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【絶好調? それとも瀬戸際?】欧州では瀕死も日本では絶好調 ディーゼルの現状と今後

 10年以上前のことだろうか? 街中を走っていると黒煙を吐くディーゼル車のトラックやバンをよくみかけた。しかし、今では黒煙を吐くどころか、臭い、うるさい、汚いというイメージはなくなり、排気ガスは無味無臭のレベルまでになった。

 そうはいっても乗用車全体の50%を超える普及率を誇るヨーロッパを横目に見ながら、日本ではなかなかクリーンディーゼル車の普及が進まない状況がしばらく続き、なぜ日本ではなかなか販売しないんだ、と疎ましく思った人も多いはずだ。

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 ところが2015年に起きたVWのディーゼルエンジン排ガス不正事件の影響により、欧州市場における乗用車全体に占めるクリーンディーゼル車の割合が、2015年の51%から年々減少し、2019年には31%までに落ち込んだ。

 いっぽう、日本ではまったくその逆の現象が起きた。クリーンディーゼル車のラインナップ拡充とともに、年を追うごとに販売が伸び続け、2018年には17万76725台、2019年には18万7038台と過去最高を記録した。

 輸入車に関しても2018年には7万台を超え、全体に占めるクリーンディーゼル車の割合が2019年には前年より3.7ポイント上昇し26.9%となり、8万979台と8年連続で過去最高を更新。14ブランドがクリーンディーゼル車をラインナップしており、量販車を中心にして新型車を積極投入している。

 世界では逆風、日本では順風満帆という、なんともおかしな状況だ。そこで、ディーゼルの現状と、今後どうなっていくのか? モータージャーナリストの岩尾信哉氏が解説する。

文/岩尾信哉
写真/ベストカー編集部 ベストカーWeb編集部

【画像ギャラリー】今のうちに乗っておきたいクリーンディーゼル車詳細写真

「ディーゼルは悪」は過去の話

今やディーゼルエンジンの臭い、うるさい、汚いは過去の話

 今を遡ること20年以上前の1999年末、東京都というか石原都知事が「ディーゼル車NO作戦」と銘打って、当時はテールパイプから黒煙をまき散らしていたトラックなどの車両を一掃すべく、行動を起こしたことは未だに強く印象に残っている。

 国もこれに呼応して、2000年、2005年と段階的にディーゼル車の排ガス規制の強化を推し進め、2008年に世界のトップレベルといえる現行の「ポスト新長期規制」の導入を決定した(トラックや乗用車の新車の強制適用は2009~2010年)。

 これにより、一気にディーゼル排ガスのNOx(窒素酸化物)や黒煙の元となる煤の浄化技術の開発が進むことになった。

 排ガス規制の流れは欧州でも進み、地球温暖化の抑制を狙った自動車のCO2排出量などを規制する「ユーロ」排ガス規制が施行された。

 結果として、ガソリン車に比べCO2排出量が少ない(早く言えば燃費がよい)ディーゼル車の販売台数は2000年代から伸び続け、一時はEU域での乗用ディーゼル車の新車販売台数は市場の約半分を占めるまでになった。

 長距離を高速移動する機会が多い欧州のユーザーが燃費の良いディーゼル車を好む傾向に拍車がかかったわけだ。

 ところがディーゼル搭載車は思わぬ落とし穴にはまってしまった。欧州のトップメーカーであるVWのいわゆる“ディーゼル不正”が発覚したのは2015年のこと。

 加えて、先に触れたユーロ規制(現行は6dと呼ばれる)では、非常に厳しい基準が設定されたこともあって、2020年1月(乗用車の新たな型式認証車。すべての自動車には2022 年 1月)から適用されている。

 このユーロ6d施行に向けて、いまや自動車メーカーはディーゼル採用に頼り切るわけにもいかなくなり、電動化技術の採用拡大などを進めざるを得なくなったというわけだ。

 欧州の主要自動車メーカーも見切りを付けたのか、ディーゼル車生産台数も減少している。

 2019 年の生産台数は前年比で 6%減少して 10 年ぶりの最低水準となる780 万台にとどまった。

 また、2019年の欧州の乗用車全体に占めるディーゼル車の割合は 31%となり、ピークとなった 2011年の 55%から20%も減少している。

 VWの排ガス不正問題が 2015 年に発覚した当初、欧州のディーゼル車生産台数はこの問題にほとんど反応しなかったが、社会の意識の変化とディーゼル車用の後処理システムのコスト上昇が重なって、今になってその影響が深刻化し始めている。

 ディーゼル車の生産は、二酸化炭素排出規制の効果が最大で、排ガス制御システムのコスト回収が最も容易な高級車に集中するようになっている。

欧州市場でのディーゼル車の占有率(JATO調べ)

日本におけるクリーンディーゼル車のシェア(日本自動車工業会調べ)

