能を詰め込んだ

スマホ本体を小型化する一方、画面は前モデルの「AQUOS R compact」より大型化した。このためにシャープは画面の上下に切り欠き(ノッチ)を持つIGZOディスプレイを開発。インカメラと指紋センサを搭載しつつ、表示領域を上下に広げてきた。

前モデル(左)と比べて新モデル(右)は表示領域が広がった

「iPhone不在」の小型スマホ市場を直撃

シャープによれば、小型スマホを求める人は全体の3割程度という。スマホ市場では残りの7割に向けた大画面モデルが幅を利かせており、最新のiPhoneでは6.5インチのXS Maxに加え、一般向けモデルの「iPhone XR」も6.1インチとなっている。

一方、小型モデルとして根強い人気のあった「iPhone SE」は、後継モデルが出ないまま販売が終了。中古市場では価格が上昇する騒ぎもあった。

日本で最大シェアを誇るiPhoneだが、小型スマホ市場では存在感が薄れつつある。ソニーモバイルはXperiaシリーズのコンパクト機を投入しているが、2018年夏モデルの「Xperia XZ2 Compact」と比較して、シャープ機は画面の大きさ、薄さ、軽さの面で圧倒している。

中国メーカーとして日本でも勢いを伸ばすファーウェイ、OPPOも世界市場において大画面化競争を繰り広げており、小型モデルに積極的な動きは見せていない。この点もシャープにとって有利に働いている状況だ。

また、AQUOS R2 compactは顔認証と指紋認証の両方に対応しているのも特徴。これは、iPhoneにもXperiaにもない機能だ。スマホをポケットから取り出し、顔の前に持ち上げるだけでロックを解除できる顔認証だが、卓上に置いている場合は使いにくい。だが指紋センサがあれば、指を置くだけで済む。

顔認証に加えて指紋認証にも対応

スマホの端末メーカーの多くはグローバル市場に目を向け、大画面化のトレンドを追いがちだ。だが、シャープは国内の需要をしっかりとらえた上で、日本のユーザーに刺さる製品作りを続けている。

依然としてiPhone人気が続いている中で、限られた市場であっても「不在」のチャンスをタイムリーに活かし、ユーザーを奪還する。国内に目配りできるシャープならではの戦い方に注目したい。

大画面化するスマートフォン 使いやすさの試行錯誤は縦長から折り畳みへ

知って納得、ケータイ業界の"なぜ" 第23回

大画面化するスマートフォン 使いやすさの試行錯誤は縦長から折り畳みへ

2018.11.16

海外メーカーの台頭で日本にも大画面化の波が到来

大画面化と使いやすさの両立、各社の工夫の歴史

縦長スマホにとって代わるのは「折り畳み」スマホか

スマートフォンのディスプレイは年々大型化が進んでおり、かつては「大きすぎる」と言われた5インチディスプレイが、今や小さい部類に入ってしまうほどだ。一方で使いやすさを維持しながらディスプレイの大画面化を実現するため、メーカー各社はさまざまな工夫を重ねている。スマートフォンのディスプレイサイズはなぜ大きくなり、今後はどのように変化していくのだろうか。

海外メーカーの台頭で日本でも大画面化に拍車

スマートフォンにとってディスプレイは、単に情報を表示するだけでなく、タッチして操作するインタフェースも兼ねている非常に重要な存在だ。そのスマートフォンのディスプレイが、ここ10年ほどで最も大きく変化した要素が「サイズ」である。

どれくらい大きくなったのかというのは、新旧のスマートフォンのディスプレイサイズを比べてみれば一目瞭然だ。日本で最初に発売されたiPhoneである「iPhone 3G」のディスプレイサイズは3.5インチだった。一方、「iPhone X」や「iPhone XS」、「iPhone XR」といった最近のiPhoneのディスプレイサイズは6インチ級があたりまえ。1.7倍に以上に拡大しているのだ。

今やスマートフォンのディスプレイサイズは5インチ以上が一般的で、6インチも珍しくなくなった。画像の「iPhone X」のディスプレイサイズは5.85インチだ

さらに「iPhone XS Max」は6.5インチもあるし、他の大手メーカーでもサムスン電子の「Galaxy S9+」やファーウェイの「HUAWEI P20 Pro」のように、6インチを超えるディスプレイを採用した機種は増えている。なぜ、これほどまでにディスプレイサイズが大きくなったのかというと、それは大画面が欲しいというユーザーが多いため。スマートフォンの性能向上によって動画やコミック、ゲームなどのコンテンツを楽しむ人が増えていることから、ユーザーのニーズに応えるかたちで、大画面が求められるようになったといえよう。

