「CO2 削減とイノベーション」研究会 第 19 回研究会報告「東海大学のソーラーカーの技術と性能」

2013.5.23

木村英樹 氏（東海大学工学部電気電子工学科教授
東海大学チャレンジセンター次長）
今春、トミカシリーズに、世界ソーラーレース 5 連覇中の「Tokai Challenger」が登場した。3 次元カー
ブを描くボディが“世界一クール”と賞賛される、東海大学のソーラーカーである。しかし、車体の美しさもさることながら、太陽電池をはじめ、搭載技術のほとんどは日本製であり、震災によってわが国のエネルギー問題が喫緊の課題となるなか、東海大学が世界のトップを走りつづけるその意義は大きい。そこで、今回の研究会では、東海大学ソーラーカープロジェクトの中心人物であり、チーム監督として学生を牽引する木村英樹氏にお越しいただき、「Tokai Challenger」の技術的特徴からレース戦略に至るまで、その活動の一部始終を披露していただいた。
【講演要旨】
燃料資源に恵まれない日本において、エネルギー源を必要とせず、太陽光だけで走るソーラーカーは、真のエコカーとしての価値を持つ。プロジェクト活動を通して学生の育成を目指す東海大学チャレンジセンターでは、エネルギー・技術・環境の3分野の“未来”を見据えた「ライトパワープロ
ジェクト」を立ち上げており、ソーラーカーチームはこの中で活動している。
東海大学のソーラーカーの歴史は1991年にまで遡る。2008年の優勝以降、世界大会5連覇を果たしているが、その強さの理由は総合力にあり、様々に工夫を凝らして、最高レベルの技術を巧みに組み合わせている。大会のレギュレーション変更に伴って、搭載技術も変更を強いられてきたが、2011年型「Tokai Challenger」には、パナソニックの太陽電池「HIT」（高効率シリコン太陽電池）、東レの炭素繊維「トレカ」（車体軽量化）、ミツバの「ダイレクトドライブモータ」（伝達効率アップ）などを使用し、シリコン太陽電池の搭載車として歴代最高となる平均時速91.54kmを記録した。
特に、最も要となる太陽電池については、アモルファスシリコンの特性を利用した高温時でも出力低下しないHIT太陽電池を選択したこと、電極で反射させた光をモジュール界面で再反射させて発電できない表面電極部の弱点を克服したこと、フラットな表面構造に反射防止処理を施して砂塵付着による光の遮断を回避したこと、コンパクトなモジュールにより発電を小単位にまとめて角度差による発電量低下を防いだことなど、独自の工夫を積み上げている。そして、砂漠地帯を長距離走行する実際のレースでは、ミシガン大学、デルフト工科大学、スタンフォード大学といった強豪チームに抜きんでて、こうした工夫が優位性を発揮したといえる。
また、レース中の発電と消費の予測は非常に難しいが、衛星画像を駆使して効率的なエネルギ
ーマネジメントを心掛けている。すなわち、東海大学宇宙情報センター、情報処理センターの協力を得て、現地の雲の様子を高精細で入手しているほか、千葉大学環境リモートセンシング研究セン
ターと共同開発された「T-SEEDS」を応用して日射量を解析し、終始戦略を立てつつ、レースを有利に進めている。

（文責：藤井由紀子）
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東海大学チャレンジセンター「ライトパワープロジェクト」――社会的実践力を培う場
木村談：東海大学のソーラーカーの技術と性能について話を、というご依頼を受けましたので、今日は簡単にですが、ご紹介させていただきます。よろしくお願いいたします。
まず、私たちがソーラーカーに取り組んでいる、そのバックグラウンドについてお話しておきますと、日本のエネルギー事情、或いは世界のエネルギー事情というものがあります。周知のように、日本は石油資源などの化石燃料、ウランなどの原発燃料がほとんど採れません。ですから、これまで
は原子力発電を推進して核燃料サイクルを確立する、というエネルギー戦略をとってきたのだと思います。2030 年時点で原子力発電の依存度をゼロにするか、もしくは15％、20％～25％のどのあたりに落ち着かせるかといった議論もなされているのですが、現在、原発再稼働の是非が問われていて、なかなか動かせない状態にあります。それに、化石エネルギーにしても、原子力にしても、たぶんコストは年々上がっていくだろうと思われますので、いずれはやはり自然エネルギーにシフトしてい2

かなければいけません。
一方、太陽光発電の場合は、もちろんこれもコストの面ではいろいろ課
題はあるのですけれども、静かでクリーンな発電方式で、しかもどこでも発電できる、というメリットがあります。たぶん寝室の上でも発電できる、数少ない発電方式の一つだろう、と思います。風力だと、騒音や振動が出ま
すし、どこでも発電できるというわけにはいきません。
また、太陽光発電は、小規模でも、大規模でも、変換効率があまり変わらない、というのも売りだと思います。
さらに、可動部分がないため壊れにくく、メンテナンスも容易と一応言われていますが、この辺は使い方によって実は大きく変わってきまして、部
分影ができないように置くなど、設置の際には気をつけなくてはなりません。
現状では、発電コストは高めです
けれども、住宅用についてはコストメ
リットが得られるところまでもうきています。今は補助金が付いていますが、仮に補助金がなかったとしても、家庭用の電気代であれば、20 年くらい使えば元が取れますし、補助金を使えばだいたい
10 年以内に初期投入費用がペイするような体制になっています。
なお、自然エネルギーのコストについては、だんだんと下がっていって、エクスポーネンシャルでゼロに近づくというカーブを描く人もいらっしゃるのですが、私はそんなには下がらないのではない
かな、と思っています。いずれにしても、クロスポイントがいつ頃来るかというところが関心の的となるわけですが、ここはまだわからないですね。ただ、もしかしたら 2015～30 年ぐらいには来ているかな、というふうには思っています。
以上が、バックグラウンドについての認識ですが、こうしたなか、私自身は大学で電子工学を学んできまして、半導体の光センサーを研究してきました。そして、大学に就職した結果、ソーラーカ
ーなどのプロジェクトに携わるようになりました。みなさんにお配りした名刺の裏側に、もうひとつ、「東海大学チャレンジセンター次長」と書いてありますが、現在、この中の「ライトパワープロジェクト」というところでソーラーカーチームに携わっています。
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それでは、次にチャレンジセンターの活動についてご紹介します。チャレンジセンターは、2006
年 4 月に発足いたしました。「集い力」「挑み力」「成し遂げ力」という 3 つの力に、今年から「自ら考える力」というのが加わりまして、4 つの力になりました。「集い力」はコミュニケーションやリーダーシップの能力、「挑み力」は問題発見と創造的解決の能力・発想力、「成し遂げ力」は工程管理能力
や分析能力です。大きなプロジェクトの活動を通して、多種多様な人間が一つの目的の下に群れあうことで、学生に社会的実践力を培ってもらおう、ということです。これは経済産業省が提唱するところの「社会人基礎力」に相当する力だと思っていますが、われわれは 2006 年にチャレンジセンタ
ーを始めていますから、実は「社会人基礎力」が出る少し前に、東海大学では「社会的実践力」というのを言い始めていた、ということになります。
では、チャレンジセンターでは具体的に何をやっているかと申しますと、プロジェクトを通じた学生たちの実践活動をサポートしています。プロジェクトのテーマは何でもいいです。地域活性化、
環境保護、国際交流、モノづくりなど、何でもいいのですが、学生が企画を立案します。そして、原則的に 50 名以上で組織して推進をする。支援体制としては、教職協働体制をとって、教員がプロ

