| はじめに（佐藤登） |
| 【第1編 地球環境問題と自動車】 |
| 第1章 地球環境問題（田中加奈子） |
| 1. はじめに 3 |
| 2. 温暖化のメカニズム 3 |
| 3. 人為的活動の温暖化への影響 5 |
| 4. 将来の温暖化ガスの排出量，温度上昇，海面上昇 8 |
| 5. 気候変化による人間システムへの影響 10 |
| 6. 気候変化を緩和する方策とその可能性 12 |
| 7. おわりに 14 |
| 第2章 大気環境の現状と自動車との関わり（根岸宏子） |
| 1. はじめに 16 |
| 2. われわれの生活と自動車の関わり 16 |
| 2.1 自動車産業の現状 17 |
| 2.2 四輪車の登録台数の推移 17 |
| 2.2.1 乗用車の使用状況 17 |
| 2.2.2 輸送機関に占める自動車輸送量 18 |
| 3. 自動車の排出ガスに起因する大気環境の現状 20 |
| 3.1 窒素酸化物（NOx） 20 |
| 3.2 浮遊粒子状物質（SPM） 21 |
| 3.3 光化学オキシダント 23 |
| 3.4 一酸化炭素（CO） 23 |
| 3.5 二酸化炭素（CO2） 24 |
| 3.6 硫黄酸化物（SOx） 25 |
| 3.7 交通渋滞による排出量の影響 26 |
| 4. 低公害車の開発・普及状況と課題 27 |
| 5. おわりに 28 |
| 第3章 自動車を取り巻く地球環境（佐藤登） |
| 1. 地球環境と自動車 31 |
| 2. リサイクルの現状と今後の動向 33 |
| 2.1 リサイクルの具現化事例と規制動向 33 |
| 2.2 ガラスのリサイクル 34 |
| 2.3 EUリサイクル法規 35 |
| 3. 有害物質削減への取り組み 35 |
| 3.1 法規動向 35 |
| 3.2 鉛フリー対応 36 |
| 3.3 ポストPVCの動き 36 |
| 3.4 フロン対策 37 |
| 3.5 エアバッグガス発生剤の転換 37 |
| 3.6 その他物質規制 37 |
| 4. 排ガス低減に対する触媒技術の取り組み 38 |
| 5. 新エネルギーシステムへの取り組み 38 |
| 6. 電動車輌技術の開発動向 41 |
| 6.1 EVの開発動向 41 |
| 6.2 HEVの開発動向 42 |
| 6.3 FCVの開発動向 43 |
| 6.4 その他の新エネルギーシステム 43 |
| 7. おわりに 44 |
| 第4章 自動車の環境規制（湊清之） |
| 1. はじめに 46 |
| 2. 自動車排出ガス問題の経緯 46 |
| 2.1 自動車排出ガス 47 |
| 3. 今後のガソリン自動車の排出ガス規制 49 |
| 3.1 排出ガス規制の動向 49 |
| 4. ディーゼル自動車の排出ガス規制 49 |
| 4.1 現状のディーゼル自動車排出ガス規制 49 |
| 4.2 今後のディーゼル自動車排出ガス規制 49 |
| 4.3 燃料品質対策 50 |
| 5. 主要国の排出ガス規制 50 |
| 5.1 アメリカ 50 |
| 5.2 EU 51 |
| 6. 燃料性状の改善 51 |
| 7. おわりに 53 |
| 第5章 自動車と健康（大川裕子） |
| 1. はじめに 57 |
| 2. 自動車と健康との関連 57 |
| 2.1 「エコノミー症候群」に見る肺塞栓症 57 |
| 2.2 呼吸器疾患に注意 60 |
| 2.3 「腰痛」の恐怖 60 |
| 2.4 精神的ストレス 63 |
| 3. おわりに 63 |
| 【第2編 エネルギー技術の展望】 |
| 第1章 20世紀までのエネルギー技術（山田興一） |
| 1. はじめに 67 |
| 2. 人口，エネルギー消費量の推移と一次エネルギー源 67 |
| 3. エネルギー資源量 70 |
| 4. エネルギー変換技術 71 |
| 4.1 火力発電熱効率 71 |
| 4.2 燃料電池発電システム 72 |
| 5. 環境技術 74 |
| 6. その他 76 |
| 7. おわりに 78 |
| 第2章 21世紀のエネルギー技術（山田興一） |
| 1. はじめに 79 |
| 2. 21世紀の温室効果ガス排出シナリオ 79 |
| 2.1 SRESシナリオ分類 79 |
| 2.2 21世紀の人口 80 |
| 2.3 21世紀の経済成長率 80 |
| 2.4 21世紀の一次エネルギー消費量 80 |
| 2.5 21世紀のエネルギー供給形態 82 |
| 2.6 21世紀のCO2排出量 84 |
| 2.7 化石燃料使用量 84 |
| 3. 地球再生シナリオ 84 |
