■EVの問題について整理してみる

昨今、まことしやかに騒がれてる「EVシフト」であるが、その実現のためには様々な問題があると思う。EVにまつわる問題点にまつわる意見を、備忘録がてらまとめてみたいと思う。

「こんな問題もあるよ！」っといった意見や、文中のどこそこは間違っている、おかしいなどの指摘があれば、教えてください。

1.電力需要の増大にまつわる問題。

EVを広く普及させていくにあたり、電力需要の増大が予想される。では、具体的にどれくらい需要が増えるのか。

乗用車400万台をすべてEV化すると、電力使用量がピークとなる夏の時期に、発電量を10%から１５%増やさなければならないという試算が出ている。これは、原子力発電所プラス10基分、火力発電所プラス２０基分に相当する規模である[1-1]。もし、原子力発電所の新規建設、稼働することで補おうとすると、放射性廃棄物の問題や、災害時のリスク、テロの標的となる等のリスクが発生し、火力発電所の場合では、CO２排出量の増加を招きかねない。

これは２０１８年度末のデータであるが、東京電力の火力発電所の熱効率は、石炭、石油、ガスの発電を平均して49.7%[1-2]となっている。それに対し、２０２０年現在のガソリンエンジン車の熱効率は一般的に４０%前後となっており、トヨタ カムリ搭載の2.5Lエンジンが41%[1-3]、マツダSKYACTIV-Xは公式の発表はないものの、43%前後[1-4]と言われている。これを考慮すると、火力発電所が主力といえども、EVの方がCO２排出量が少ないと考えられる。

しかし、研究室ではエンジン単体で熱効率５０％を超えるエンジンの開発に成功している[1-5]ことから、将来的に熱効率５０〜６０％を超えるエンジンが一般的になる可能性も十分にある。そして、電力の送配電に４％ほど送電ロスがある[1-6]点において火力発電所は不利になることを考慮すると、EVを普及させて火力発電所を動かすよりも、内燃機関を搭載した車の方がCO2排出量が少なくなる可能性もある。

2.給電設備の問題

EVの普及にあたって、充電ステーションの普及は必要不可欠となる。といってもEVの場合、基本的には自宅で充電するため、既存のガソリンスタンドをまるまる充電施設に改修する必要は薄いと考えられる。充電ステーションを設置しなければならないのは、EVオーナーの自宅駐車場、そしてパーキングエリアや観光地などといった場所である。

自宅が一軒家の場合、比較的簡単に、安価に設置できる。しかし、マンションなどの集合住宅の駐車場の場合、設備費用や工事費用、維持費が高額になるばかりでなく、管理者との合意形成の必要もあるため、充電設備の設置はあまり進んでいないのが現状である。中央電力株式会社が経済産業省のデータを元に作成した資料によると、新築マンションに住むEVオーナーのうち、自宅に充電設備があるオーナーは１％未満である[2-1]。

また、お盆やGWの時期には観光地や高速道路のパーキングエリアが大混雑するが、このような状況下でも、EVの充電ステーションが不足しないように整備しなければならない。特に、パーキングエリアのキャパ不足は長距離トラックにとってさらに深刻で、慢性的に駐車マス不足が続いているパーキングエリアも珍しくない。キャパ不足気味のパーキングエリアで給電設備を充実させるためには、パーキングエリアの簡易的な改修だけでは済まされず、抜本的な改修が必要である。

そして、充電設備の充実のためには、充電時間の短縮も重要になる。短時間で充電できるような充電器の開発や、それに対応するバッテリーの開発も必要となる。

乗用車400万台をEV化した場合、充電設備の投資コストは14〜37兆円掛かると見積もられている[2-2]。そのコストのうち、民間がどれだけ負担できるか分からないが、設備投資を促すために国からの出資や、法整備などが求められることは間違いないだろう。

3.市場競争力にまつわる問題

EVが普及するためには、市場において消費者に受け入れられなければならない。既存のガソリン車と比べ、EVは十分な市場競争力を持ち合わせているのだろうか。

少なくとも2020年現在の日本国内においては、EVが市場で受け入れられているとは言い難い。２０２０年１月〜６月の新車登録車数は、日産リーフが6,283台なのに対し、同セグメントの日産ノートは41,707台[3-1]と、EVはガソリン車に対して大きく水を開けられている。主な原因は価格で、日産ノートは122.8万円からの販売に対し、日産リーフは332.6万円から。EVであることに魅力を見いだせない限り、消費者がEVを買うことは非常にハードルが高い。しかし、新しいバッテリーの開発や、減税や補助金などによって、価格競争力を獲得していく可能性もあるだろう。

そして、次に消費者がEVを受け入れるにあたって重要となるのが、充電して使うという特徴と航続距離の短さを消費者がどう捉えるかである。

普段使いとして通勤や買い物に使う分には、EVはガソリン車と比べて優位であるといえる。というのも、家に帰ってプラグを挿せば充電されるため、わざわざガソリンスタンドで給油をする必要がなくなるからである。電気代も、ガソリンや軽油と比べて安いことも大きなメリットとなる。さらに、停電時に車から住宅に給電できることも、大きな特徴である。