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ジェクトアドバイザー、職員がプロジェクトコーディネーターとして活動を支援するほか、大学は支援金も出しています。さらに、ミーティングをするスペースや、モノづくりをするスペースなども提供しています。2013 年度は、大きい「チャレンジプロジェクト」が 19 プロジェクトありまして、そこで約 1000
名が活動しています。また、萌芽的な内容で、10 人以上からできる「ユニークプロジェクト」というのもあって、こちらは 23 プロジェクトに、500 名程度が参加している、というような状況です。
そして、これらのなかに、ソーラーカー、電気自動車、人力飛行機の 3 チームで構成された「ライトパワープロジェクト」があります。先ほどもお話しましたように、私はチャレンジセンター発足以前か
ら大学でソーラーカーのプロジェクトに携わっており、今日に至っています。ちなみに、同じフロアの隣では、「鳥人間コンテスト」でおなじみの、人力飛行機チームの学生たちが作業をしています。
なお、この「ライトパワープロジェクト」は、大会出場だけでなく、社会貢献、環境啓発、国際交流、
モノづくり教室などの活動も展開しています。私たちのソーラーカーチームですと、「震災復興への活力を」ということで、東日本大震災で津波被害を受けた東北の地域で、間伐材を使って公民館をつくる、といった活動に協力してきました。これは、「3.11 生活復興支援プロジェクト」といいまして、

5例えば大船渡市三陸町越喜来の泊地区では、公民館が津波で流されて、牛小屋が公民館代わりになっていましたので、これはあまりにもひどいということで、応急の仮設公民館を建てました。その際、太陽電池をスポンサーからいただきまして、公民館の屋根に乗せる、というようなことをやりました。大船渡市以外にも、石巻市や名取市、そういったところに公民館や図書館などを建設した、という実績があります。

東海大学のソーラーカー開発史――KamomeからTokai Challengerへ
木村談：ソーラーカーについては、「エコカーの中のエコカーである」と思っています。現在、エコカ
ーとして、ハイブリッド車、電気自動車、燃料電池車などが知られています。いずれもエネルギー源を別途確保する必要があって、しかも重さが1ｔ以上ありますので、消費エネルギーは実は大きいです。従来のガソリン車と比べてエコだというだけであって、まだまだ環境性能を向上させる必要がある、と考えています。これに対して、ソーラーカーは実現するのはすごく困難ではありますが、「CO26

排出ゼロで、燃費は無限大」です。一度つくってしまえば、半永久的に走行できる、究極の環境車なのです。やはり、未来を見据えれば、こういったものの開発を進めておいてもよいのではないか、と考えています。ですから、国際ソーラーカー大会への参戦についても、目的はどこにあるかと申しますと、私たちのなかでは「未来への挑戦」であると位置付けています。エネルギー、技術、環境の3分野で何か役に立てる新しい技術が見いだせないか、ということで開発を行っています。そして、2008年、南アフリカ共和国で開催された「サウス・アフリカン・ソーラー・チャレンジ」というFIA（
Fédération Internationale de l'Automobile：国際自動車連盟）公認のレースで優勝して以降は、隔年開催されるオーストラリア大会と合わせて、今のところ世界大会で5連覇を達成できている、という状況にあります。
これまでの東海大学におけるソーラーカーについて振り返っておきます。東海大学では 1991 年にプロジェクトを開始しました。これが 1992 年にデビューした「Kamome 50TP」という 2 人乗りのソーラーカーです。太陽光で時速 40km を出すのがやっとみたいなソーラーカーでした。また、「Tokai
Spirit」というのは 3 号車で、1996 年から 2000 年まで運用しました。この車はオーストラリア大陸を縦断する「ワールド・ソーラー・チャレンジ」に出場しまして、これはその時の写真です。
私がチームに入ったのは 1996 年のことで、この頃はまだ駆け出しでした。当時、私が、どんなことをやっていたかと申しますと、大会中は後方のキャンピングカーのキャンピングス
ペースにいまして、実はこのスペース、窓も小さくて、まるで牢獄のような環境で、エアコンが効かないのです。
エンジンの熱がガンガン上がってくるというなかで、熱射病と闘いながらエ
ネルギーマネジメントをしていたのですけれども、ちょっと外の空気が吸いたくなりました。そこで、1 回だけ車外に出て撮ったのがこの写真です。また、当時はまだ自転車用タイヤみた
いなものを使っていましたが、隣が牧場だったりしますと、牧場の牛が通行できないように道にキャトルグリッドというものが敷いてあります。ソーラーカーがこの上を渡るとタイヤがパンク
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する可能性があるので、先回り部隊
で板を予め敷いておくのです。当時
は、キャトルグリッドはコース上に全部で 108 ヶ所ありまして、「108 の難所をクリアすれば何か願いが叶うんじゃないか」とか言いながら、まるで修業のようにこの作業をやったりしていました（笑）。
また、2001 年には「Tokai Spirit 2」というものを作りました。チームに入ってから 5 年が経ちましたので、私も一応のエースということで、ドライバーを担当しました。ただ、私は身長が 185㎝ありまして、大きくて邪魔だということで、ドライバーはこれが最後になりました（笑）。この写真はアデレードにゴールした時のものです。その後、2006 年から 2008 年までは、「Tokai
Falcon」というのが活躍しました。
そして、ブレークしたのが「Tokai
Challenger」というソーラーカーで、2009 年にデビューしました。フロント
2 輪、リア 1 輪の 3 輪です。これには最初、シャープさんの高性能な太陽電池を使いました。人工衛星に使われる宇宙用のもので、専門的には「トリプルジャンクション」と呼ばれていますが、多接合化合物太陽電池という、変換効率が 30％ほど出る世界最高レベルの太陽電池です。この太陽電池の出力は 1.8ｋＷありますが、馬力に換算すると 2.4 馬力しかありません。
原付スクーターでさえ 2.5 馬力ありま
すから、それとやっと同じになる程度なのですが、ソーラーカーはこれで時速 100km を出さなければなりません。そこで、車体のデザイ
ンを、太陽光が降り注ぐ上面は広くして、空気がスムーズに流れるよう、前から見た時にはなるべく8小さくしています。また、流線形の形状にすることで空気抵抗を減らして、さらに炭素繊維を使って軽くすることで、超省エネの電気自動車にしています。
ちなみに、車の世代交代がだんだんと早くなっているのは、大会側がここのところ、レギュレーシ
ョンを頻繁に変えるためで、それで 2 年に 1 台ずつソーラーカーをつくっていかなければいけない、という状況になっています。例えば、最近ですと、太陽電池が変更になりました。と申しますのも、宇宙用の太陽電池を搭載したソーラーカーでは、われわれがもう十分速いスピードで走ってしまったので、これ以上速くなっても公道ではレースになりません。ですから、大会は宇宙用太陽電池の使用を事実上、禁止したのです。その後は、シリコン系の太陽電池、つまりは住宅の屋根に使うようなものでやってくださいということで、値段を安くして、いろいろなチームが参加しやすいようレギュレーションが変わりました。そして、それにともなって、われわれの太陽電池もシャープさんからパナソ
ニックさんへと変更になりました。
これが 2011 年のオーストラリア大会で優勝した「Tokai Challenger」です。大きさは約 5ｍで、幅が約 1.6ｍ、高さは低くて 0.9ｍぐらい。重さは 134ｋｇです。最高スピードですが、出したことはありませんが、理論上は 160km/h 出せるはずとなっています。太陽光のみで走れるのはアベレージスピー
ドで 90km/h で、HIT 太陽電池はシリコン太陽電池としてはトップレベルにあります。そして、今年の4 月 20 日、この「Tokai Challenger」がトミカ№26 としてラインナップされました。町で見かけましたら、ぜひお買い求めいただければ嬉しいです。

