자료코드 C57106120 / A4 59p / 2015.05.29
본 조사 리포트에서는 일본 국내외의 자동차 배열 이용 기술의 동향을 조사함과 동시에, 기술 도입에 관한 과제를 추출하고 향후의 도입을 전망한다. 이로 인해 각처에서 계속적인 기술개발이 추진되어 실용화·보급되기를 기대하며 업계 발전에 일조하기를 바란다.
■본 자료의 포인트
• 화학축열, 열전발전은 최단 2023년 자동차 탑재
소재·요소 기술개발에서 시스템 개발로
• 화학축열(케미컬 히트 펌프), 1만엔/kWh는 실현 가능한가?
고체 충전층의 설계 최적화, 반복 반응 내구성의 향상도 필수
• 열전 소자, 평균 ZT치 향상(0.5~1), 저가 재료·시스템화·양산화
100-200엔/W 세계를 목표
• EGR＋열전발전, 배기열 회수기＋열전발전, 열전발전＋촉매 활성, 화학축열＋열전발전 등
조합 이용의 검토도 수요로
■게재 내용
조사의 포인트
1장 총론
표1-1 세계 자동차 판매대수와 배열 이용 기술 채용 타이밍
표1-2 배열 이용 기술의 효과와 과제, 향후 전망
2장 자동차의 배열 이용에 대한 기대
2-1 환경규제 강화
그림2-1 일본, 미국, 유럽의 연비 기준치·연비 규제치
그림2-2 일본, 미국, 유럽의 CO2 배출 기준치·규제치
표2-1 일본, 미국, 유럽의 연비 기준치·연비 규제치와 그 상세
표2-2 미국 오프 사이클 크레디트 대상 품목
2-2 자동차 배열 현상
(1) 자동차 연비와 열효율
표2-3 연비 개선 포텐셜
그림 2-3 차종별 소형 승용차의 판매 예측
(2) 자동차 종별 현상과 과제
그림2-4 자동차의 에너지 사용 상황과 배열 온도(GE)
그림2-5 GE의 연료 에너지 내역
표2-4 차종별 배열 온도와 열량 포텐셜 기준
(3) 열효율 개선의 로드맵과 배열 이용 기술의 설명
그림2-6 열효율 향상 로드맵
표2-5 자동차의 열수요 저감 기술(일례)과 해당 리포트의 대상 열이용 기술(적색 점선 내)
3장 자동차에 대한 배열 이용 기술
실용화를 향한 세계의 대응
3-1 일본·미국·유럽 프로젝트 일람
표3-1 일본, 미국, 유럽에서의 자동차용 열 이용 기술 프로젝트 일례
3-2 일본 프로젝트
표3-2 미이용 열에너지 혁신적 활용 기술 연구개발의 자동차 관련 프로젝트 개요
표3-3 일본의 자동차용 배열 이용 기술 프로젝트 일례①
표3-4 일본의 자동차용 배열 이용 기술 프로젝트 일례②
3-3 미국 프로젝트
표3-5 ADVANCED COMBUSTION ENGINES(차세대 엔진) 연구 목표
그림3-1 ADVANCED COMBUSTION ENGINES(차세대 엔진) 개발 체제
표3-6 미국의 자동차용 배열 이용 기술 프로젝트 일례①
표3-7 미국의 자동차용 배열 이용 기술 프로젝트 일례②
표3-8 미국의 자동차용 배열 이용 기술 프로젝트 일례③
3-4 유럽 프로젝트
표3-9 유럽의 자동차용 배열 이용 기술 프로젝트 일례①
표3-10 유럽의 자동차용 배열 이용 기술 프로젝트 일례②
표3-11 유럽의 자동차용 배열 이용 기술 프로젝트 일례③
4장 자동차에 대한 열 이용 기술 채용·개발 동향
4-1 배기열 회수기
【개요】【채용실적】【시장규모】
그림4-1 후타바산업의 POWEREV○R(파워레브·배기열 회수기)
표4-1 산고의 Heat collector (배기열 회수기) 시스템의 효과
표4-2 주요 배기열 회수기 탑재 차종