排気ガスの黒煙がなくなり、なぜキレイになった

 ディーゼルエンジンの排ガス浄化技術は、主に欧州メーカーによって進化をこれまで続けてきた。

 これを担ってきたのが、燃料噴射と排ガスの後処理という研究開発の二本柱である。

 この結果、最近では欧州のみならず、日本でもいわゆる“ドイツ御三家”はディーゼル搭載車を広くラインナップに設定している。

 VWに関しては、先述の排ガス測定時のプログラミング不正による多額の罰金など打撃を受けた影響で進捗は進まなかったものの、新たな技術を導入して巻き返しを狙っている。

 先の二本柱の技術的な進化は1990年代に始まった。ガソリンエンジンがシリンダー内で吸気と燃料を混合させてスパークプラグで点火する方式を採るのに対して、ディーゼルエンジンはシリンダー内に送り込まれて圧縮された吸気に軽油を高圧噴射して自己着火させる。

 ただし、シリンダー内で吸気と混ざり合う際に、燃料の濃さにムラが出来るために不完全燃焼を起こしてNOxが発生しやすいため、これを抑える技術が開発されてきた。

 この代表例が燃料ポンプを基本とした旧式のシステムからより高圧の燃料噴射を可能としたコモンレールシステムだ。ちなみに、燃料の噴射圧はディーゼルでは2000bar以上(ガソリンは300~500bar)まで達している。

進化した排ガス後処理技術


ランドクルーザーやグランエースなどに搭載されている2.8L クリーンディーゼルエンジン「1GD-FTV」のシステム図(出典:トヨタ)

写真は新型デリカD:5のアドブルー(尿素水)補充口。同車は改良モデルから尿素SCRを新たに採用。補充はユーザー自ら行う必要がある。一方マツダのように尿素SCRを用いないディーゼル車もある

 燃料噴射装置に関しても高圧に対応可能なピエゾインジェクターなどを採用。さらにノズル部を多孔式とすることで噴霧の細分化を実現するとともに、燃焼行程で複数回の精密な燃料噴射を可能としたことで、より精密な燃焼を実現した。

 排ガスの後処理技術については、ディーゼルでは一般的といえるターボ過給ともに、排気ガスを吸気側に戻して新しく吸った空気と混ぜることによって燃焼温度を下げてNOxの生成量を減らすEGR(排ガス循環処理) や 排ガスを処理する酸化触媒とNOx触媒を装着してきた。

 前者は炭化水素と一酸化炭素を白金やパラジウムなどの触媒を用いて無害な二酸化炭素や水に変換する。後者はNOxを窒素とアンモニアに変化させてNOx発生を抑制する。

 ただし、これだけの技術では、より厳しくなってきた排ガス規準をクリアすることができなかった。

 そこで気管や肺といった呼吸器系に悪影響を与えるPM(パティキュレート・マター:粒子状物質)を捕集するために開発されたのがDPF (ディーゼル・パティキュレート・フィルター)だ。

 細かな孔が穴を開けたセラミック材料が主流で、フィルターというだけあって定期的に交換が必要になる。

 NOx触媒として新たに開発されたのがSCR(選択式還元触媒)システムだ。この中で開発が進んだ尿素SCRは、国際規格化された「AdBlue」(尿素を含む液体)を排ガスに添加して、NOx触媒内に残ったNOxの分解を助ける。

 ただし、これほど技術開発が進んでも、ポルシェ911などはガソリンエンジンでもユーロ6での厳しいPM対策としてG(Gasoline)PFを装着しているほど、現行のユーロ規制は厳しい内容となっているためことで、ディーゼル車がいわば“余分な”後処理装置を装着することでコストが高くなることは否めない。

日本車メーカーのクリーンディーゼル車

1.8L、直4のクリーンディーゼルエンジンを搭載するマツダ3XDモデル

マツダのSKYACTIV-Dは低圧縮比燃焼技術により、高価なNOx後処理装置なしでも最新の排ガス規制※に適合。それにより低コスト化も実現。※国内ポスト新長期規制、欧州EU6規制のこと

 では現状で日本メーカーの対応はどうかというと、欧州の輸入車ブランドのモデルに比べればかなり地味だが、乗用車でもディーゼル車は存在する。特にマツダはディーゼル導入を積極的に進めてきた。順に追って見てみよう。

 国内市場にディーゼル車を積極的にラインナップしている日本メーカーといえばマツダだろう。

 マツダは1.5L(1498cc、S5-DPTS型、マツダ2のみ)、マツダ3やCX-3/30に与えられた新世代の1.8L(1756cc、S8-DPTS型)、CX-5やマツダ6以上のクラスに2.2L(2188cc、SH-VPTS)の各直4ディーゼルターボをロードスターとOE供給の軽自動車を除いて設定している。

 低圧縮比化でNOxを減らしたことによって、後処理装置を追加せずに排ガス浄化を実現したこと(コストが抑えられる)が独自技術といえる。

 トヨタはいうまでもなくハイブリッド命ゆえに、ディーゼル車の導入には日本市場で見れば腰が引けているように思えても、世界一を目指すトヨタはSUVを中心とした海外モデルをもつだけあって抜かりはない。