| 4. 21世紀のエネルギー技術 86 |
| 4.1 太陽電池 87 |
| 4.2 燃料電池システム 88 |
| 4.3 材料高機能化 88 |
| 5. おわりに 89 |
| 【第3編 自動車産業における総合技術戦略】 |
| 第1章 今後の自動車産業を巡る状況と課題（佐藤登） |
| 1. 2025年の自動車を巡る社会環境 95 |
| 2. 2025年の自動車に対するユーザーニーズ 99 |
| 第2章 重点技術分野と技術課題（佐藤登） |
| 1. 地球環境保全とエネルギーの有効利用 101 |
| 1.1 地球温暖化防止 101 |
| 1.2 大気汚染防止 104 |
| 1.3 リサイクルの推進 106 |
| 1.4 自動車騒音の低減 109 |
| 第3章 技術戦略を推進するための制度的課題（佐藤登） |
| 1. 技術革新のための制度と機能 110 |
| 2. 知的財産権制度 111 |
| 3. 人材育成 111 |
| 4. 産学官の人事・技術交流 113 |
| 5. 規制との調和 114 |
| 5.1 規制等が定める目標への対応により結果として技術革新が進展する例 115 |
| 5.2 技術革新を促進する観点から既存の制度との調整が必要な例 115 |
| 第4章 技術戦略を推進するための産学官の役割と連携（佐藤登） |
| 1. 産学官の役割 117 |
| 1.1 産業界の役割 117 |
| 1.2 学界の役割 118 |
| 1.3 政府の役割 119 |
| 2. 産学官の連携 120 |
| 【第4編 新エネルギー自動車の開発動向】 |
| 第1章 電気自動車の開発動向（堀江英明） |
| 1. はじめに 125 |
| 2. 走行に要求される出力 125 |
| 3. 電池の発熱計算 128 |
| 4. 組電池の信頼性確保 131 |
| 5. EV用高エネルギー密度型リチウムイオン電池 132 |
| 第2章 ハイブリッド電気自動車の開発動向（堀江英明） |
| 1. はじめに 138 |
| 2. HEVの構成 139 |
| 3. 車両性能とエネルギー効率 140 |
| 3.1 各種車両での効率比較 140 |
| 3.2 パワーユニット（エンジン）のエネルギー効率 142 |
| 4. HEVの研究開発例 144 |
| 4.1 ティーノハイブリッドの概要 144 |
| 4.2 電源システム 145 |
| 第3章 燃料電池自動車の開発動向（本間琢也） |
| 1. はじめに 148 |
| 2. 小型化，コンパクト化への挑戦 148 |
| 3. 短い起動時間と負荷変動に対する応答性 150 |
| 4. 信頼性と耐久性 150 |
| 5. コスト 151 |
| 6. 普及の時期と燃料の選択 152 |
| 7. 燃料電池自動車（FCV）の最前線 153 |
| 8. おわりに 155 |
| 第4章 天然ガス自動車の開発動向（原昌浩） |
| 1. はじめに 157 |
| 2. 天然ガス自動車の現状 158 |
| 2.1 天然ガス自動車の種類 158 |
| 2.2 CNG自動車の現状 158 |
| 3. 液化天然ガス（LNG）自動車 159 |
| 3.1 LNGの特性 159 |
| 3.2 LNG自動車の実用化調査 161 |
| 3.2.1 LNG自動車の技術的課題 161 |
| 3.2.2 LNG自動車の開発 161 |
| 3.2.3 LNG自動車の性能評価 162 |
| 3.3 今後の計画 164 |
| 4. 高効率天然ガス自動車 165 |
| 4.1 筒内直接噴射天然ガス自動車の開発 166 |
| 4.1.1 筒内直接噴射天然ガスエンジンの技術的課題 166 |
| 4.1.2 筒内直接噴射天然ガスエンジンの開発 166 |
| 4.1.3 筒内直接噴射天然ガス自動車の試作 166 |
| 4.1.4 筒内直接噴射天然ガス自動車の評価 166 |
| 5. その他の開発動向 169 |
| 6. おわりに 169 |
| 第5章 LPG自動車の開発動向（若狭良治） |
| 1. はじめに 170 |
| 2. LPG燃料の基礎知識 172 |
| 2.1 資源論 172 |
| 2.2 燃料の低公害性 173 |
| 3. LPG自動車の技術発展の段階 1775 |
| 3.1 燃料供給方法の進化 1775 |
| 3.2 LPG自動車の開発動向 176 |
| 3.3 諸外国におけるLPG自動車の開発状況 177 |
| 3.4 日本におけるLPG自動車の開発状況 180 |
| 4. おわりに 181 |
