토요타 자동차㈜(이하, 토요타)는 지난 24일 도쿄 오다이바의 ‘메가웹’ 에서 개최된 ‘토요타환경 기술개발 설명회’ 에서 연비 향상 및 배출가스(에미션) 저감을 위한 「에너지 절약」, 전기나 수소를 비롯한 대체 에너지의 이용 촉진에 의한 「연료의 다양화」를 기본 방침으로 한 친환경 기술개발의 진행상황과 2015년까지의 향후 전개 계획을 발표했다.
「에너지 절약」에 대한 방안으로는, 세계 최고*1의 최대 열효율을 추구한 新개발 가솔린엔진, 高성능 클린 디젤 엔진과 高효율 트랜스미션의 개발 상황을 공개했다. 또, 하이브리드 차(HV)에 대해서는, 향후, 2015년 말까지 약 3년 동안 21개의 신형 모델 투입을 발표했다.
「연료 다양화」에 대한 방안으로는, 전기 자동차(EV)로 세계 최고의 전비(電費)를 실현한 신형 모델을 공개했다. 수소를 이용하여, 전기 에너지로 변환해 주행하는 연료 전지 자동차(FCV)는, 세계 최고*1의 출력 밀도를 달성한 최신의 토요타 FC 스택(연료 전지 셀)을 공개함과 동시에, 히노 자동차 주식회사(이하, 히노)와 공동으로 개발을 진행시키고 있는 신형 연료 전지 버스(FC 버스)의 투입 계획을 공표했다.
또, 혁신적인 고성능화가 불가결로 여겨지는 차세대 2차 전지는, 전문 부서를 설치하여 연구를 진행하고 있으며, 이번에, 전고체(全固體) 전지의 출력 밀도를 대폭 향상시킨 최신의 전지 셀을 공개했다. 이 밖에, 플러그인 하이브리드 차(PHV)나 EV에 대한 충전의 편리성을 높이는 비접촉 충전에 대한 방안도 소개했다.
1) 「에너지 절약」에 대한 방안
＜ 가솔린 엔진 ＞
▽「2.5ℓ-AR계 가솔린엔진」을 바탕으로, 앳킨슨 사이클과 직분사 D-4 S시스템을 채택, 저연비와 고출력의 양립을 목표로 하고, 세계 최고의 최대 열효율*3 38.5%를 추구한 신형 「2.5ℓ-AR계 가솔린엔진」을 HV용으로서 신개발, 탑재한 HV를, 2013년 이후 시장 투입.
▽「2.5ℓ-AR계 가솔린엔진」을 바탕으로, 2.0ℓ로의 소배기량화에 의한 연비 향상과 터보 차저(과급기)의 채택에 의한 출력 향상의 양립을 도모한 신형 「2.0ℓ-AR계 터보차저 장착 엔진」 탑재 모델을 2014년 이후 시장에 투입.
＜디젤 엔진＞
▽ 승용차용 「1.4ℓ-ND계 디젤 엔진」은, 연료 분사 시스템의 고압화, 소형 고효율의 터보차저의 채택 등에 의해, 저연비와 주행 성능의 양립을 추구. 또한 신개발의 배출 가스 클린화기술의 채택에 의해, 세계에서 가장 어려운 배출 가스 규제 중 하나인 유럽 「EUR O6」에 대응. 향후, 탑재 차량의 개발을 추진하여 2015년 이후 시장에 투입.
▽ 상용차용 「3.0ℓ-KD계 디젤 엔진」은, 고압으로 높은 분사 정밀도를 유지하는 세계 최초*1의 시스템 「i-ART」를 채택하여, 저연비와 저에미션을 실현. 2012년 4월부터 브라질용「하이럭스」에 탑재.
＜트랜스미션＞
▽ 세계 최고 수준의 전달 효율의 실현, 엔진과의 통합 제어의 진화, 한층 더 소형·경량화함으로써, 뛰어난 연비 성능과 경쾌한 가속을 양립한 무단변속기 「Super CVT-i」를 신개발. 2012년 6월부터 일본용 「코롤라」에 탑재하고 있으며, 향후, 컴팩트급을 중심으로 탑재차종을 확대.
