ハイブリッドカーの歴史は意外に古い。
あのポルシェ博士が試作車を発表したのは、何と1900年のこと。

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そもそも「ハイブリッド」(Hybrid)とは?

語源はラテン語の「猪豚(イノブタ)」を意味する「Hybrida」で、猪と家畜の豚を掛け合わせた動物を表しています。つまり「ふたつの性格の違うもの(システム)を組み合わせて、ひとつの目的を達成すること」とされています。それ故、ハイブリッドカー(Hybrid Vehicle/HV)は、「内燃機関であるエンジンと電気モーターを組み合わせて駆動力を得ている自動車」と一般的に定義されています。

ハイブリットカーの歴史は古く、1900年にポルシェ博士が最初のハイブリッドカー「ローナーポルシェ」を試作車として、当時のパリ博覧会で発表しています。この「ローナーポルシェ」のシステムは後述するシリーズ式ハイブリッド車で、残念ながら量産には至りませんでした。

1996年、ドイツのアウディがディーゼルエンジンに鉛バッテリー+モーターを組み合わせたハイブリッドカー「DUO」を発表。しかし、後述するプリウスが翌年デビューすると量産化を断念したという歴史が残っています。その後、ドイツの自動車メーカーはプリウスを横目で眺めながら、積極的にハイブリッド車に参入することはありませんでした。

ご存じのように世界初の量産型ハイブリッドカーは1997年にトヨタが、「21世紀に間に合いました」と高らかに喧伝し発表したプリウスです。以後、いくつものモデルが登場し、2012年、日本ではおよそ100万台のハイブリッドカーが販売され、販売台数で1位はトヨタ・アクア、2位が3代目となるプリウスで、ハイブリッド車がベストセラーカーのワン・ツーを決めています。ハイブリッドカーの販売100万台という数は、軽自動車を除く登録車の3割に達するほどのボリュームゾーンに成長しました。

ただし、2012年まではトヨタ/レクサス連合とホンダの2社だけがハイブリッドカー市場をほぼ独占している状況です。が、2013年になって富士重工業や日産などの他メーカー、海外メーカーなどが続々参入しはじめています。特に、ドイツの主要メーカーのハイブリッド車への参入が際立ってきました。ポルシェ、アウディ、メルセデス、BMWの参加です。これには、EU圏で強化されつつある排ガス規制とメーカーごとの燃費規制をクリアするための方策と同義なのです。後述しますが、高価なラグジュアリーブランドあっても、燃費規制と排ガス規制からは逃れられないのが現状で、このあたりを一挙に解決するのがハイブリッド&プラグインハイブリッドなのです。現在、ハイブリッドカーのシステムには、パラレル式、シリーズ式、パラレルシリーズ式という方式があるとされます。

パラレル式

パラレル式とは、エンジンとモーターの両方で車輪を駆動する方式で、エンジンが主体となってモーターがアシストするシステムです。多くの場合、エンジンが不得意な低回転域で大きなトルクが必要な発進・加速時に、トルク特性に優れたモーターがサポートし、それ以外の走行時にはモーターが発電機になってバッテリーに充電します。いってみれば、エンジンとモーターの「いいとこ取り」といえるシステムで、ホンダの第一世代ハイブリッドシステム「IMA」などが該当します。

シリーズ式

シリーズ式とはエンジンを発電用の動力として使い、その電気をバッテリーに蓄電して、モーターを駆動してクルマを走らせるシステムです。エンジンは発電機の一部でクルマの駆動には使いません。このシリーズ式ハイブリッドシステムは列車や船舶などで実用化され、自動車よりも大型な運搬システムに組み込まれた歴史を持っています。

パラレルシリーズ式

もうひとつのパラレルシリーズ式はその名のとおり、ふたつのシステムを組み合わせた構造で「スプリット式」とも呼ばれます。理由は、エンジンの出力を駆動用と発電器を動かす動力に振り分けて使って、発進時などの低速域ではモーターが主体で駆動、速度が上がるとモーターとエンジンが効率よく助け合い相互にアシストするというシステムです。トヨタのハイブリッドシステム「THSⅡ」や新型ホンダ・アコードの「i-MMD」が該当します。このシステムでは発電用と駆動用として2基のモーターが必要で、加えて大容量で重たいバッテリーを搭載する必要があります。車両そのものの重量増加がネックでしたが、最新の技術で改善が進んでいます。最近発表されたトヨタ・カローラ・ハイブリッドは、ガソリン車に比べて50kg程度の増加に抑えられています。

ハイブリッドカーのエンジンの構造

ふつうの自動車用エンジンは高い負荷が掛かった状態で最大の仕事をするように設計がなされています。ですから低速域ではエンジンの効率は、あまりよくありません。ハイブリッドカーは、その効率の悪い低速域でエンジンを止めてモーターで発進加速させ、高速走行などエンジン効率がいい場面でエンジンによる駆動を行なって燃費を稼いでいます。

また、ハイブリッドカーに搭載するエンジンの構造そのものも一般的な走行用のエンジン(オットーサイクルエンジン)ではなく、発電機を効率よく稼働させるために都合のよいアトキンソンサイクルエンジンが使われるようになってきました。

また、自動車に限らず車両のブレーキは走行エネルギーを熱に変換して車両を止めています。そこで発生した「熱」は外(大気中)に捨てていました。それも、なるべく素早く熱を捨ててブレーキを冷却することがブレーキ性能向上には必須です。しかしながら、ハイブリッドカーでは、捨てていた減速エネルギーを電気に変換してバッテリーに戻す「回生ブレーキ」が使われています。この回生ブレーキによる電力の回生も燃費の向上に貢献しています。

加えて、年を追う毎に厳しさを増す自動車メーカーへの燃費規制値をクリアするため、ポルシェやフェラーリなどの1台数千万円クラスのラグジュアリーカーでもハイブリッドシステムの需要が高まっています。これは地域ごと(EUとか北米などの)にメーカーに求める総合的な燃費値をクリアするには、とてつもなく燃費のいいモデルを開発して、それなりの数を販売しないと達成できません。そのためのハイブリッド車開発競争が止まらないのです。

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