しかし、自宅で充電できることと、住宅に給電できるという特徴は、プラグインハイブリッド車と共通したものである。したがって、プラグインハイブリッドには無いようなEVのメリットを消費者に示せなければ、EVは選ばれにくくなる。

さらに、長距離のドライブでは航続距離の短さがネックとなる。テスラなどのEVは、残量が減ると自動で最寄りの充電施設に案内してくれる機能が備わっているし、似たようなサービスを行うスマホアプリなども登場しているが、それらが「電池切れを起こしたらどうしよう」という消費者の心理をどれくらい払拭してくれるだろうか。もちろん、パーキングエリアや観光地で充電設備などのインフラ整備が進めば不安はある程度減るだろうが、「お盆の帰省ラッシュ時に、パーキングが大混雑してて充電スタンドが使えなかったらどうしよう」などと言った不安は、考え出せばキリがない。また、今年１２月、関越道で大雪のために立ち往生が起こったニュースを見て、EVを敬遠した人も少なくないはずだ。失敗したくない大きな買い物で、未知なる商品に消費者は手を出せるだろうか。

EVが消費者に選ばれるためには、プラグインハイブリッド車にはないEVならではのメリットを持ち、充電インフラと航続距離のデメリットをある程度解消しなければならない。そのためには、低価格で大容量のバッテリーや、短時間で充電可能な設備の整備などが必要である。

4.災害時の問題

災害時のEVのメリットとして、EVから住宅に給電できるというものがあり、これは停電時においてガソリン車にはないメリットである。災害時において、電力の復旧は真っ先に行われるため、災害の規模によってはガソリン車よりもEVの方が有利になることも多い。また、災害時にはガソリンの需要が急速に高まり品薄になることもあるが、電力さえ生きていれば、EVではそのような心配をする必要もなくなる。

しかし、燃料の補給が困難であることは、災害時にEVのリスクとなる。内燃機関の場合、よそから燃料をもってくれば動かすことができるものの、EVの場合それが困難であるからだ。前述の関越道の立ち往生のようなシチュエーションであったり、東日本大震災のように、電力インフラが壊滅的に破壊されてしまった場合には、EVは非常に不利になるだろう。

5.産業の衰退にまつわる問題

日本の自動車産業は沢山の中小企業を支える巨大産業である。もし、EVが主流化することで部品の簡素化が進み、中小企業の利益減少、それに伴う倒産が相次げば、日本経済に影響を及ぼす可能性がある。EV化で不要となる自動車部品の出荷額は、2014年の実績によると、5,368億円にのぼるという試算があり、これは自動車関連部品の出荷額のうち、２５％に相当する[5-1]。

6.バッテリー製造にまつわる希少金属(レアメタル)の問題

2020年現在、EVのバッテリーの製造にあたって、リチウムやコバルト等のレアメタルが使われている。しかし、このようなレアメタルは埋蔵量が少ないほか、生産国が限られているため、地政学的なリスクがともなう。たとえば、 全世界のリチウムの産出量のうち、その半分以上をアルゼンチン、ボリビア、チリが担っている[6-1]。 さらに、コバルトに至っては、その産地がコンゴ共和国１国だけに集中している[6-2]。

インフラを担う資源が特定の地域に集中していることは、地政学的なリスクが伴う。かつてオイルショックによって経済混乱が引き起こされたが、EVの主流化は、それと似たような混乱をまねくおそれがある。

このような問題を受け、レアメタルを使用しないバッテリーの開発が各国の自動車メーカーや研究機関によって行われているが、完成・量産化のめどは立っていない。

7.石油燃料が余る可能性について

原油は燃料(ガソリン、軽油)や化学原料の製造など、様々な形で利用されているが、これらは原油を精錬することで作られている。

石油消費量のうち、自動車用燃料の割合は４０％ほどであり[7-1]、仮に自動車がすべてEVになったとしても、原油の需要がゼロになるわけではない。つまり、EVが自動車の主流になった場合、原油を精錬する過程で生じる軽油や、ガソリンの原料となる重質ナフサが余る可能性がある。

余った石油燃料やその原料は、火力発電などで消化できればよいが、それができない場合は何らかの利用法を考えなければならない。

ざっくりまとめると、EVが普及するためには、新しいバッテリーの開発と、電力需要の増大に対する対応が求められる。新型バッテリーは、市場競争力の獲得、地政学的なリスクの回避のために必要であるが、その実現の見通しは立っていない(バッテリーの開発は半導体の研究と異なり、運頼みのような要素が強いためである)。しかし、優れたバッテリーが開発されてしまえば、EVシフトは一気に現実味を増してくるだろう。

