経済研究所シェア要旨EVは今までの内燃機自動車と違って、電気をエネルギーとするため、EV普及による電力系統及び発電余力に注目する必要がある。個人がEVを所有した場合、電力系統が不安定化するおそれがあり、EV普及が抑制される可能性がある。今回、独自モデルによる推計を行った結果、EVの充電パターンを最適化すると2030年で新車販売の13%がEVとなることがわかった。Service)で自動車のシェアリングが注目されているが、EVの使用状況を考慮した上でシェアリングを行い、EV全体で充電パターンを最適化することができれば、EVの普及が進み、EVシェアリング費用を下げることも可能となる。EVのシェアリングによる充電パターンの最適化は、エネルギーインフラ投資を最小化することもでき、新たなるビジネス機会として期待できる。普及が加速化するEVEV(電気自動車)への注目が高まっている。そもそもEV普及の背景には、2015年に採択されたパリ協定の「産業革命以前と比較して気温上昇を2°C以下に抑える」という目標がある。おいて、「長期的目標として2050年までに80%の温室効果ガスの排出削減を目指す。日本において運輸部門は日本全体のエネルギー消費量の23.4%を占めており、運輸部門のエネルギー消費の97.9%は石油製品である(注1)。このことからも、運輸部門のエネルギー消費の削減は、温室効果ガス削減につながる。このことも、にわかにEVが注目されている一因である。EVシフトへの動きは、日本国内に限ったことではなく世界的なものとなっている。イギリスとフランスは2040年までに内燃機自動車の販売を禁止する方針を示した。アイルランド、オランダはそれよりも早い2030年に内燃機自動車の販売を禁止することを目標としている(注2)。2019年から導入される予定であり、次世代自動車としてのEVの普及を後押しする。目標値は引き下げられたとはいえ、EV化を推し進める姿勢に変化はない。日本政府も販売される自動車に占めるEV(含むプラグインハイブリッド)のシェアを2020年に15~20%、2030年に20~30%とする目標を示している(図表1)。EVのもつ問題も改善の兆しを見せてきている。EVの普及には、二次電池の価格の問題と供給能力の問題も指摘される。価格に関しては、量産化による効果で急速に低下している。よると、リチウムイオン電池の価格は2007年の1,000ドル(113,000円)超/kWhから2014年には410ドル(49,720円)/kWhへと年平均で14%価格下減少している。リチウムイオンバッテリーに利用されるコバルトは、EVなどの普及もあり価格の高騰がおきているが、それのみならず子供を使った採掘がおこなわれているとの指摘もあり、児童労働問題が発生している(注7)。コバルトに依存しない全固体蓄電池がEVのバッテリーの中心となることが予想され、コバルトに関する問題の解決も期待できる。EV普及の影響EVを考えるとき、図表2の右側にあるEVと充電設備は多くの人にとってイメージがわきやすいだろう。EVの普及において充電設備が十分準備される必要がある。実際には、EVは充電器の向こう側にあるエネルギーシステム(図表2の左側)と密接に関係することを忘れてはいけない。電力系統は、EVが普及することを前提に建設されていたたわけではなく、EVの普及は電力系統に負担をかける可能性があること、普及に合わせて系統増強も必要であることを理解する必要がある。地域での人口の変化も重要である。従来の内燃機自動車はほぼ石油由来の燃料であり、このようなシステム的な見方をする必要性はあまり高くなかった。用いてEVの普及及び系統への影響に関して検討を行った。EVを個人所有するとした場合、自宅で充電するのが一般的である。この場合、帰宅後の時間帯に充電が集中する可能性があるため、系統不安定化を招く可能性がある。活用する場合には、より幅広い時間で充電が行われるため充電に伴う負荷は分散され、より既存の電力系統及び発電余力の活用が期待できる。自宅充電の場合まず、自宅充電を前提とした場合の新車販売に占めるEVのシェアを都道府県単位で評価を行った。