なお、2011 年のオーストラリア大会には、26 の国と地域から 37 チームが出走して、前回大会で優勝した東海大学チームはディフェンディングチャンピオンとして参戦しました。ただ、実のところ、
この大会、われわれのチームは出場するか、しないかで大変だったのです。2011 年は東日本大震災があった年でしたから、車両開発もまさにその時にあたっていました。特に、東海大学湘南キャ9

ンパスには「計画停電」というものがありました。夏場には、作業場にせっかく付けてもらったエアコンがあったのですが、電気を入れないと室温が 40℃ぐらいまで上がってしまいました。その酷暑のなか、学生と一緒に作業をして、本当に大変な思いをしながら出場にまでこぎつけました。
これは歴代のソーラーカーの記録の変遷です。赤が化合物太陽電池、青がシリコン太陽電池の記録です。1987 年は GM のサンレイサーが優勝しています。化合物太陽電池でした。1993 年と1996 年はホンダさんが優勝しています。これはシリコン太陽電池です。以後は、化合物太陽電がすごい勢いで登場し、2001 年から 2007 年までオランダのデルフト工科大学が優勝しています。彼らも 100 ㎞/h を 1 度超えておりまして、2005 年に 102.75 ㎞/h という歴代トップの記録をマークしま
したが、これ以降レギュレーションが変更されて、8 ㎡以上貼れた太陽電池が 6 ㎡に制限された結果、平均スピードが落ちました。しかし、2009 年、われわれの東海大学チームが再び 100 ㎞/h を超

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える記録を叩きだしました。ところが、ここでまたレギュレーションが変更になりまして、シリコン太陽電池へと変わりました。たぶん、100 ㎞/h を超えるとルールが変わるのですね。このままいけば、
2013 年はルールは変わらないと期待していたのですが、次回オーストラリア大会からは新ルールということで、残念ながらまた変わってしまいました。

Tokai Challengerの技術的特徴――太陽電池・炭素繊維・モータの工夫点
木村談：次に、「Tokai Challenger」の特徴についてご紹介します。まず、太陽電池は、パナソニックさんの「HIT 太陽電池」を使っています。アモルファスシリコンを使った少し変わったタイプの電池です。車体には、東レさんの炭素繊維「トレカ」を使っています。2009 年の車体と比較しますと、26 ㎏の軽量化を達成しました。それから、リチウムイオン電池は 18650 型という円筒形のものを使っています。ノートパソコンなどに使われるものです。モータも特別製で、群馬県桐生市に本社があるミツ
バさんと一緒に開発しています。タイヤは、フランスのミシュラン製の「低転がり抵抗ラジアルタイヤ」
を使っています。空力開発は、ヤマハ発動機のエンジニアから指導を受けて、ソフトウェアクレイドル社というところの「SCRYU/Tetra」というソフトウエアを使っています。
それでは、ひとつひとつ説明していきます。まず、「HIT 太陽電池」。これは住宅屋根用に使われているものです。ただし、普通の屋根用のものは、厚さ 5mm ぐらいの強化ガラスの下に太陽電池を貼っていくのですが、それですと曲がらないですし、重量も増えるということで、われわれは特別に小さくカットしてラミネート加工したものをモジュールとして使用しています。空気抵抗を考えている
ので、3 次元に伸ばしながら貼っていく、という方法をとっています。また、セルとセルの隙間を 1 ㎜
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がシリコン太陽電池で世界トップレベ
ルとなる、22％の変換効率を達成しました。
なお、細かいことですが、スクリー
ンはポリカーボネートにしています。
これに「マルチレイヤーNano」という商品名の、屈折率が違う多層膜フィルムを貼り付けました。可視光は通り
ますが、紫外線は吸収して赤外線は反射するというもので、コックピット内の温度が上がらないよう、こうしたものを使っています。
ちなみに、ドライバーのための配慮として、空気の取り入れ口がキャノ
ピーの前にありまして、ここから風がひゅっと顔に当たるようになっていますので、いくらか涼しいかな、という感じです。でも、私もドライバーを経験しましたが、意外と暑く感じません。もちろん、クルマが止まっていれば暑いです。でも、走り出してしまえば、運転に集中してしまいますので、暑さは感じないのです。「HIT」の性能や構造については、後ほどまた詳しくご説明します。
次に、炭素繊維は東レさんから提供されたものを使わせていただいています。東レさんは、ボーイング 787 型機、エアバス A380 型機といった飛行機に炭素繊維を供給していますが、私たちも同じものを使っています。以前は、サスペンションのアームやロールバーは金属で作っていましたが、今回、細かいパーツまでカーボンにしたことで軽量化が達成でき、160 ㎏から 134 ㎏と、2009 年の車体に比べて 26 ㎏の軽量化を実現しました。普通は「3K」と言って、3000 本を束にして織った炭素
繊維のクロスを使いますが、今回は「1K」といいまして、少し薄いタイプのものを使って最適化した
結果、車両の総重量は電池込みで 134 ㎏になりました。東レさんがスポンサードして下さるソーラーカーは東海大学チームだけだと思います。ただ、ライバルチームもがんばっていまして、2009 年に161 ㎏だったのが、2011 年には 140 ㎏になっていて、「敵もなかなかやるな」といったところです。
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また、炭素繊維のボディの加工については、童夢カーボンマジックにお願いしました。童夢社は以前に「童夢-零」というスーパーカーをつくりました。現在は東レが今年の 4 月 1 日に買収し、東レ・カーボンマジックという社名になっています
それから、モータも結構凝っています。ダイレクトドライブというタイプで、タイヤに直結しています。こうすると、
チェーンやギアを介さないので、伝達効率がよくなります。イン・ホイール・ドライブと同じような意味です。また、ボールベアリングは、普通は鋼鉄製ですが、窒化ケイ素というセラミックを使っています。それと、電磁石の部分には、ケイ素鋼板と呼ばれるものが普通使われるのですが、うちのチームでは鉄系アモルファスコアというものを採用しています。アモルファスは磁気変換効率が高いので、これを鉄芯にしてモータに使っている、というわけです。
ダイレクトドライブを共同開発したミツバという会社は、もともとワイパーのモータや、パワーウイン
ドーのモータが得意な会社でした。しかし、これからの時代は電動パワーステアリングとか、いろい
ろなモータが自動車の中で使われるだろうから、モータの技術を高めておく必要があるということで、
社内プロジェクトとして「SCR プロジェクト」を立ち上げたそうです。SCR はソーラー・カー・レーシングの略です。その誕生のきっかけになったのが私たちだったということで、2001 年にお願いに行って、2002 年から東海大学への供給が始まって、2003 年ぐらいから市販が始まりました。
なお、普通のモータは永久磁石が NS の 2 極、電磁石では 3 極が標準パターンで 2：3 なのですが、このモータの場合は 8：9 になっています。ですから、普通だと 6：9 のところが、ここでは 8：9 となっているわけですが、このほうがトルクが出しやすいのです。ちなみに、エレベーターもまたトルクが必要なモータですが、エレベータ
ー用のものは 10：12 というまた特殊な比率になっていまして、ダイレクトドライブでもそれなりにトルクが出るような工夫がなされています。
セラミックボールベアリングを担当しているのは JTEKT さんです。実は、この JTEKT にはソーラーカーチー
ムがあって、鈴鹿のソーラーカー大会に出場している関係で、「うちのを使ってみませんか？」、「じゃあ使っ13

