1/16 これからの自動車熱マネジメント技術

原 潤一郎 氏 （元・日産自動車、元・カルソニックカンセイ）

【専門】

自動車の熱マネジメント技術、先進接合技術、CFD、多変量解析法（因子分析法）など

　地球温暖化防止の観点から，自動車の駆動源として電気自動車（EV）が急速に普及し始めています。しかし，ウクライナ侵攻を背景とするエネルギー供給問題や，EV固有の技術的課題が未解決であることから，EVへの一方的な移行は急速に減速しつつあります。現実的な選択肢としてハイブリッド車（HEV）が再評価されており，EVとHEVの利点を兼ね備えたプラグインハイブリッド車（PHEV）の普及も加速しています。

　これにより，当面はエンジンを搭載した自動車も継続的に使用される見通しとなっており，熱マネジメント技術についても，EV向けの冷却技術のみならず，エンジン車両における燃費改善を目的とした制御技術が求められています。
また，EVの動向に注目が集まる中で，自動車の自動運転化も着実に進展しています。完全な自動運転の実現にはいまだ課題が残っているものの，高速道路など限られた条件下では，ハンズオフ運転が可能な車種が増えています。
自動運転は，クルマとヒトとの関係性を根本から変える可能性を持つ技術であり，移動中の快適性が，自動車の差別化技術として重要性を増しています。

　本セミナーでは，このような背景を踏まえ，EVおよびエンジン車両の熱マネジメント技術の現状と，自動運転時代における快適性向上への取り組みについてご紹介いたします。

１．電動車用エアコン
　1.1 方式と現行空調システムとの比較
　1.2 低外気温への対応
　1.3 テスラ、BYD、Xiaomi，Zeekrのヒートポンプサイクル
　1.4 ヒートポンプサイクルの優劣比較 …　比較ポイントと5社比較
　1.5 マルチコントロールバルブ（オクトバルブなど）の課題
　1.6 PFAS（有機フッ素化合物）規制対応エアコン　…　日本発のPFAS対応
　1.7 ヒートポンプ用新冷媒
　1.8 急速充電対応
　1.9 廃熱利用の可能性は
　1.10 ヒートポンプとその課題
　1.11 ハイブリッド車用エアコン
　1.12 PHEV（プラグインハイブリッド車）用エアコン

２．エアコンシステムの改善
　2.1 空調シート
　2.2 内部熱交換器
　2.3 換気熱回収
　2.4 デシカント空調
　2.5 CO2冷媒によるエアコン
　2.6 空調快適性
　2.7 温冷感
　2.8 人体温熱快適性からみた最適加熱部位

３．駆動用電池の温度管理
　3.1 電池の温度管理と寿命
　3.2 温度管理例
　3.3 事前冷却
　3.4 理想的な温度管理方法としての液浸（浸漬）冷却方式
　3.5 部材と材料
　3.6 今後の電池への対応
　3.7 全固体電池の場合

４．自動運転の熱マネジメント
　4.1 自動運転化にともなう課題
　4.2 自動運転車における差別化技術と求められる技術・材料

５．空調システムの変化による部品,内装材の動向
　5.1 ガラス・調光ガラス
　5.2 断熱材
　5.3 真空断熱材
　5.4 フィルムヒーター
　5.5 遮熱塗装、事前空調

６．今後の自動車用冷却系と熱交換器
　6.1 熱交換器の変遷
　6.2 モーター、インバーター冷却系
　6.3 水冷インタークーラーの目的
　6.4 蓄冷エバポレーターの採用と採用廃止
　6.5 水冷コンデンサーの目的
　6.6 空調系

７．電動車の駆動モーターとインバーターの冷却

８．新しい冷却方式
　8.1 沸騰冷却
　8.2 磁気冷凍

９．古典的な熱マネジメント
　9.1 自動車の排熱一覧と課題
　9.2 排熱回収／蓄熱システムおよび蓄熱材料
　9.3 ケミカルヒートポンプ
　9.4 熱電素子　…　自動車の熱電素子用途の今後
　9.5 ランキンサイクル…　商用車用ランキンサイクル
　9.6 熱負荷軽減
　9.7 エンジン冷却系 熱交換器

□ 質疑応答 □

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