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研究開発・実証

近年の具体事例の一部を紹介します。

Technology RDD&D 未来を紡ぎ出す研究・開発・実証

持続可能な社会の実現には、中長期での課題を見極め、解決への試みを地道に繰り返し、積み上げていくことが必要です。そして、ものづくりの技術、モビリティにおいても、カーボンニュートラル実現の重要性は高まるばかりです。

ヤマハ発動機は「CO2排出を2024年比で86%以上削減、カーボンオフセットと組み合わせて2050年までにカーボンニュートラル実現」という目標を設定しています。

「販売した製品の使用*」によるCO2排出量が、ヤマハ発動機全体の排出量の94.1%を占めているという現状を踏まえ、それぞれの地域のエネルギーや社会経済の事情に対応した技術と製品を提供していく「マルチパスウェイ」こそが、カーボンニュートラルの実現に最も効果的なアプローチであるとヤマハ発動機は考えています。

*温室効果ガス排出量の国際的な算定基準GHGプロトコルの分類ではScope 3のCategory 11

ヤマハ発動機のCO2排出量の現状と2050年までの目標設定
ユーザー使用段階での当社製品のCO2排出量の内訳(2024年実績)は、二輪車が90%(2024年実績:ヤマハ発動機全体の排出量の約85%)、船外機などのマリン製品が5%(同5%)、ROVや他の製品が5%(同5%)。外部環境に対応しながら内燃機関の改善とBEVモデルの導入、CN燃料への対応などを組み合わせたマルチパスウェイな技術・施策でカーボンニュートラルを実現する。

再生可能エネルギー由来のゼロエミッション電源の普及をはじめ、地域によって電源構成は異なっています。水素やバイオエタノール等のCN燃料の開発、その供給量やコスト、さまざまな規制や行政方針といった、目まぐるしい外部環境の動向への柔軟な対応が必要とされています。

現実に柔軟に対応する「マルチパスウェイ・アプローチ」

カーボンニュートラルは、原料の調達・輸送・製造・使用・廃棄までのトータルでCO2排出量を評価するライフサイクルアセスメント(LCA)にもとづいた施策でなければ実現できません。

例えば、ユーザー使用時はゼロエミッションであっても、LCAの評価では逆にCO2排出量が増えてしまう選択をするのであれば、現実的には状況はかえって深刻なものになってしまうからです。

地域やマーケットで異なるエネルギー事情と将来へのビジョン・方針に合わせて、最適な燃料を選び、最適なパワートレインを提供していく「マルチパスウェイ」のアプローチが、社会の利益・ユーザーの利便性に最もかなう選択である——という認識のもとで、ヤマハ発動機は社会全体でのカーボンニュートラル達成をめざし、現実的かつスマートなエネルギーマネジメントを実現する技術開発・検証を進めています。

ヤマハ発動機が想定する「将来のモビリティのエネルギーミックス」と「マルチパスウェイ・アプローチの構成パワートレイン」の関係:
再生可能エネルギー由来のゼロエミッション電力をベースエネルギーとし、電気のまま使用するBEV(バッテリー電動車)、余剰電力で生成される水素を燃料電池で使うFCV、水素を燃焼エネルギーとして使う水素エンジン、植物由来のバイオエタノールや回収したCO2から化学合成されるカーボンニュートラル燃料(e-fuel)で動く内燃機関と電動モーターのハイブリッド等のパワートレイン構成でカーボンニュートラルに取り組む。

電気エネルギー:二輪車(SPHEV / PHEV / BEV)

「電動化」については、バッテリー(蓄電)やエンジンで発電する電気エネルギーを利活用する技術や製品の研究開発・実証をさまざまなアプローチで進めています。

二輪車では、ユーザー用途や市場ニーズに応じて、エンジン・モーター・外部充電の有無などを組み合わせるSPHEV(Series Parallel Hybrid Electric Vehicle)とPHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)、電気モーターのみで稼働するBEV(Battery Electric Vehicle)という選択肢があります。

電動技術への新たな取り組み
シリーズパラレルハイブリッドシステム
ヤマハ発動機のEVへの取り組み――。
そのアプローチの第1弾として、ミドルクラスのスクーターへの搭載を想定した、シリーズパラレルハイブリッドを紹介します。
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電動技術への新たな取り組み
プラグインハイブリッドシステム
ヤマハらしさを追求したEVの第2弾、ビッグバイクへの搭載を想定した、プラグインハイブリッドを紹介します。
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競技の場で先行開発:電動トライアルバイク
電動モビリティの普及で直面するハードルは「航続距離」「パワー・トルク特性」「軽量化」そして「コスト設計」。最速を競うコンペティションモデルの研究開発と実証(2023年6月公開)
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電気エネルギー:他のモビリティ

BEVでの技術開発には、エンジン開発で培われてきた鋳造技術や熱マネジメント技術の活用によって業界最高クラスの出力密度を実現し、ハイパー4輪EVで使われる電動モーターユニットなどの試作開発を受託する事業部での取り組みもあります。