てみましょう」みたいなやりとりがあって、お願いすることになりました。このように、ソーラーカーの業界は大会出場を通して、「みんなが仲間」という感じで、
すぐつながっていくんですね。
アモルファス電磁石コアについても、
横のつながりありましたので、日本ケミ
コンさんに私が企画を持ち込みました。
特殊電装さんというモータの企業があるのですけれども、2003 年にそこと電気エコランのモータを共同開発しまして、小さな 100W くらいのモータで約93％の効率を実現した、という実績がありました。日本ケミコンさんもモータ用は開発しておらず、トランスやコイル用につくっていたのですが、「モータのコアに使いたいのでもっと大きいものをつくってください」とお願いをしました。
ちなみに、小型電気自動車用のモータはうちの大学の研究室でつくっていました。エネルギー変換・貯蔵というのが私の専門分野ですので、モータ、
コントローラー、キャパシタの応用あたりは一応大丈夫で、太陽電池も守備範囲です。クルマというものは総合力が必要になるので、弱点がないようにすることが、強くなる最短コースなのです。つまりは全部できないとダメということで、空力など、私も後からいろいろ勉強することになりました。
一方、学生の役割ですが、各企業がつくったものを車体に組み付けていきます。モータ、コント
ローラー、MPPT、各種センサー、これらはみんなバラバラですので、それらを組み立てていきます。
また、CAN といいまして、車の中で使うネットワークの方式がありますが、そういったネットワークを使ってバッテリーのマネジメントシステムなどをつなぐのも、学生の仕事です。あとは、データを収集し、テレメトリという電波で他のサポート車に飛ばして、車内の情報を離れたところで観測をします。さらに、気象センサーを付けて、風向、風速、気温、気圧、湿度といったさまざまなデータをとって、統合的に情報収集するのも学生たちが担当しています。

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実戦に強い太陽電池モジュールの構築―ライバルチームとの差別化
木村談：やや専門的になりますが、ライバルチームが採用している企業の太陽電池と、われわれチームの「HIT 太陽電池」とでは何が違うのか、についてお話しいたします。
まず、通常型のシリコン系の太陽電池ですが、普通は p 型の単結晶シリコン基板を使っていまして、その上に n 型のシリコン層をのせています。「pn ダイオード」といって、整流ダイオードと同じ構造のもので、面積が大きくなると太陽電池になります。実際、太陽電池が見つかったのも、ベル研究所ですね。ダイオードの特性を調べようと思って顕微鏡で見ている時に、ランプをつけたら、「あれ、電流計が振れたぞ」みたいなところから太陽電池が見つかって、そこから開発が始まったと言
われています。それがアメリカの人工衛星に付けられていったのです。
これに対して、われわれが採用した「HIT 太陽電池」は少し変わっています。n 型の単結晶シリコ
ン基板の上が p 型のアモルファスシリコン、下が n 型のアモルファスシリコンで、この間に i 型といいまして、p 型でも n 型でもなく、不純物がまったく入ってないイントリンシックなタイプのアモルファス
シリコンを薄くサンドイッチした構造になっています。
みなさん、アモルファスだと効率が悪いのではないかと思われるかもしれません。実際に、アモル
ファスシリコンだけだと発電量は少ないです。それは中にダングリングボンド（未結合手）ができてしまって、せっかく太陽光でできたエレクトロン-ホールペアが再結合して、キャリアの寿命が短くなったりとか、いろいろ理由があって、アモルファスシリコン単体だと確かに効率が稼げないです。ところが、「HIT 太陽電池」の場合は、実は発電しているのは n 型シリコンで、通常の単結晶シリコン太陽電池と同じなんです。では、どこにアモルファスシリコンを使っているかと申しますと、プラスとマイナ
スの電位差を作る機能のところ、つまり電圧を作る部分に使っています。
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また、通常型ですと、ドーピングする際に温度を 800℃とか、900℃に上げなければならないのですが、そうすると温度を上げて下げる時にやはり結晶がダメージを受けてしまいます。これに対して、「HIT」は CVD（Chemical Vapor Deposition：化学気相成長法）で、低温プロセスでつくられます。具
体的な温度までは把握していませんが、「HIT」の場合は 300℃以下の低温プロセスが使えるので、結晶の品質も落ちず、高効率が出せる、というのが特徴です。それに、「HIT」は 0.2 ㎜以下と薄くできています。コストを下げるために、今、太陽電池はどんどん薄くなってきておりますが、薄ければ多少は曲げることができますので、これも大きな利点です。
ご参考までに、ライバルチームが使っている高効率タイプの太陽電池をご紹介します。バックコ
ンタクト型というものです。これはどういうものかと申しますと、金属電極は光を通しませんので、そこが影になってしまい、その下では発電しません。「だったら電極を全部裏側に回してしまって、表側
全面で光を取り入れてしまえばいいじゃないか」ということで、スタンフォード大学で開発されたのがバックコンタクト型です。ただ、このバックコンタクト型の場合、n 型基板の中にさらに p 型や n 型の領域も入ります。こちらも変換効率は 22％前後に達しておりまして、世界トップレベルとなっています。
ですから、現在、シリコン太陽電池のトップレコードは HIT 型か、バックコンタクト型か、というところで熾烈な競争が繰り広げられています。ただし、日本製の太陽電池を使っているのは、日本チームを含めて東海大学だけ、という状態です。ライバルチームはサンパワー製ですので、われわれはオンリーワンの存在です。なお、彼らがサンパワー製を採用する理由ですが、「HIT」はセルの変換効率ですと公称 21.6％で、バックコンタクト型は 22.6％なんです。1％負けているのです。ですか
ら、みなさん、その 1％の差を気にしてサンパワー製を採用しているようです。しかし、われわれには「HIT」でもいけると思うところがありまして、これを選んでいます。
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では、なぜ「HIT」を選択したかですが、実のところ、アモルファスシリコンで電圧を作ると、高温になっても出力が落ちにくいんです。一般に、夏場の屋根の表面は 70℃ぐらいですし、ソーラーカーの場合は走るので、風で冷えても 50℃前後と高温です。このとき、通常の結晶系のものだと出力が20～25%程度減るのです。それに対して、「HIT」は高温時でも出力が落ちにくいということで、「これだったら実際の戦いの場で勝てるぞ」と考えて「HIT」を選びました。ちなみに、太陽電池の出力は25℃で測るのが世界的な決まりです。ですから、25℃時点での性能を比べると、サンパワー製が22.6％で、「HIT」が 21.6％と、1％負けてしまうわけですが、温度が上がればこれが逆転するのです。「HIT」で勝てると確信した理由がここにあるわけですが、たぶんライバルチームは温度が上がった時のことまでは考えていなかったのだと思います。それに、われわれが使わなかったら、国産の太陽電池が世界の舞台で活躍する機会を失います。ですから、仮にソーラーカーレースで負けたとしても、太陽電池技術の DNA 的にはこれを大事にしなければいけない、と考えました。
モジューリングの工夫についても、ライバルチームとでは違いが何点かあります。太陽電池はよく見ますと、表面にしましまの模様があります。これは電極ですけれども、先ほども説明したように、電極は光を通しませんので、電極の下は実は発電しません。ですので、その対策として、電極が光を反射するようにしています。屈折率はモジュール内部が大きくて、外部は小さいので、光ファイバー
みたいに境界面で反射しやすくなっていて、光がもう 1 回太陽電池に当てることができます。このよ
うに、モジューリングで光を戻そうという戦略を採っています。われわれはモジュール表面をフラット構造にして、さらに反射防止加工を施しています。
それから、写真からおわかりになると思いますが、ライバルチームは表面が曇りガラスのような見え方になっています。これはテクスチャー構造といって、表面を逆ピラミッド形状にして凸凹にしています。光というのは真上からまっすぐ入った時にはわりと反射しないで中に入りますが、斜めから入ると反射しやすくなるので、もし光が反射したとしても、それをもう 1 回キャッチできる、という考え