だが日本国内の事情に目を向けてみると、公共交通機関での通勤・通学が多いのに加え、片手で文字入力ができる「フリック入力」が広く普及したこともあり、片手でスマートフォンを操作する傾向が強く、実は大画面に対するニーズはそこまで大きい訳ではない。実際日本では、4インチディスプレイの「iPhone SE」が人気を保っていたし、シャープの「AQUOS R Compact」やソニーモバイルコミュニケーションズの「Xperia XZ2 Compact」などのように、4インチ台のディスプレイを採用したコンパクトなスマートフォンも投入されている。

2018年の夏モデルとして販売されている「Xperia XZ2 Compact」は4.9インチと、最近では珍しくなった4インチ台のディスプレイを採用したコンパクトモデルだ

にもかかわらず、日本でも大画面のスマートフォンが増えているのはなぜか。まずは国内のスマートフォンメーカーが減少したことで、市場に海外メーカー製のスマートフォンが増えているためだ。海外では移動手段の違いに加え、文字入力システムの違いからスマートフォンを両手で持って操作する機会も多く、片手操作に対するこだわりが弱いのだ。

新興国などでも、ディスプレイサイズが大きいほど人気が出る傾向が目立ち、大画面に対するニーズが強いのである。海外製スマートフォンが日本市場に入り込みやすくなったことが、日本国内においてもスマートフォンの大画面化を進めたといえる。

縦長スマホの元祖はアップルだった?

とはいえ、スマートフォンが大画面化するに従って、本体の横幅がひろがり、さすがに海外のユーザーからも「持ちづらい」という声が増えてきたようだ。そこで近年急速に増えているのが、従来の16:9比率ではなく、18:9や19:9といった縦長比率のディスプレイの採用である。

持ちづらさに影響する横幅をこれ以上広げることなく、ディスプレイを縦に伸ばすことで大画面化しようとしたのだ。この流れをけん引したのは韓国メーカーで、2017年にはLGエレクトロニクスが「LG G6」(日本未発売)、サムスン電子が「Galaxy S8/S8+」といったように、縦長比率のディスプレイを採用した機種を積極的に投入した。

2017年発売の「Galaxy S8」「Galaxy S8+」は、18.9:9と縦長比率の有機ELディスプレイ「インフィニティディスプレイ」を採用したことで大きな話題となった

この韓国の両メーカーとも、グループ内にディスプレイデバイスを開発する企業を持っている。それゆえ縦長比率のディスプレイが生み出されたのには、実は大画面化だけが目的ではない。自社のスマートフォンに新しいディスプレイをいち早く搭載し、トレンドを作り上げることで、グループ企業のディスプレイデバイス販売拡大につなげる狙いもあったといえる。

だが、縦長ディスプレイで大画面化するというアイデアを真っ先に実践したのは、実はアップルである。アップルはかつてディスプレイの大画面化に消極的で、2011年発売の「iPhone 4s」までは3.5インチのサイズにこだわっていた。だが大画面化を求めるユーザーの声を受け、2012年発売の「iPhone 5」でディスプレイサイズを4インチに拡大した際に、ディスプレイの横幅はそのままに、縦に長くするという手法をとったのである。ある意味、アップルは5年前に現在のトレンドを先取りしていた、といえるかもしれない。

スマートフォンのディスプレイを縦に伸ばして大画面化するというアイデアをいち早く実践したのは、アップルの「iPhone 5」だった

しかしながら、ディスプレイを縦に伸ばして画面サイズを大きくする工夫にも、いずれ物理的な限界が来ることは目に見えている。そこで、さらなる大画面化の追求で、いま注目されているのが折り畳み式ディスプレイだ。このアイデア自体は、NTTドコモが2013年の「MEDIAS W」(NECカシオ モバイルコミュニケーションズ製)、2018年の「M」(ZTE製)で既に実現しているものだが、いずれも2枚のディスプレイを用いていたため、どうしても画面の折り目に継ぎ目が発生してしまう弱みを抱えている。

折り畳みスマートフォンとして注目されたNTTドコモの「M」は、2枚のディスプレイを用いるスタイルであるため折り畳み部分に継ぎ目が発生してしまう

だが有機ELを用いれば、ディスプレイを折り曲げられる“真の”折り畳みスマートフォンが開発できると言われており、大手スマートフォンメーカーがその開発を進めているとの観測報道も幾度となくなされている。

これは折り畳みできるという意味の「フォルダブル」スマホなどと呼ばれ、先ごろはサムスン電子が、来年発表するというフォルダブルスマホ「Galaxy F」のプロトタイプを開発者向けに見せはじめたりしている。2019年は各社から製品が登場するのではないか? との声もあるようだが、いま確実に言えることは、真の折り畳みスマートフォンがいつ、どのメーカーが、どのような形で投入するのかが、大いに注目されているということだけである。