▽ 높은 변속 응답성에 의한 부드럽고 생각대로의 가속과 6단 AT와 동등 사이즈로 소형·경량화 함으로써 뛰어난 연비 성능을 실현한 FF용 8단 AT를 신개발. 2012년 8월부터 북미용 「LEXUS RX 350 F SPORT」에 탑재.
＜에코카＞
▽ HV
・2012년 연간의 HV 세계 판매 대수는, 100만대를 큰 폭으로 넘을 전망.
・향후, 2015년 말까지의 약 3년 동안에, 신형 HV를 21개 모델*5 투입 예정. 이로써, 2013년 이후 2015년까지의 연간 HV 세계 판매 대수는, 매년 100만대 이상일 것으로 전망한다.
2) 「연료 다양화」에 대한 방안
＜에코카＞
▽ PHV
・2012년 1월부터 시판을 시작한 「프리우스 PHV」는, 재해 등 비상시의 전원으로서 하이브 리드 시스템을 활용하는 「액세서리 콘센트」의 설정, 그레이드 추가에 의해 상품력을 강화.
▽ EV
・고성능 컴팩트 EV「eQ」*6를 개발. 소비 전력의 고효율화를 추구하고, 컴팩트한 패키지에 용량을 최소한으로 억제한 고출력의 신형 리튬 이온 배터리를 탑재하여, 세계 최고*1의 전비*2 104 Wh/km를 실현. 이에 따라, 12 kWh의 소용량 전지이면서, 1회 충전 주행거리 100 km*7, 최고속도 125 km/h를 달성. 또, 완전 충전은, AC200V로 약 3시간이라고 하는 단시간에 가능.
・2012년 12월 이후, 일본과 미국에서, 지자체나 특정 이용자 대상의 한정 도입을 개시.
▽ FCV
・2015년경부터 시장 도입을 예정하고 있는 세단 타입의 FCV는, 토요타가 자체 개발한 FC스택의 성능이 대폭 향상하였으며, 출력 밀도는 현행 모델의 「FCHV-adv」에 비해 2배 이상이 되어, 세계 최고*1인 3kW/ℓ를 달성. 소형·경량화도 진행되어, 「FCHV -adv」에 비해 약1/2로 까지 컴팩트화.
・ 게다가 고효율의 승압 컨버터를 개발. 고전압화함으로써, 모터의 소형화와 FC 셀의 매수절감을 가능하게 하여, FC 시스템의 소형·고성능화와 시스템 비용의 저감에 기여.
・ 히노와 공동으로 개발을 진행하고 있는 신형 FC 버스는, 2016년 시장 도입을 목표로, 개발을 가속화한다.
＜향후의 전동화 기술＞
▽차세대 2차 전지
・전고체 전지에 있어, 전해질 성능이 세계 최고 수준인 새로운 고체 전해질을 개발. 이것에 의해, 이온이 잘 흐르도록 향상시키는 것에 성공하여, 출력 밀도를 5배로 향상(토요타의 기존형 대비).
▽비접촉 충전
・코일 사이를 지나는 자속 세기의 변화와 자장의 공진 현상을 이용하여 전력을 전송하는 비접촉 충전의 기술개발을 진행하고 있으며, 실제의 사용 환경에서의 성능을 평가하기 위하여, 2013년에 아이치현 토요타시에서 실증 실험을 실시 예정.
토요타관계자는 “ ‘에코카의 보급이야말로 환경에 대한 공헌’이라는 기본 방침하에 앞으로도, 기존형 엔진차의 연비 향상을 한층 도모함과 동시에, 연비와 동력 성능을 높은 수준에서 양립시켜, 여러 가지 연료와의 조합이 용이하고, 각종 에코카 개발에 필요한 요소 기술이 포함되는 하이브리드 기술을 키 테크놀로지라고 자리매김하고 더욱 진화된 에코카의 고성능화나 비용 절감, 상품 라인 업의 충실에 노력해 나갈 것이다”라고 밝혔다.