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です。ただし、テクスチャー構造の場合、研究室や実験室レベルでは確かに出力は上がりますが、実際に走るのは砂漠気候帯ですから、砂塵が舞っていて、テクスチャー構造だと砂ぼこりが付着しやすくなります。そして、このような表面構造だと、拭いてもなかなか汚れが落ちない。その点、表面を平らでつるつるにしておけば、砂ぼこりが付着しにくいですし、拭けば簡単に取れるということで、
うちのチームでは眼鏡に使われているような反射防止膜を採用することにいたしました。
ちなみに、スタンフォード大学は、スマートフォンに使われるような薄いガラスに 7 層の反射防止膜を付けて、カメラのレンズ並みの反射防止加工をしています。薄いガラスをフィルム代わりに使った液晶テレビのガラスみたいなもの、と思ってもらってもいいです。でも、これだとさすがに 2 次元でしか曲がりません。ですから、スタンフォードは発電を優先した結果、屋根が真っ平らになりました。
何を良しとするかで、設計方針が変わってきます。われわれは 3 次元カーブのルーフ形状。逆に、スタンフォード大学は真っ平ら。オランダチームは 2 次元カーブ。ライバルチームも、われわれも、反射を抑えることで発電量を増やそうという目的は共通しているのですが、異なる手法を選択した、ということです。

こ れ が MPPT （ Maximum Power
Point Tracker：最大電力点追従回路）です。MPPT は、太陽電池の電力を最大限有効に取り出す、という回路です。DC/DC コンバーターの親戚だと思っていただいていいです。これは産業技術総合研究所（茨城県つくば市）と小山高専（栃木県小山市）、それと三島木電子（茨城県水戸市）とで作っていて、今、新型機を開発しています。

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かなり細かい話になりますが、MPPT はモジュール 1 個に 1 回路を付けています。したがって、モジュールの外観を比較しますと、通常、ライバルチームが 4 ブロックとか、5 ブロックであるのに対して、われわれは 18 ブロックとなっていて、発電エリアをできるだけ小さく区切っています。といいますのも、車体が丸まっていたりすると、光の当たり方が変わってきて、一番当たらない部分に引っ張られて全体の出力が抑えられてしまいます。ですから、なるべく小さいブロックに分割していったほうが、トータルとして発電量が確保できる、と考えたわけです。もちろん、空気抵抗を考えれば、形は
もっと丸めたいところですが、角度差が出てしまうのでできないのです。
これはスタンフォード大学とミシガン大学ですが、1 枚の面積がかなり大きいです。面積が大きくなって電流が出ても、電圧は一緒です。彼らのソーラーカーは 100V ぐらい使うんですが、そうすると 100V にするためには、仮に 1 枚 0.5V として 200 枚も直列につながなければいけません。ところ
が、直列につないだ場合、太陽光の当たり方に角度差があると、電流を流せるものと流せないのが出てきます。先ほども説明しましたように、電流は一番発電しないものに足を引っ張られますから、
スタンフォードは真っ平らにしたほうがいい、と考えたんですね。一方、ヌオン・ソーラー・チームは
30 ㎜×125 ㎜で、30 ㎜幅にして、発電系統数を若干多くする、という工夫をしています。実は、私たちも偶然 30 ㎜幅です。「敵も同じことを考えていたか」みたいな感じです。
電池は 18650 タイプです。それを 450 本つなげます。「小型電池を並列にいっぱいにして使うのはいかがなものか」というバッテリーの専門家もいらっしゃいますが、テスラモーター社の「ロードスター」という車もこれを 6800 本ほど使って走っています。それから、今、787 型機でも問題になっていますが、バッテリーマネ
ジメントシステムを装備しなくてはならないということで、安全を守るための回路も付けています。細かい話になりますが、リチウムイオン電池そのものの安全性というのも非常に大事です。パナソニックはプラスとマイナスの電極間にセパレーターという薄いシートが入っているのです
けれども、温度が上がるとその部分の目が詰まって電流が止まるようになっています。こうした対策があるので安全性は高いです。
改めて、ライバルチームのソーラーカーを紹介しましょう。まず、オランダはデルフト工科大学のヌオン・ソーラー・チーム。ヌオンというのは、メインスポンサーの Nuon 社のことです。ここのチームの車体は、発電量をある程度考えて 2 次元曲げになっていて、「最もセクシーなソーラーカー」と言われています。ちなみに、私たちは「最もクールなソーラーカー」と言われています。ヌオンのチー
ム監督はウーボさんという方ですが、日本でいう毛利さんみたいな、元宇宙飛行士の方なんですね。
いろいろなところからスポンサーを持ってくるのが実にうまくて、そこはちょっと負けちゃいますね。
19

黄色の車アメリカのミシガン大学です。ここのチームは100 名以上という、
ものすごい 体制でレースに臨んできます。例えば、本戦に出場する車両以
外にもう 1 台、全く同じ形のスペア車を用意してあって、どこかが壊れてもす
ぐそこから部品を外せば動かせるという、
まるで F1 チーム並みの体制で、専用のサポートトレーラーもアメリカから持ってくるんです。トレーラ
ーの中には、旋盤とか、フライスが装備されていて、さらにエアコンの付いた作戦司令室みたいなものまであるんですよ。すごいです。ただ、2011 年の大会ではスパッツが破損してしまって、トップ争いから脱落しました。ちなみに、スパッツというのはわれわれの業界用語で、タイヤが回転する部分に空気が当たると空気の流れが乱れてしまうので、それをズボンのようなものでカバーしていて、それをスパッツと呼んでいます。そして、直線を走っている時はスプリングのようなものでこれを引っ張っているんですが、コーナーに入ってタイヤのステアリングを切ると、スパッツがぱかぱかと開きます。
かなり細かい話になりますが、われわれ東海大学チームでは、低速で走って急カーブを切る時はリアタイヤが逆相で切れるように、スパッツは細くつくっています。全輪操舵などを含め空気抵抗を増やさないよう、それ
ぞれのチームで対策がなされている、ということです。
ちょっと変わったところではベルギー
チームがいます。ユ
ミコアという材料会
社がスポンサーで20