 最近では大型ミニバンであるグランエースにも採用された「GD型」直4ディーゼルを用意する。

 2.8L(2754cc)直4「1GD-FTV」と2.4L(2393cc)「2GD-FTV」の直4ターボの2機種が用意され、2.8Lは前述のグランエースやランドクルーザープラド(1をはじめ、ハイエース(レジアスエース)の商用バンに設定。2.4Lはピックアップのハイラックスに採用する。

 ちなみに、国内の乗用系車種にディーゼルを採用していない日産やホンダ、スバルだが、商用系では日産のみNV350キャラバンのバン仕様にYD25DDTi型直4ターボ(2488cc)が用意している。

 現在、三菱自動車が国内で販売するモデルでは、デリカD:5とエクリプスクロスに2.2Lの4N14型直4(2267cc)ディーゼルターボを搭載する。

 海外では三菱のアジアを中心とした世界戦略車であるピックアップのトライトン/L200用に、2.4L、直4の4N15型(2442cc)も用意している。

 ちなみに日本自動車販売連合会が発表している乗用車における燃料別販売台数(2020年2月)を見ると、ディーゼル車の割合は、マツダが5548台(ディーゼル比率40.4%)、三菱が1185台(ディーゼル比率38.9%)、トヨタが967台(ディーゼル比率0.8%)となっていて、ディーゼル乗用車全体では1万3098台で、ディーゼル比率は乗用車販売全体の5.6%となっている。

輸入車ディーゼルはよりどりみどり

写真は左からアテンザ XD、BMW 320d、ベンツ E220d、VWパサート TDI。全車、日本のポスト新長期規制に対応したディーゼル車

 いっぽう、ドイツ勢を中心とした輸入車はディーゼル車を積極的に採用してきた。

 日本市場でも、メルセデスやBMWはセダンからSUVまで様々な車種に採用が進み、プジョー・シトロエンは小型車の308などを含めてディーゼル搭載車を導入するなど、選択の幅が広がってきている。

 2010年頃のディーゼルの輸入台数は、1年間に2400台程度だったが、2015年には10倍以上の2万9000台に増えた。

 全体に占めるクリーンディーゼル車の割合は前年より3.7ポイント上昇し26.9%となり、8年連続で過去最高を更新し、18万7038台を販売した。

電動化技術とのせめぎ合い、ディーゼルは今後どうなる?

尿素SCRシステムを採用する2.4L、2GD-FTVエンジンを搭載するハイラックス。ピックアップトラックやSUVにはディーゼルエンジンが欠かせないと言われるが……

 呼吸器系統の病気をもたらしの原因物質となるNOx(光化学スモッグももたらす)とPM、地球温暖化をもたらすとされるCO2などの発生量を抑えるために、自動車メーカーは長年にわたって、ディーゼルエンジンの排ガスをクリーンにするための努力、いわば「いかにキレイに燃料を燃やすか」というテーマに沿って研究開発に取り組んできた。

 それでも厳しくなりつつある排ガス基準をクリアするために、従来の排ガス浄化技術に加えて、シリンダー内で発生するNOxをため込んで窒素と水に変えるNOx吸蔵還元触媒や前述の尿素SCR触媒が使用されることになった。

 どちらも人の身体にとって有害であっても、無色無味無臭のNOxに対して見た目と匂いがはっきりとわかる黒煙の発生を抑えるための装置がDPFであり、黒煙の元になる排ガス中の煤を回収する。

 最新仕様では、目詰まりを防ぐためにECUの制御によって定期的に排ガスの温度を上げて煤を燃やして自動再生することで、黒煙の発生を抑え続けることが可能になった。これによって、見た目に加え焦げ臭いような匂いもほぼ出なくなったわけだ。

 いっぽうでディーゼル車が抱えている課題もある。ディーゼル車が後処理技術の追加によって、どうしても高価になりがちなことは指摘したとおり。高級車では価格に転嫁できるものの、日本では一部のSUVを除いて、電動化の進捗に伴って限定的な採用にとどまっている。

 自動車メーカーは現状では各国での規準をクリアしたうえで、予想されるさらなる規制強化に対応すべく開発を進めている。ただし、「排ガス・ゼロ」の領域に近づくにつれ、前述のように電動化技術の採用は避けられない状況にある。

 ドイツのコンサルタント会社の推計によると、排ガス規制の目標達成には2021年までに乗用車のEVのシェアを3倍の6%に、ハイブリッド車のシェアを5倍の5%に引き上げる必要があり、またメーカーは排ガス排出量を2025年までにさらに15%、2030年までに37.5%削減しなければならないという。

 この規制をクリアできなければ、メーカーは基準を1g超えるごとに1台当たり95ユーロの罰金が科せられることになっており、罰金額はあっという間に膨大になる。

 さらに追い打ちをかけているのはディーゼルエンジン車およびガソリン車をターゲットにした主要都市部での販売や乗り入れ規制である。イギリスでは2035年、フランスでは2040年など概ね2025~2040年にかけて各都市で販売禁止や乗り入れ禁止が始まる。

 こうした背景もあり、数奇な運命となってしまいそうなディーゼルエンジン車。なくなるのは実に惜しい。今のうちにぜひ味わってほしい。

【画像ギャラリー】今のうちに乗っておきたいクリーンディーゼル車詳細写真

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