グリーンイノベーション基金事業の成果

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グリーンイノベーション基金事業

【 概要 】

2020年10月、我が国は「2050年カーボンニュートラル」を宣言し、2050年までに、温室効果ガスの排出を全体としてゼロにする目標を掲げました。この目標は、従来の政府方針を大幅に前倒すものであり、並大抵の努力で実現できるものではありません。エネルギー・産業部門の構造転換や、大胆な投資によるイノベーションといった現行の取組を大幅に加速することが必要です。
このため、グリーンイノベーション基金事業（以下「基金事業」という。）により、NEDOに2兆円の基金を造成し、官民で野心的かつ具体的な目標を共有した上で、これに経営課題として取り組む企業等に対して、最長10年間、研究開発・実証から社会実装までを継続して支援します。
グリーン成長戦略においては、重点14分野で実行計画を策定し、現在20のプロジェクトが実施されています。その中でAICEは、「CO2等を用いた燃料製造技術開発」に応募し、採択されています。

グリーンイノベーション基金事業に関連する技術分野のイメージ

（出典：NEDOグリーンイノベーション基金事業の各プロジェクトより、自動車に関係するプロジェクト画像を抜粋）

【 CO2等を用いた燃料製造技術開発 】

2050年カーボンニュートラルの実現のためには、燃焼しても大気中にCO2が増加せず、化石燃料の代替となる燃料の実用化が鍵になります。これらの燃料は、海外の化石燃料に依存する我が国のエネルギー需給構造に変革をもたらす可能性があり、エネルギー安全保障の観点からも重要です。既存インフラを活用することで導入コストを抑えられるメリットが大きく、製造技術に関する課題を解決し製造コストを下げることで、社会実装を目指します。
脱炭素社会の実現に向けた多様な選択肢の一つとして、カーボンリサイクル燃料の技術開発を促進することが必要であり、本プロジェクトでは、液体燃料として①合成燃料、②持続可能な航空燃料(SAF)を、気体燃料として③合成メタン、④グリーンLPGについて、社会実装に向けた取組を行います。

項目 【 技術開発項目1-① 】 【 技術開発項目1-② 】

件名

液体燃料収率の向上に係る技術開発
CO2からの合成反応を用いた高効率な液体燃料製造技術の開発

燃料利用技術の向上に係る技術開発
乗用車および重量車両の合成燃料利用効率の向上とその背反事象の改善に関する技術開発

事業の目的・概要
  • ◆ 航空・船舶・モビリティ分野などのカーボンニュートラル化に向けて、CO2と再エネ由来水素を原料とする合成燃料の製造技術開発を行う。
    本事業で開発する製造プロセスでは、FT合成を活用することで、ガソリンやジェット燃料、軽油といった幅広い液体燃料製品の製造が可能となる。
  • ◆ 本事業では、合成燃料コストの大半を占める原料コスト（水素・CO2消費量）の低減のため、個別工程の高性能化とリサイクル技術適用による液体燃料収率の大幅な向上に取り組む。
    さらにパイロットプラントでの技術検証を通してスケールアップ技術を確立し、合成燃料の社会実装につなげる。

合成液体燃料（e-fuel）の供給量とコスト課題を克服するために、

  • ◆ 現行HEVに対して、走行中に発生するCO2排出量
    （Tank-to-Wheel [TtW] CO2）を2分の1以上削減するための要素技術として、HEV用ガソリンエンジンの熱効率向上技術、車両走行時の平均熱効率向上技術、車両効率向上技術、革新的排気後処理技術を開発する。
  • ◆ 現行の大型商用車に対して、最高熱効率55%超、TtW CO2排出量を4分の1以上削減するための要素技術として、大型商用車用ディーゼルエンジンの熱効率向上技術、車両走行時の平均熱効率向上技術、車両効率向上技術、革新的排気後処理技術を開発する。

実施体制

ENEOS株式会社

自動車用内燃機関技術研究組合
（AICE)

AICE

本研究開発に関する乗用車および重量車の目標値
（CO2排出量低減と排出ガス低減）

全体目標: 内燃機関のCO2排出量および排出ガス低減に関する目標値

対象車両 ステージゲート目標 (TRL3 or 4)
2024年度末		 最終目標 (TRL5)
2027年度末
  CO2排出量 熱効率向上 CO2排出量 熱効率向上
乗用車 1/4以上削減 （設定無し） 1/2以上削減 （設定無し）
重量車 （設定無し） 50%超 1/4以上削減 55%超
  排出ガス改善 貴金属量 排出ガス改善 貴金属量
乗用車 現行ガソリン車比
同等以下		 現行より1/4以上削減 2030年相当
規制達成（RDE含む）		 （設定無し）
重量車 現行ガソリン車比
同等以下		 現行より1/4以上削減 2030年相当
規制達成（RDE含む）		 （設定無し）