| 【第5編 新エネルギー自動車の要素技術と材料】 |
| 第1章 燃料改質技術（後藤新一，金野満，古谷博秀） |
| 1. GTL 185 |
| 1.1 概要 185 |
| 1.2 GTL製造プロセスと燃料性状 185 |
| 1.3 日本における製造の取り組み 188 |
| 2. ジメチルエーテル（DME）およびメタノール 189 |
| 2.1 概要 189 |
| 2.2 メタノール脱水反応 189 |
| 2.3 合成ガスからの直接製造 190 |
| 3. バイオディーゼルフューエル（BDF） 192 |
| 4. 水素 193 |
| 4.1 概要 193 |
| 4.2 水蒸気改質 194 |
| 4.3 炭酸ガス改質 195 |
| 4.4 酸素による改質 195 |
| 第2章 エネルギー貯蔵技術と材料 |
| 1. 二次電池概論（佐藤登） 197 |
| 1.1 はじめに 197 |
| 1.2 二次電池の技術動向 197 |
| 1.2.1 鉛（Pb-acid）電池 197 |
| 1.2.2 ニッケル・カドミウム（Ni-Cd）電池 200 |
| 1.2.3 ニッケル・亜鉛（Ni-Zn）電池 201 |
| 1.2.4 ニッケル・金属水素化物（Ni-MH）電池 202 |
| 1.2.5 リチウムイオン（Li-ion）電池 202 |
| 1.2.6 リチウムポリマー（Li-polymer）電池 204 |
| 1.2.7 ナトリウム・硫黄（Na-S）電池とナトリウム・ニッケル塩化物（Na-NiCl2）電池 204 |
| 1.2.8 酸化銀・亜鉛（AgO-Zn）電池 205 |
| 1.2.9 電気二重層キャパシタ 206 |
| 2. ニッケル水素電池における材料技術（押谷政彦） 208 |
| 2.1 自動車市場へのニッケル水素電池の進出 208 |
| 2.2 ニッケル水素電池の構成と反応 208 |
| 2.3 EV/HEV用ニッケル水素電池とキーテクノロジー 210 |
| 2.4 高温特性の向上 211 |
| 2.4.1 高温時の充電効率 212 |
| 2.4.2 高温耐久性（サイクル寿命） 215 |
| 2.4.3 自己放電特性（保存特性） 216 |
| 2.5 低コスト化（環境負荷低減）の視点 217 |
| 2.6 おわりに 221 |
| 3. リチウムイオン電池と材料（吉野彰） 223 |
| 3.1 リチウムイオン電池の概要 223 |
| 3.2 リチウムイオン電池の構成材料 225 |
| 3.2.1 電極構成材料 225 |
| 3.2.2 電池構成材料 226 |
| 3.3 自動車用としてのリチウムイオン電池の適性について 227 |
| 3.3.1 PEV用電源としての適合性 227 |
| 3.3.2 HEV用電源としての適合性 229 |
| 3.4 まとめ 232 |
| 4. リチウムポリマー電池技術と電池材料（佐田勉） 233 |
| 4.1 はじめに 233 |
| 4.2 電池開発の歴史とリチウムイオン電池の開発 234 |
| 4.3 リチウムポリマー二次電池用コア材料 236 |
| 4.4 リチウムイオンゲルポリマー二次電池材料 238 |
| 4.5 全固体リチウムポリマー二次電池と電池材料 240 |
| 4.6 おわりに 243 |
| 5. 鉛電池と材料（中山恭秀） 245 |
| 5.1 はじめに 245 |
| 5.2 鉛電池の構造 246 |
| 5.3 構成材料 247 |
| 5.3.1 正極板 247 |
| 5.3.2 負極板 251 |
| 5.3.3 VRLA電池用セパレータ兼電解液保持体 252 |
| 5.3.4 その他接合部品 254 |
| 5.3.5 端子ポール 255 |
| 5.3.6 電槽・蓋 255 |
| 5.4 おわりに 255 |
| 6. 電池材料の解析技術（片桐元） 257 |
| 6.1 はじめに 257 |
| 6.2 炭素材料の評価 257 |
| 6.3 Liの挙動に関する分析 263 |
| 6.4 固体高分子型燃料電池の高分子電解質膜の分析 266 |
| 6.5 おわりに 268 |
| 7. 電気二重層キャパシタと材料（直井勝彦，末松俊造） 270 |
| 7.1 はじめに 270 |
| 7.2 電気二重層キャパシタの原理 270 |
| 7.3 EDLCの特長と用途 271 |
| 7.4 電気二重層キャパシタ材料 272 |
| 7.4.1 電気二重層キャパシタの構成材料 272 |
| （1） 電極材料 272 |
| （2） 電解液 275 |
| 7.5 次世代大容量キャパシタ 276 |