그림4-2 산고의 Heat collector(배기열 회수기)
4-2 축열 기술
표4-3 각종 축열재료 일례
그림4-3 각종 축열재료의 축열량과 축열 조작 온도
(1) 감열 축열
【개요】【채용실적】【과제】
그림4-4 엔진 난기(暖機)용 축열 시스템
(2) 잠열 축열
【개요】【채용실적】【시장규모】
그림4-5 파라핀계 잠열 축열재
그림4-6 아이산공업의 캐니스터와 JX홀딩스
(구 재팬에너지)의 파라핀계 잠열 축열재 「Ecojoule○R」
그림4-7 축냉기능 장착 증발기
(3) 화학축열
표4-4 주요 화학축열재
표4-5 주요 무기계 화학축열재
그림4-8 자동차에 대한 케미컬 히트 펌프 시스템 개념도와 필요 재료량
【케미컬 히트 펌프 개발 예：치바대학대학원공학연구과·공학부 오구라히로나오교수】
【채용실적】【과제】
표4-6 축열 기술별, 자동차에 대한 향후 채용
표4-7 EV용 난방에 대한 LIB와 화학축열재의 경제성 비교
4-3 에너지 변환 기술
(1) 간접 방식
그림4-9 랭킨 사이클 시스템의 개념도
【BMW의 랭킨 사이클 시스템(제2세대：2005년)】
그림4-10 BMW의 Turbosteamer 시스템
【혼다의 랭킨 사이클 시스템 실증실험(2006년)】
도4-11 혼다의 랭킨 사이클 시스템
(2) 직접 방식
그림4-12 열전발전 모듈에 대한 발전 메커니즘과 열전발전 소자
【열전발전재료】
표4-8 다양한 재료의 ZT치
그림4-13 다양한 재료의 ZT치
【2000년-2004년：산고의 배기계＋열전발전 시스템】
그림4-14 열전변환 스택 시작품
【자동차용 배열 변환 프로그램：2004년-2011년】
그림4-15 Ford의 Lincoln MKT 및 BMW X6와 원통형 TEG(Amerigon TEG)
【자동차 배열 기술의 개발：2005년-2011년】
그림4-16 GM suburban와 장방형의 열전발전
【2009년 BMW EGR＋열전발전 시스템】
그림4-17 엔진 배기 배열에서 전기를 생성한다
열전발전 장치 이미지도, EGR-TEG 시스템 및 EGR부
【KELK EGR＋열전발전 시스템】
그림4-18 열전 변환 시스템 개념도
【2009년-2012년：HeatReCar 등】
그림4-19 HeatReCar의 열전발전 시스템
【승용차용 열전 배열 회수 프로그램：2011년-2011년, 2011년-2015년】
그림4-20 스쿠테르다이트계 재료(CoSb3)의 열전발전 카트리지
그림4-20 초기의 열전발전 조립 콘셉트도
4-20 열전발전 시스템의 코스트 구조
【효율적인 자동차용 배열 회수를 위한 나노 구조 고온 대응 열전발전 벌크：2011년-2015년】
그림4-21 열전발전 디자인
표4-9 HH계 재료의 성능과 가격 및(오른쪽) 200W 출력을 타깃으로 한 실험결과
【2013년도-2023년도：미이용 열에너지 혁신적 활용 기술 연구개발 프로젝트】
표4-10 미이용 열에너지 혁신적 활용 기술 연구개발 프로젝트의 열전 변환 기술 상세
그림4-22 미이용 열에너지 혁신적 활용 기술 연구개발 프로젝트 로드맵
【2014년：혼다 열전발전 유닛】
【랭킨 사이클 시스템, 열전발전 시스템의 비교】
【열전발전 실용화를 위한 과제】
그림4-23 열전 시스템의 코스트 구조
그림4-24 열전 모듈의 대량생산 효과
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