これによると、自宅で充電する場合には、充電するタイミングが帰宅後に集中し、系統不安定化を招くおそれがあるため、2030年時点でのEVの普及は限定的である(図表3)。占める割合(2030年、自宅充電)(注意:各棒グラフは各都道府県を示す。左端が北海道で、右端が沖縄)(出典:富士通総研作成)パブリック充電の場合パブリック充電とは、出先の充電設備を利用してEVの充電を行うことを指す。そのため、自宅充電と比較してより幅広い時間帯で充電することになり、充電タイミングの集中が起きない。ここでの前提はさらに進めて、各地域で発電設備及び系統の電力供給余力のある時に充電を行うとしている。広い時間帯に分散して充電を行うパブリック充電では2030年において新車販売の13%がEVになる。その普及は都道府県により大きく異なる(図表4)。占める割合(2030年、パブリック充電)(注意:各棒グラフは各都道府県を示す。左端が北海道で、右端が沖縄)(出典:富士通総研作成)この場合のEVが消費する電力量は、2030年において日本全体のわずか1.4%を占めるに過ぎない。これは非常に低い値であるため、系統容量や発電余力に問題がないと思われがちである。実際にEV普及を考える上で重要なのは、各地域の各時間帯の断面で必要となる電力供給量の検討が必要である。図表5に示すように、各都道府県で運輸部門が占める電力のシェアは大きく異なる。高いシェアは54%である。このシェアは各都道府県のその時間帯の系統の送電及び発電余力であると言え、いかにして供給余力のある場所・時間帯を活用した充電を行うかが、EV普及の必要な視点である。(2030年、パブリック充電)(注意1:各棒グラフは各都道府県を示す。するなど、自動車メーカー各社はカーシェアビジネスへの参入を行っている。野村総合研究所の調査によると、日本の自動車の平均稼働率は1.9~2.6%(1日あたり28~37分稼動)でしかない(注12)。自動車各社は、日本でもカーシェアサービスが拡大する余地は大きいと考え、自らシェアリングのサービスに乗り出している。今回のモデルによる推計によると、EVを大量に用いるシェアリングを通じて新たなビジネス機会が提供される可能性が見えてきた。考慮した充電を行うようなビジネスである。この新しいビジネスは、EVの普及を促進するだけでなく、EV社会実現のために必要なインフラ投資を低下させることが可能になり、既存インフラの効率的利用につながる可能性がある(注13)。同時に、充電器不足の問題解消にもつながる。割未満と言われている。割以上を占めており、戸数も増加傾向にある(注14)。EVを充電するための充電設備の不足が、EV普及を阻害している可能性がある。Chargeは、ブロックチェーンであるイーサリアムをベースにEVとプライベート&パブリックの充電設備をマッチングして支払い決済を行うサービスであるが、シェアリングを実施すればこの充電器不足と同時に充電パターンの最適化が可能となる。Grid:車と系統の間で電力融通を行うこと)の一年間にわたる実証実験を行い、EVを蓄電池として利用することの系統安定化への影響を検証している。今後、系統のデジタル化がより進むことで系統混雑度及び限界発電費用を反映したノード(変電所など)及び時間単位での電力価格の算出が可能となる。電力価格を反映したEVの充電・放電を大規模に実施することでさらなる既存の電力インフラ有効活用につながり、インフラ整備費用の削減が可能となる。観点から」、2018年6月、自然エネルギー財団に詳しい。(2018)に詳しい。全固体電池、本気のトヨタ(上)」2018年9月26日6:30(注9)詳細に関しては、濱崎(2018)参照のこと。http://www.fujitsu.com/jp/group/fri/report/research/2018/report-456.html(注10)自宅ではなく出先で誰もが利用可能な充電器からの充電を行うことを指す。2018(注13)実際にある欧州のスタートアップ企業は、EVを利用したピークカットをサービスとして提供し、あらたなビジネスとする計画を有する。国際公共政策研究センター客員研究員。入力フォーム当社はセキュリティ保護の観点からSSL技術を使用しております。