【37】エンジン熱効率　限界に挑む（2025年8月20日紙面掲載分）

HV脱炭素化

バッテリー電気自動車（BEV）の普及が停滞する中、エンジンとモーターを搭載するハイブリッド車（HV）の伸びが著しい。車両価格を抑えつつ燃費が良く、電池残量を気にせず使える利便性が選択される理由だ。しかし、従来の化石燃料を使ったままでは脱炭素はできない。そこで、二酸化炭素（CO₂）フリーの合成燃料を使うエンジン技術が注目されている。日本が強みを持つエンジンやHV分野で脱炭素化の多様な解を用意すべく、「グリーンイノベーション基金事業／CO₂等を用いた燃料製造技術開発事業」の中で、e-fuel（CO₂などを用いた燃料）とこれを利用するエンジンの開発に取り組んでいる。

燃費でカバー

e-fuelの価格をガソリン並みに下げることは困難だ。そこで同事業では、「燃料コストが2倍なら、燃費を2倍にして、消費者に負担をかけない」をコンセプトにエンジン開発に取り組んでいる。SIP／革新的燃焼技術（2014～2018年度）で達成した「最大熱効率50％越え」技術を基盤に、現行の乗用HV用ガソリンエンジン比でCO₂半減、商用車用ディーゼルエンジンでは最高熱効率55％以上を目標に、2022年度から6年計画で取り組んでいる。

2024年度末までにHV向け発電用エンジンとして最高熱効率48.2％、CO₂削減率39.1％を達成した。最終目標である50％削減に向け、エンジン最高／平均熱効率の追求とパワートレイン全体効率の追求（エンジン高効率領域の広域化＋直結機構を含むHVシステムの最適化）を並行して推進する。

商用車向けディーゼルエンジンでは、燃料噴霧と燃焼室形状の最適化および独自の燃焼室コーティングなどにより最高熱効率50.9％を達成した。最終目標の達成には高膨張比下での冷却損失の低減が肝要であり、燃焼室コーティングの進化やオフセットノズルによる低貫徹力噴霧の適用、筒内流れも含めた燃焼室形状の最適化を推進する。

総力戦で臨む

BEVメーカーとして注目される中国BYDも、実はBEVとHVの販売台数がほぼ同じであり、HV向けエンジンの開発にも余念がない。既に熱効率は46％台を達成している。2025年5月、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO） が中国SAEと意見交換を行った際に示されたロードマップには、さらなる熱効率の改善に向け、日本が取り組む技術開発とほぼ同じ項目が並んでいた。競争のカギは細かな技術の積み上げとすり合わせだ。NEDOのプロジェクトは、主要な完成車メーカー（OEM）が参画する自動車用内燃機関技術研究組合の下に60を超えるアカデミアが加わるオールジャパン体制だ。経済産業省が掲げる「EVと内燃機関、両市場で勝つ」マルチパスウェイ戦略の実現に向け、総力を結集して臨みたい。

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