| 7.6 電気化学キャパシタ材料 278 |
| 7.6.1 導電性高分子を用いた電気化学キャパシタ 290 |
| 7.7 電気化学キャパシタの新たな材料設計と今後の展望 280 |
| 7.8 おわりに 281 |
| 8. 水素貯蔵材料の開発動向（岡田益男） 285 |
| 8.1 はじめに 285 |
| 8.2 水素吸蔵材料の概要 286 |
| 8.2.1 AB5型希土類系合金 287 |
| 8.2.2 AB2型ラーベス相合金 287 |
| 8.2.3 A2B型Mg系合金 287 |
| 8.2.4 BCC型合金 287 |
| 8.2.5 その他の合金 288 |
| 8.3 二次電池用合金の開発現況 288 |
| 8.3.1 La-Mg-Ni系合金 288 |
| 8.3.2 BCC型合金 288 |
| 8.4 水素貯蔵用材料の開発現況 290 |
| 8.4.1 カーボン材料 290 |
| 8.4.2 アルカリ金属系水素化物 291 |
| 8.4.3 BCC型合金 292 |
| 8.5 おわりに 294 |
| 第3章 エネルギー発電技術と材料 |
| 1. 太陽電池と材料技術（八木啓吏，太田修） 296 |
| 1.1 はじめに 296 |
| 1.2 太陽電池の特徴 296 |
| 1.2.1 太陽電池の発電原理 296 |
| 1.2.2 太陽電池の種類と製造方法 297 |
| 1.3 太陽電池の応用 302 |
| 1.3.1 エレクトロニクス製品への応用 303 |
| 1.3.2 独立電源への応用 303 |
| 1.3.3 住宅用太陽光発電システムの普及 303 |
| 1.3.4 中規模太陽光発電システム 305 |
| 1.4 未来のエネルギー供給システム（GENESIS計画） 305 |
| 1.5 おわりに 307 |
| 2. 固体高分子形燃料電池開発と材料（太田健一郎） 308 |
| 2.1 はじめに 308 |
| 2.2 燃料電池の原理 308 |
| 2.3 燃料電池の特徴 309 |
| 2.4 燃料電池の種類と燃料電池システム 312 |
| 2.5 固体高分子形燃料電池（PEFC） 314 |
| 2.6 固体高分子形燃料電池の材料 316 |
| 2.7 おわりに 318 |
| 3. 直接メタノール形燃料電池の要素技術（山﨑陽太郎） 319 |
| 3.1 はじめに 319 |
| 3.2 COによる触媒被毒 319 |
| 3.3 DMFCの動作原理 321 |
| 3.4 電解質膜の高温化 322 |
| 3.4.1 高温作動の必要性 322 |
| 3.4.2 メタノール・クロスオーバーの低減 322 |
| 3.4.3 新規プロトン伝導膜の開発 323 |
| 3.5 膜・電極接合体の作製 324 |
| 3.6 セパレータの低価格化 324 |
| 3.7 液体燃料供給およびセパレータに伴う問題 325 |
| 3.8 インバータの開発 326 |
| 3.9 メタノールの安全性 326 |
| 3.10 おわりに 326 |
| 第4章 モータと材料技術（山下文敏） |
| 1. 電気自動車（EV）用モータの具備すべき条件 328 |
| 2. モータの体格と効率 329 |
| 3. 磁石モータ（PM）の構成要素とその特徴 331 |
| 4. 主要材料の動向 332 |
| 4.1 鉄心材料の役割 332 |
| 4.2 高磁束密度域での低損失化の例 332 |
| 4.3 磁石材料 334 |
| 5. リサイクル対応への技術動向 336 |
| 5.1 リサイクル価値 336 |
| 5.2 主要材料の分離・回収 337 |
| 6. まとめ 338 |
| 第5章 パワーデバイスと材料技術（齋藤隆一） |
| 1. はじめに 340 |
| 2. パワーデバイスにおける材料技術の役割 340 |
| 2.1 半導体材料 342 |
| 2.2 実装材料 342 |
| 2.3 接合材料 343 |
| 3. SiC半導体技術 343 |
| 4. パワーデバイス用実装材料技術 345 |
| 4.1 絶縁基板材料 345 |
| 4.2 金属基板材料 347 |
| 5. パワーデバイス用接合材料技術 349 |
| 6. 今後の材料技術への期待 349 |
| 6.1 SiC半導体結晶材料品質の向上 350 |
| 6.2 複合化技術の活用 350 |
| 6.3 環境への配慮 350 |
| 6.4 コストの継続的低減 350 |
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