APU

エーピーユー

2006/03/27 20:30

出典：カーエレクトロニクステクニカルターム，（記事は執筆時の情報に基づいており，現在では異なる場合があります）

auxiliary power unit

　自動車の電動部品を駆動するために，既存のオルタネータ（発電機）と鉛蓄電池の代わりに搭載する補助電源。本格的なエンジン代替の燃料電池車が実用化する前にまず，コスト面からAPUで燃料電池の実用化を目指そうという動きがある（図1）。燃料電池自動車では燃料電池のスタック・コストを50米ドル/kW以下にしなければならないが，APUならば200米ドル/kW程度でも採用できるからだ。

　欧米の自動車メーカーを中心に導入機運が高まっている電源の42V化もAPUにとって追い風になっている。電動エアコン，電動ステアリング，電動ブレーキ，電動エンジン・バルブなど，新しい電動部品の開発，搭載が活発化しているが，そのためには高電圧で大容量の電源がほしい。

　ドイツBMW社は1999年ころ，燃料電池APUの開発を熱心に進めていた。燃料電池のタイプとしてはPEFC（固体高分子型）とSOFC（固体酸化物型）の両方で検討していた。その後，2次電池の性能向上などで燃料電池APUの開発熱は冷めかかっていたが，最近，小型のSOFCの技術的な進歩が相次いだことで，再びAPUへの応用が注目されるようになってきた。SOFCは反応温度が高く，エネルギー効率が高い。純水素以外の燃料でも利用できるため使いやすい。

図1　APUを使った自動車の電力供給システム
現状のパワー・トレーンはガソリンを燃料としてエンジンを回し，それを車輪に伝えるとともに，ベルト駆動によりオルタネータで発電して鉛蓄電池（バッテリー）に充電し，各種電動部品を駆動している（a）。通常の乗用車などでは電圧は14V。これに対して，将来はオルタネータと鉛蓄電池を廃止して，発電装置であるAPUを備える（b）。ここではガソリンを燃料として採用しているが，さまざまなタイプが可能。電圧は42V。ここで積んでいるバッテリーは燃料電池が作動温度に達していないときにエネルギーを補給するためのもの。