す。この会社は、トリプルジャンクション太陽電池のゲルマニウム基板を作っていることでも有名です。スポンサーが化合物太陽電池の材料メーカーということで、どうしても化合物太陽電池で出場しなければいけないんです。先ほど、太陽電池に関するレギュレーションが変更になったという話をしましたが、正確には化合物太陽電池は禁止になったわけではなくて、使用量が半分になったのです。化合物というのはガリウムヒ素のことですが、そのヒ素がよくないということで、2009 年のレギュ
レーションでは 6 ㎡使えたのが、2011 年には 3 ㎡しか使えなくなりました。でも、もともとの変換効率
は化合物電池のほうが高いので、反射鏡をうまく使って集光を 2 倍にすれば、太陽電池の使用量が半分でもチャンスはなくはない。ですから、このチームでは反射鏡で発電量を増やす作戦をとっています。横にミラーと太陽電池を並べて、角度だけ合わせれば多少斜めから当たっても集光できるという仕組みのもので、例えばパラボラのミラーで集熱器をつくって発電する設備と一緒の構造です。ただ、問題もあって、重くなったり、反射鏡の角度が微妙に変わって焦点が合わなくなったりします。それと、意外と難しいのがカバーです。紫外線はシリコン系ではあまり発電に使われないので捨ててもいいんですが、宇宙用で使う化合物電池の場合は紫外線のパワーを必要とするので、紫外線を通す透明なカバーが必要になります。といっても、ポリカーボネートは紫外線を通さないですし、石英では割れてしまう。テフロンだと紫外線を通しますし、透明なフィルム状のものもあるんですが、硬さを持たせるために厚くすると白濁してしまいます。また、カーボン、もしくはケブラーは、
ハニカムコアというものを入れて厚くして硬さを出すことができるんですが、ハニカムコアには空気が入っていますから、断熱性が高くなってしまって、裏面から冷やすのがすごく難しいんです。このように、カバーに適したよい材料がなかなかない、というのが現状です。
赤い車体はオランダのトウェンテェ大学のソーラーカーです。ちょっと変わっていて、フロント 1 輪、リア 2 輪の 3 輪です。コーナリングには弱そうに見えますが、不思議なことにサーキット走行で予選トップなんです。コーナリングスピードを含めて、この車が一番速かった、ということです。コーナリング
性能について、私た
ちはフロント 2 輪のほうが高いと思っていたのですが、フロント 1 輪に見事に抜かれてしまいました。
これは、ス タ ンフ
ォード大学です。すでにお話したとおり、発電を優先した結果、屋根はほぼ平らになっています。非
常に車体を薄くして21

いて、一見すると、空気抵抗が少なそうに見えますがですが、意外と空気抵抗は多いのではないか、と思います。
それから、ユニバ
ーシティ・オブ・ニュー・サウス・ウェール
ズという、地元オース
トラリアのチームもいます。知る人ぞ知る
マーティン・グリーン
博士の率いるチームです。彼はシリコン太陽電池で有名な方で、ここは彼がいる大学なのですが、バッテリーを外したピュアなソーラーカ
ーとして 88.8km/h というギネス記録を持っています。
2011 年、日本からは芦屋大学と沖縄のチームが参加しました。芦屋大学さんは 4 位でした。チ
ーム沖縄は、沖縄県立南部工業高等学校の生徒を中心に、長嶺中学校と琉球大学が縦つなぎになったチームです。ここは 13 位でしたね。日本にはソーラーカーの歴史があるので、日本チームは割と簡単に上位に入れます。ただ、やはり表彰台を狙うのはなかなか難しいです。
意外と知られてないですが、ソーラーカーが一番多いのは日本です。約 100 チームあって、現役
では 80 チームぐらいが動いています。2 番目がたぶんアメリカだと思います。3 番目が少し意外に思われるかもしれませんがトルコです。トルコは国がソーターカーレースをやっていて 40 チームぐら
いあります。日本でいう文部科学省や環境省のような部署が大会を主催していまして、それに出な
いとお金を支援しない、というプレッシャーがあるのかもしれません。また、アメリカには「アメリカン・
ソーラー・チャレンジ」というのがあって、現在は違っていますが、もともとは DOE（Department ofEnergy：エネルギー省）主催のレースでした。海外では教育的に国がやっているケースがあるんですね。しかし、日本の場合は、民間が主催しています。例えば、大きいところでは鈴鹿大会は読売
新聞社が主催していましたが、残念ながらスポンサーを下りてしまいました。ですから、体制的には日本は非常に弱いです。日本では、レースだというとやはり遊びだと思われがちなんですね。でも、ロボコンとか、鳥人間とか、エコランとか、学生は燃えますよね。日本のモノづくりはどんどん衰退していってますから、こういった類のものはもう少し大事にして、みんなで応援してあげたほうがいい、と思っています。