TRL（Technology Readiness Level）：技術成熟度。 特定の技術の成熟度の評価を行い、異なった タイプの技術の成熟度の比較をすることができるシステマティックな定量尺度。

全体スケジュール

研究開発目標 内燃機関の熱効率向上 内燃機関の排出ガス改善
対象車両 ステージゲート目標
2024年度末		 最終目標
2027年度末		 ステージゲート目標
2024年度末		 最終目標
2027年度末
乗用車 CO2排出量 1/4以上削減 CO2排出量 1/2以上削減 現行ガソリン車比排気レベル同等以下（貴金属量は現行より1/4削減） 2030年相当の排ガス規制達成（RDE含む）
重量車 熱効率50%超 熱効率55%超（CO2排出量 1/4以上削減） 現行大型商用車比排気レベル同等以下（貴金属量は現行より1/4削減） 2030年相当の排ガス規制達成（RDE含む）
GI基金事業のスケジュールを示すガントチャート。2021年から2027年にかけて各研究がTRL3からTRL5へと進捗する計画を示している。

乗用車のCO2排出量半減というアウトプット目標を達成するための技術シナリオ

乗用車の研究開発目標の図。技術改善により、燃費42km/L以上、CO2排出量55g/km以下を目指す計画を示している。

重量車の熱効率55%超＆CO2排出量1/4以上減を達成するための技術シナリオ

大型商用車の研究開発目標の図。2015年トラック比でCO2排出量を1/4以上削減し、最高熱効率55%以上を目指す計画を示している。

各KPIの目標達成に向けた個別の研究開発の進捗度

乗用車のCO2排出量半減というアウトプット目標の達成状況

対象車両 ステージゲート目標 (TRL3 or 4)
2024年度末		 最終目標 (TRL5)
2027年度末
  CO2排出量 熱効率向上 CO2排出量 熱効率向上
乗用車 1/4以上削減 （設定無し） 1/2以上削減 （設定無し）
後処理システムの効果をシミュレーションで評価し SCR対応のSGE目標達成可否を確認

各KPIの目標達成に向けた個別の研究開発の進捗度

重量車の熱効率55%超&CO2排出量1/4以上減というアウトプット目標の達成状況

対象車両 ステージゲート目標 (TRL3 or 4)
2024年度末		 最終目標 (TRL5)
2027年度末
  CO2排出量 熱効率向上 CO2排出量 熱効率向上
重量車 （設定無し） 50％超 1/4以上削減 55％超
  • 重量車用ディーゼルエンジンの熱効率到達度グラフ。24年中間で48.5%を検証済みで、24年ステージゲート目標50%超の達成を見込んでいる。

各KPIの目標達成に向けた個別の研究開発の進捗度

乗用車の排出ガス低減に関するアウトプット目標の達成状況

対象車両 ステージゲート目標 (TRL3 or 4)
2024年度末		 最終目標 (TRL5)
2027年度末
  排出ガス改善 貴金属量 排出ガス改善 貴金属量
乗用車 現行ガソリン車比
同等以下		 現行より1/4以上
削減		 2030年相当
規制達成（RDE含む）		 （設定無し）
  • 従来仕様のガソリン排気後処理システムの構成図。TWCとGPFを組み合わせ、貴金属総量は2.64g、総容量は3.3Lであることを示す。
  • GI仕様のコンパクトな排気後処理システムの構成図。従来比で貴金属量を1/4、容量を1/3削減したことを示している。

各KPIの目標達成に向けた個別の研究開発の進捗度

乗用車の排出ガス低減に関するアウトプット目標の達成状況

日独共同研究の体制図。日本のNEDO・AICEとドイツのAiF・FVV、そして両国の大学が連携する研究体制を示している。

詳細情報は以下を参照下さい

2024年12月最新 事業戦略ビジョン
2023年6月 事業戦略ビジョン
事業開始時点 事業戦略ビジョン

出展：NEDOグリーンイノベーション基金事業