9年ぶりにフルモデルチェンジした日産「エクストレイル」は、1.5リッターVCターボの「e-POWER」を採用しました。e-POWERはシリーズハイブリッドという機構を採用していますが、日産とダイハツ以外に採用例はありません。それはなぜなのでしょうか。

1.5リッターVCターボ×e-POWERを新開発

 日産が満を持して投入した新型「エクストレイル」で、新たに採用した1.5リッターVC(可変圧縮比)ターボを導入した第2世代「e-POWER」に、ユーザーはもとより他メーカー関係者からも注目が集まっています。

 e-POWERはエンジンを発電機として使い、そこから得られた電力でモーターを駆動して走行する電動車で、技術的な分類としてはシリーズハイブリッドに属します。

 日産は2016年、2代目「ノート」に1.2リッターエンジンを採用した初代e-POWERを採用し、日本でノート販売を大きく引き上げたことが記憶に新しいところです。

 その後、ミニバン「セレナ」にも採用され、2020年には改良型の第2世代e-POWERとなりSUV「キックス」、そして3代目「ノート」「オーラ」と相次いで導入。

 今回、1.5リッターVCターボ搭載の第2世代e-POWERが新型エクストレイルで初採用され、導入はグローバルで日本が最速となりました。

 2022年9月上旬、新型エクストレイル4WD(e-4ORCE)を一般道路と高速道路で試乗し、またe-POWER開発担当者からじっくりと話を聞くことができました。

 そこから、e-POWERの本質について深掘りしてみたいと思います。

 まず、今回導入された1.5リッターVCターボについて、多くの人が想像するのは豪快な加速力かもしれません。なぜならば、第2世代e-POWER搭載のノート4WDとのスペック上の差があるからです。

 具体的には、新型エクストレイル4WDのフロントモーターは最大出力150kW/最大トルク330Nm、リアモーターが100kW/195Nmとなっています。これに対してノート4WDは前後それぞれ、フロントで1.76倍/1.18倍、リアで2.0倍/1.95倍という大幅な性能アップをしています。

 ところが、実際の走り味は、豪快という表現に直接つながるとは思えません。

 それよりも、どんな走行シーンでも実に滑らかで、柔軟性があって、走りが楽しいという印象が優先するのです。新導入の車体を軸として、e-POWERとe-4ORCEとのバランス感がとても良いと感じました。

 また、高速道路での追い越し加速などでエンジンがかかる場合、アクセルを踏む量とエンジン回転数の上がり方やエンジン音が、静粛性が十分に高いことを実感したうえで、見事に同調している点も強く印象に残っています。

 こうした試乗体験を踏まえて、e-POWER開発者に1.5リッターVCターボを採用した目的について聞いてみたところ、「(重量が大きい)CセグメントSUVを、ストレスなくスムーズに加速させること、また静粛性を上げること」という答えでした。

 さらに、「欧州でも販売するため、ドイツのアウトバーンなどでの超高速走行への対応や、キャンピンカーなどのトーイング(けん引)への対応が必要」ともいいます。

 そうした使用環境を踏まえてモーターの性能を設定し、それに見合う電力量を生むための発電機を設計していくという開発プロセスになります。

 これまでのe-POWERは排気量1.2リッターNA(自然吸気)と組み合わせていましたが、新型エクストレイルは排気量を1.5リッターでターボ化することで、低い回転数で十分な電力量を賄えるという計算です。さらに、高速走行での燃費を改善するために、日産がすでに量産化していたVC(可変圧縮比)技術を採用したのです。

 この1.5リッターVCターボエンジンは、まず2020年からエクストレイルの北米での兄弟車である「ローグ」に、e-POWERではなくガソリンエンジン車として搭載し、そこで得られたデータを基に日本や欧州、そして中国向けのe-POWERに仕立てていきました。

 同ユニットをe-POWERとして使用する際、エンジンが始動すると、最低回転数は1600rpmまたは2000rpmに設定され、最大で4800rpmまで回します。

 開発者は「発電機としてのエンジンの静粛性を重要視しており、そのためにはエンジン回転数を下げることに注力した」と話します。

 また、キックスやノート、オーラの1.2リッター第2世代e-POWERで導入している、路面が悪い状況などを優先してエンジンをかけて車内の静粛性を上げている点については、「モーター回転数の変化から読み取る方法はほかのe-POWERと基本的に同じ」とのことです。

シリーズハイブリッドはなぜ増えないのか?

 シリーズハイブリッドは日産のe-POWER、また2021年に登場したダイハツ「e-SMARTハイブリッド」などがありますが、ほかのメーカーは採用していません。なぜ日産とダイハツに限定されているのでしょうか。

 この点についてe-POWER開発者は個人的な意見として「モーター、(発電機としての)エンジン、バッテリーのサイズを、コストを踏まえて上手くバランスさせることが難しいからではないか」と指摘します。

 そうした課題に対して、日産はEV「リーフ」の電動化技術で培った電動部品の設計ノウハウを活かしたり、またダイハツはトヨタの各種電動車で使う部品や設計ノウハウを活用することで、コストを抑えることに成功しています。

 さらに、ダイハツの場合、導入車両の車格を踏まえて「良品廉価」を開発の基本としており、e-SMARTハイブリッド開発者は「日産が採用している路面が悪い状況で積極的にエンジンをかけるといった技術は採用せず、コストを抑えて新車価格に反映させている」と説明しています。

 また、電動車の場合、バッテリーが車両全体のコストに大きく影響しますが、シリーズハイブリッドではEVに比べると電気容量がかなり少なく設定しています。

 例えば、トヨタ「bZ4X」は71.4kWhですが、ダイハツ「ロッキー」/トヨタ「ライズ」のe-SMARTハイブリッドは約0.9kWh(e-SMARTハイブリッド開発者)とかなり小さく、e-POWERについては以前にキックス導入時に、オンラインで意見交換した日産関係者は1.5kWh程度と回答しています。なお、新型エクストレイル用については未公開です。

 今回話を聞いたe-POWER開発者は「バッテリーをより大きくすれば発電機としてのエンジンの負担は当然減るが、コスト増に加えて、重量増で走行性能に与える影響も決して少なくない」といいます。

 バッテリーの充電量が少ないと、エンジンで発電した電力を、バッテリーを介するかたちで直接、モーターの駆動力に使っているのです。

 このように、e-POWERがコスト面も含めて性能が高い背景には、日産が三菱自動車と並んでほぼ同時期の2010年代前半に、大手自動車メーカーとして初めてEVを大量生産し、これまで得たさまざまな知見が活かされているのだと感じます。