しかし、それ以上に困難な問題が、電力需要を何らかの方法で賄わなければならないことである。自然エネルギーを利用する場合、ランニングコストと供給が不安定になりがちなこと、場合によっては自然破壊につながることを考慮しなければならない。原子力発電所を主力とする場合、再稼働するだけではなく、新たに発電所を設けなければならないうえ、放射性廃棄物の問題や災害時のリスクは解決されていない。また、火力発電所を主力とする場合、こちらも発電所を建設する必要があるほか、ガソリン車の方がCO２排出量が少なくなる可能性も否定できない。そして、EV化を進めるにあたって様々な領域において設備投資が必要であり、莫大なコストが掛かるほか、その過程でもCO2が排出されることを考慮しなくてはならない。

個人的な考えとしては、無理してEVにシフトさせていく理由はないと思う。バッテリーの開発の見通しが全く立っていないのに対し、内燃機関の開発はある程度見通しが効いていることをふまえると、ハイブリッドカーによってCO2削減を目指すほうが建設的なのではないか。もちろん、「EVなんていらん！」と言いたいわけじゃないけど、「内燃機関は消滅するんだ！」っていうのはあまりにも行き過ぎなんじゃないかなと。また、世界各国が将来的にガソリン車の販売禁止を行うとしているが、どの国もEVにまつわる問題解決の道筋を明確に示せていない以上、事実上は達成目標にすぎないのではないかと思う。

市場競争力などを考えると、EVもセカンドカーとしてある程度は普及すると思うけど、主流になるのは高熱効率エンジンを積んだプラグインハイブリッドカーなんじゃないかな。

★追記（2021年1月21日）

はてなブックマークにてこのような内容の批判をいただきました。

これが世界の潮流であり、北米、欧州、中国という日本よりはるかに大きな市場がEVに舵を切っている。というのが抜けてますよ／日本だけで細々と売ってくならいいけど、世界に車を売たきゃ潮流に乗らないと。

どんな国内事情があろうとも、EUと中国がガソリン車全廃と言っているんだから、限られた時間の中解決していくしかないでしょ。解決出来なければ、日本の自動車産業は淘汰されるだけ。

これらの批判に対するコメントを書いていこうと思います。

このようなはてなブックマークの批判に加え、「EV化は環境問題の解決のためというよりも、自動車産業における次世代の覇権をかけた競争となっているため、否応がナシにEV化は進む」

という論を度々見かけます。しかし、このような論調は「欧米各国や中国では、EV化と内燃機関全廃が必ず 実現される」という前提の上に成り立っており、欧米各国や中国における、EV化の実現可能性にまつわる議論が欠けているものだと思います。政治的に圧力をかければ、何でもかんでも上手くという論はあまりにも乱暴です。

たとえば電力にまつわる問題。中国の場合、貿易戦争によって石炭の輸入量が低下し、2020年末から大規模な電力不足が発生しています。また、ドイツでは自然エネルギーの大規模な利用に成功していると言われていますが、実際は自然エネルギーを安定的に供給できておらず、不足した際はフランスから原発由来の電力を輸入している状況です。電力不足や自然エネルギーの利用にまつわる問題は、日本のみならずありとあらゆる国でも課題となっています。

他にも、本文において書いたようなバッテリーにまつわる問題や市場競争力にまつわる問題は、あらゆる国において共通するような問題であるといえるでしょう。そして、このような問題の解決にあたり、まだ形にさえなっていないような新しい技術が必要とされています。

「世界各国ではEV化を進めるための具体的な 算段や道筋がついており、非常に高い可能性で実現できそうである。このままでは日本は出遅れるだろう。」という話であれば、私もEV化と内燃機関の淘汰に異論はありません。しかし、実際はどうでしょうか。どの国も具体的な道筋を示せておらず、問題は山積み。そのような状況で、政治的に舵をとりさえすれば実現するようなものだと言えるでしょうか。欧米各国や中国が、EV化に失敗することはないと断言できるでしょうか。

私は、将来的にEV化することを完全に否定するわけではありません。本文に書いたとおり、現在と比べてEVのシェアは大きく伸びると思いますし、想像もつかないような技術が開発されることによって、本当に内燃機関が淘汰されるかもしれません。しかし、本文に上げたような問題が現在あることを考えると、「内燃機関は必ず淘汰されることになる」とは言い切れないこともまた事実であり、現実だと思うのです。

そして、EV化と内燃機関車の廃止を実現できるかどうか不明瞭で、失敗する可能性も多いにあるのにもかかわらず、「世界中がそういう潮流になっているから、これに乗り遅れるな！」というのはあまりにも安易な考えであると言わざるを得ません。そのような場当たり的な判断では、今まで積み重ねてきた日系メーカーの技術的なリードを失い、国際競争力を失うことになるでしょう。

EV化やエネルギー問題は、潮流に流されず、事実や実現可能性をしっかりと見極めて方針を決めていくべきだと思います。少なくとも、「他国がこう言っているから」という安易な理由で舵取りしていくべき問題ではありません。

Permalink | 記事への反応(7) | 18:51

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