22

東海大学チームのレース戦略――チーム体制とサポート体制
木村談：ソーラーカーのチーム体制は、このようになっています。たった 1 台のソーラーカーを動かすために、これだけの車が周りを走らなければいけません。この部分で「エコじゃないぞ！」とおっしゃる方が実は多いのですが（笑）、少しでもエコにするために、トヨタさんにハイブリッド車の提供をお願いするなどで、頑張っています。
まず、チームにおいて先導車と指令車は必須です。公道を走るので、前後をブロックして走らな
ければいけないというレギュレーションがあります。ちなみに、審判は指令車の助手席に乗っていまして、ソーラーカーが不正な行為をしないかを常にチェックしています。次に、伴走車にはメカニッ
クが乗っています。偵察車は前方担当です。1 時間ぐらい前方を先行して走ります。それから、メディア車といって、ビデオカメラなどを持った部隊がいます。砂漠や片田舎でのレースなので、自分たちで収録しないといけません。もし誰もいないところで何かあっても、知ってもらわなければ何もなかったことと同じになってしまいますから、自分たちで記録を残すということが大事なのです。もう 1 台、
メディア 2 というのは、後方を走って、半分偵察をやっています。2 位や 3 位のチームに張りついて映像を撮ったり、ライバルチームのスピードや、何が起きているのかを観察して報告する、という重要な任務を担っています。最後に、トラックですが、これは万が一、ソーラーカーが止まった場合に輸送する役目のほか、補修部品とキャンプ用品を積んで走っています。ちなみに、トラックのドライ
バーは代わりがあまりいませんので、病気になると大変です。ですから、私は大型二種免許を持っています。本来、二種は必要ないんですが、大型のバスに学生を乗せる場合には二種免許が必要という学内ルールがありますので二種も取っておきました。もし何かの災害があって被災地に行く時には、いつでも運転できるという状況です。
次に、ソーラーカーのドライバーですが、1 日 3 人ほど代わります。これに対して、サポートカーの23ドライバーは 1 日 2 人とか、場合によっては 1 人で頑張っています。また、ソーラーカーに PC は載せていません。簡易表示が出ますので、細かい計算はサポートカーが担当し、設定スピードなどの目標を指示して、ドライバーはそれに従って走ります。一応、ソーラーカーにも、他の車にも、無線は付いていますので、ドライバーも応答できますが、無線は遠くまで飛びませんし、携帯電話もほとんどが圏外です。ですから、生命線としてインマルサットやイリジウムなどの衛星通信機を使っています。
スピードの調整は、ドライバー自身がコントロールします。オートクルーズという、最適化されたア
クセルパターンで走れるようにして、ドライバーがスロットルを操作しないチームもありますが、うちではドライバーにやらせています。自動操縦ではラジコンカーみたいになってしまって、何かあった時にドライバーが操作できないので危ないです。もちろん、トラブルがあった時にはドライバーが優先して操作できるようにすればいいかなとも思いましたが、やはりドライバーが乗っている以上はドライ
バーにやらせよう、という方針にしました。ちなみに、ドライバーの腕の良し悪しがレースに関係するかどうかですが、それはシチュエーションによります。サーキット走行はやっぱり腕がいります。しかし、オーストラリアみたいなところはまっすぐ走っているので、強い横風が吹かなければ、操作自体はオートマチック車とほとんど同じなので、誰でもできると思います。ですので、よい燃費で走る技
量が大事になります。
2011 年に行われたオーストラリア大会の様子をご紹介します。この大会は、ダーウィンからアデレードまで 3000km の区間で競います。これは北海道から沖縄までがすっぽり入る距離です。気候については「すごく暑いでしょう？」とよく聞かれますが、暑いのは途中までで、着いた頃には北海道と同じですから、むしろ寒いぐらいです。
これが本選のコースです。黄色い点は休憩地点で、ここでは必ず 30 分停止しなければといけません。休憩はだいたい 300～400 km 間隔で、約 3～4 時間おきに 1 回です。その間にドライバーを交代して、サポー
トチームのメンバ
ーもトイレに行って、サポートカーは給油して、広報班は
携帯電話網を使って「YouTube」やウェブの更新をしたりします。
レースはいち早くゴールに着くことを競います。走行できるのは、8 時から 17 時までの 9 時
24間で、太陽エネルギーしか使ってはいけません。ただし、走行時間外でも太陽光発電によるバッテリー充電は可能です。ですから、日の出から 8 時までと、17 時から日没まで充電はできます。エネルギー消費を抑えてマラソ
ン的に一定の速度で走行しようとすると、日中はピーク発電量より少し少なめにして走って、朝と夕方の充電で貯めた分で午前中と午後の太陽光が弱いところを埋めて走る、という感じになります。平均すると速度はだいたい
90km/h になります。例えば 1 日に 8時間走った場合には、走行距離は
720 km に達します。そのぐらいの距離であれば、ソーラーカーも普通に 1
日で走ることができてしまいます。でも、ソーラーカーは大丈夫でも、人間はつらいです。大学側からの要請で、大学 HP にアップするために、レース終了後、毎日リポートを書くのですが、
720 km も車に乗って、走りながらパソコン画面をいろいろと見ていたら、人間なんてもうそれだけでへとへとです（笑）。
レースの総日数はだいたい 5 日間です。われわれの場合、最短で 4 日で終わったことがあります。
しかし、レースは観光局系の団体が主催していますので、大会側の思惑としてはなるべく長く走らせたいわけです。それは冗談としても、公道を走るレースでスピード違反になってはまずいので、ソーラーカーが速くなると、レギュレーションを変えてしまうんです。その意味では、ソーラーカーの技
術をどんなに頑張って開発したとしても、レギュレーションがどんどん変更されてしまいますので、今のスピードより速くなることはないです。
それから、車検はコンベンションセンターみたいなところで行われます。車検員がたくさんいそうに見えますけど、実は一人だけで、あとのこのオレンジの軍団は、みんなライバルチームからの偵察隊です。一般の方々はフロアには入れなくて上からのぞき込むだけですが、参加チームはフロ
アに入ることができますので、近くで見ることができます。なお、ブレーキは車検が必要ですが、レース中は回生ブレーキがメインですので、機械式のブレーキを使うのは最後に止まる時ぐらいです。
普段はほとんど使わないで走っています。また、車検終了後、ダーウィン市内では道を間違える可25

能性があるので、事前にコースを下見します。それに、公道のルールに全部従って走行しますので、追越禁止かどうかやアップダウンなどはチェ
ックしないといけません。ただ、今は便利な世の中になっていて、「Google Earth」で調べていくと道路標識や標高が全部出ますので、それに基づいて学生ががんばって地図を作成します。
ちなみに、オーストラリア大会の場
合、ドライバーの体重はみんな 80ｋｇです。日本大会だと、70ｋｇとか、もっと軽いんですが、こうしないと体格のよいオーストラリア人が不利になりま
すので、いわばオーストラリアルール
ですね。もしドライバーの体重が 80ｋ
ｇに満たない場合にはおもりを積ん
で走らなくてはいけません。ですから、
ボクシングと逆です。ボクシングは「減量、減量」とやって体重計に乗って、クリアすればその後は体重が増えてもいいわけですが、ソーラーカー
では計量時点で「飲んで、飲んで」と水を飲んで重くして、80ｋｇを超えるよ
うにしておいて、クリアしたら水分は排出してしまう。そうすると軽くなるので、若干有利になります。
予選はサーキットで行われます。ラ
ップタイムが速いと、翌日のスタート
順位が上がります。そして、翌日は 1分間隔でスタートします。ちなみに、2011 年の予選タイムですが、2 分台に各チームがざーっと並びました。まず、トウェンテ大学とデルフト工科大学。オランダチームは予選が強いです。それから、ミシガン大学、ニュー・サウス・ウェールズ大学、東海大学と続いて、その後はベルギーのユミコア、スタンフォード大学、芦屋大学、ドイツのボーフム大学、カナダのカルガ
26

リー大学、という感じで並びました。
レース本選は、ダーウィンの市街を
朝スタートします。最初はフル充電でやります。スタートしたら、夜間はバッ
テリーを鍵のかかるケースに入れて、審判のところに置いておくのがルールです。なお、レース中の水分管理は難しいです。脱水症状をおこさないよ
うに一応水は持っているんですが、飲んでしまうとトイレに行きたくなるのが怖いので、前半は我慢して、残りあと
1 時間ぐらい、「もう少しで着くかな」と思ったところで、安心して飲み始める感じです。サポートカーも同様です。
でも、特に監督は大変なんですよ。指
令塔は監督のほか、もう一人男性がいるんですが、指示を出すので、レース中はたくさんしゃべらなければいけません。そうすると、気候が乾燥しているので、口の中がどんどん乾いていきます。口に水を含ませたいんですが、トイレのことを考えるとそうもいかない。
カラカラの状態でばんばんしゃべっているうちに口内炎がたくさんできてきて、レース後半は痛くてしゃべれない、という状態になります。
この大会、初日は 712 ㎞走ったんですが、2 日目はちょっと困ったことが起こりました。警察の車が道路を封鎖しているので、どうしたことかと思った
ら、ブッシュファイアーといって、「この先で火事が発生しているから危ない」と止められてしまったんです。仕方ないので、いつ再開になるかわからないまま、止められた場所でとにかく待って、バッテリーを充電していたんですが、結局その日は走らせてくれず、13 時 8 分でレースは中断、走行距離も 389 ㎞で止まりました。3 日目にレースを再開したものの、ブッシュファイアーの火はまだ消えていなくて、煙27