そこでは、宇宙航空分野の基礎研究・開発・利用を行う国の機関が研究開発するハイブリッド航空機をはじめ、タグボートなどの電動船舶、鉄道車両など、さまざまなモビリティの「電動化」への展開が見込まれる「連結モーター」の開発も進んでいます。

ハイパーEV向け電動モーターユニットe-Axle
高出力帯の4輪EVでの使用を想定、1台の車両に4基あるいは複数基の搭載を前提に開発された、ギアとインバーターが一体となったコンパクトな構成の「機電一体型」電動モーターユニット
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航空機や船舶などのモビリティ向け電動モーターユニット
ハイブリッド航空機や、タグボートなどの電動船舶での使用を想定した連結式電動モーター。1基あたり500kWの定格出力を実現、4基のシリーズ連結では2MWもの高出力を得ることが可能なユニット
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乗用・物流のためのドローン実用化、バッテリーや充電インフラ面での制約を解消する技術的なソリューションへの期待や要望が高まるなか、ヤマハ発動機では、技術とノウハウが豊富な小型軽量エンジンを発電に使って航続距離を飛躍的に延ばすレンジエクステンダーユニットの研究開発にも取り組んでいます。

ドローン用レンジエクステンダーユニット
電動モビリティにおけるエネルギー供給の一部をバッテリーと置き換えることにより、実用稼働時間やペイロード(可搬重量)など、電動モビリティの活用領域を拡げるパワートレイン
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水素エネルギー(水素ICE)

カーボンニュートラルを実現するエネルギーとして期待される水素。生産・供給のインフラをはじめ、さまざまな業界で利活用のための開発が進んでいます。パワートレイン技術という点では、ガソリンの代わりに水素を燃焼して使う「水素エンジン(ICE)」と、酸素との化学反応で電気エネルギーを取り出す「燃料電池」の2つがあります。いずれも使用時にCO2を排出しません。

ヤマハ発動機はこれまで蓄積されたエンジン技術やノウハウを活用して、サプライチェーン全体で、パートナーとともに「モビリティの水素化」を進めています。

CO2を排出しない水素燃焼エネルギーを動力源とするエンジン
既存の内燃エンジンを活用し、燃料供給系・直噴インジェクター・点火系を水素燃焼のために最適化。水素に関する社会インフラの普及、豊富な技術の蓄積がある産業界の持続性という観点でも期待されるパワートレイン
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水素エンジンROV
内燃機関の魅力を未来へとつなげるオフロード走行用レジャービークル。専用に設けたオフロードコースでの一般ユーザーによる体験プログラムや実証実験を開発パートナーのレクサスと共同で実施。車両のフェイルセーフシステムの構築も進行中(2025年現在)
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水素エンジンゴルフカー
ゴルフ場での移動だけでなく、北米では専用ルートが設置された居住区などでスローモビリティビークルとしても使われているゴルフカー。内燃エンジンと電動モーターに続く、パワートレインの第3の選択肢を提示するモデル(2024年1月発表)
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水素エンジン船外機
エネルギー効率、航続可能距離などのさまざまな技術要件で電動化へのハードルが高い、水上のモビリティ領域において、カーボンニュートラルを探るパワートレイン。
北米のレジャーボートメーカーRegulator Marine社との協働で開発した3基の水素タンクを船底に備える専用ボートに搭載し、実証実験の段階を迎えている(2024年11月発表)
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燃焼エネルギー(既存ICEのカーボンニュートラル燃料への対応)

1日でも早く温室効果ガスの排出量を減らしていくための「マルチパスウェイ・アプローチ」では、植物由来のエタノールをガソリンと混合するバイオエタノール燃料も、世界中で社会インフラの役割を担っている小型二輪車におけるカーボンニュートラル実現に欠かせない要素と考えています。

100%エタノールの燃料で走行するモーターサイクルは、使用時のCO2排出量が実質ゼロとなります。地域や国によって状況は異なりますが、社会インフラの面では既に普及しているガソリンスタンドで供給可能という利点があり、製品のサプライチェーンや、二輪車ユーザーの利便性も、既存のモーターサイクルのものと同等です。

他のモビリティ課題への取り組み

UGV(無人走行車両)・ロボティクス技術で農業をスマート化
先進国が抱える共通課題でもある農業の担い手不足の克服。ロボティクス技術の活用によって開発が進むUGV(無人走行車両)と多彩な動きが可能な垂直多関節ロボットを組み合わせて、収穫や運搬作業の省人化・自動化の実証実験を進めています。
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産業用無人ヘリコプターが可能にする「森林の見える化」
実質的な航続時間などの小型エンジンによる無人ヘリコプターがもつ優位点を活かし、徒歩、もしくはドローンではアプローチが難しい山林等の遠隔地における計測作業や現況把握を可能にすることで、森林管理のスマート化をもたらすサービスを実現しています。
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