の中を走行しました。4 日目は追い風が吹いたので、調子に乗って 105 ㎞/h ほど出て、走行距離は 736 ㎞でした。
最終日は雨が降りましたが、それでも何とかバッテリーを温存して、そのままゴールして優勝することができました。ゴールといっても、アデレードの郊外、市街からは 23 ㎞離れたところがゴール地
点で寂しいです。町中でレースをすると危ないので、一応記録は取って、郊外でゴールさせています。ここまでは 3021 ㎞ありますが、計測記録は 2998 ㎞で、それを 32 時間 45 分で走って、平均91.54 ㎞/h という記録になりました。
各チームの記録をみますと、結構差がつきました。2 位のデルフト工科大学は 33 時間 50 分ですから、1 時間 5 分の差があります。距離にすると、3％の差です。それに、2 位以下は雨の影響でどんどん引っ張られて、完走できたのは 7 台です。3 位がミシガン大学、4 位が芦屋大学、5 位がトウェンテ大学、6 位がニュー・サウス・ウェールズ大学、7 位のオーロラというのはフォードなどの企業が臨時に立ち上げたオーストラリアのチームで、大学ではありません。結局、37 チームが出場しましたが、30 チームはリタイアしました。時間をかければゴールできたのでしょうけれど、大会側もあま28

りゆっくり走られても困るんですね。箱
根駅伝みたいな感じでゲートが閉まってしまうので、そうなるともう強制的にトラックで「君たちはゴールしなさい」という指示が出て、記録も残りません。
このように振り返ってみますと、やはり消費電力が少なくて発電量が多い
車がレースでは強いです。あとは、故障がないことも大きな強みです。走っているうちにトラブルで走行がストップ
したり、発電が止まったりしますと、それで終わってしまいますので、トラブルをできるだけ出さない、ということが何より大事です。それから、空気抵抗を減らすことと軽量化も大事ですね。とはいえ、モータにしても効率を上げなければい
けないわけですし、結局は総合力です。われわれは 0.1％上げるために何ができるかを積み重ねていった結果、トータルで 3％差がついた、というふうに考えています。
また、レース運びにおいて一番難しいのは、発電の予測と消費の予測です。例えば、収入と支出の予測が立てば、1 日が終わった時にいくら財布に残っているかがわかりますが、レースでもこれと同じようなことをやらなければいけません。だいたい走るコースがわかっていますので、スピードを変えればどのくらい消費するかはわかります。ただ、困るのは、気象予測とか、その日の発電量がわからなくて、これが大変なのです。
この点で、東海大学には得意技があります。衛星画像を専門にやっている宇宙情報センターが熊本に、それから代々木には情報技術センターがありまして、われわれのために支援をしてくれて29います。では、どんな支援をしてくれるかといいますと、ひまわりの信号を直接受信するんです。ひ
まわりの画像は普通 3 時間に 1 回ぐらいしか見られないと思いますが、実際には 30 分に 1 回撮影しているので、その 30 分毎の画像を、しかもオリジナルの解像度で見ることができるようにしてもらっています。これはあると心強いです。砂漠の真ん中でインターネットはできないので、「インマルサッ
ト BGAN」という、走っている車でも追尾できるアンテナを付けて衛星画像を受信するんですが、高精細モードというのがありまして、結構クリアに雲が見えます。ただし、雲がどのぐらいあるかというのも可視光だとわかりますが、可視光は昼間しか使えません。
そこで、千葉大学と東海大学との共同で作ってもらった「T-SEEDS」というシステムもあります。ひ
まわりは可視光以外に波長バントの異なる赤外線が 4 波長ほどありますので、それを全部使って解析します。そうすると、雲や氷の粒の大きさが推定できて、しかも光学的な厚みも推定できますので、その結果を用いて、ニューラルネットワークによる計算というのをやると、すごく大変な計算をします
が、地面にどれだけの日射量が来るかが推定できる、というシステムです。さいわい、ダーウィンからアデレードまでの座標がわかっていますので、さらにわがままを言って現地の日射量を計算してもらって、全長 3000 ㎞のうち、どこで何 W 発電するかというのを、一度に見ることができるようになりました。これは大変に重要です。例えば、曇っている時には 2 通りの選択肢があります。つまり、もしこの先、晴れているのであれば、一気に晴れている場所まで抜けていって、晴れているところでゆっくり走ったほうがエネルギーが多く入ります。でも、走っていっても雲から抜けられないとすると、エネルギーがなくなってしまいますから、ペースを落として天気の回復を待つしかないんですね。このように、相反する 2 つの選択肢に対して、どっちを採るかを決めなければならないわけですが、このシステムによって、あと何㎞走れば雲を抜けられるのかとか、或いは雲といっても何割ぐらい発電できる雲なのかとか、そうしたことを見分けることができますので、戦略が立てやすくなります。
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ちなみに、このシステムは、もともとは発電予測のために作られたものだった
んですが、ソーラーカー用に特別に応用してもらっています。ですから、最近、
産業総合研究所も研究グループに入った、と聞いています。
つまり、日本に設置されているメガソーラ―について、いつどこで発電するかがわからないとスマートグリッドもわからないということで、そのためにこのシステムは有効なんですね。現在はリアルタイムでしか出ませんが、3 時間先とかが読めるように開発が進められつつあります。
こちらは、南アフリカ大会です。南アフリカではキャンプというわけにはいきませんので、ステージ制になっていまして、1 日で確実に行ける長さになっています。もし届かない場合には、走った距離が記録されて、次のポイントまでトラックで運ばなければならない、というルールです。このコースは
雨も降りますし、山あり谷ありで、2000 メートルのアップダウンがあります。また、コースの中には、ケープタウン近くに長いトンネルもあるので、一応ヘッドライトも装備しています。面白いのは料金所で、ここでは高速道路料金をしっかり 1 台分徴収されます。2012 年、われわれは 4632 ㎞を 71 時間
13 分で走って優勝しましたが、かなりハードなレースで、われわれのほか、完走できたのはもう 1 チームだけでした。ちなみに、完走したもう 1 チームというのは篠塚建次郎さんのチームです。篠塚さ

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32

んは東海大学の卒業生です。三菱自動車のパジェロで、パリ・ダカール・ラリーで日本人初の優勝を果たした人です。実は、2008 年から 2011 年までは東海大学チームのドライバーをやっていました。ところが、「自分たちのチームを立ち上げたい」ということで、東芝がメインスポンサーになって、別チームとして今は参戦しています。ですから、「東芝に負けるな」と、パナソニックがスポンサーのわれわれが頑張った結果、18 時間 42 分の大差をつけることができた、というわけです（笑）。
レースは隔年開催ですので、今年はオーストラリアの大会になりますが、出場チームは 40 以上になりそうです。そして、今年からまた新ルールで、だいぶ変わってきます。例えば、車体について
は 4.5m 以内の長さということで、全長が 0.5m 短くなります。それから、タイヤも 3 輪だったのが 4 輪になりました。また、ドライバー用に広いコックピットが必要になりました。おそらく、大会としては、より実際的な自動車に近いものになるようイメージしたのかもしれませんが、これはレギュレーションを
よほどうまく書かないとそうはなりません。われわれが一応検討してみたところ、大会側がまったく期待してないようなタイプの車体まで候補にあがっています（笑）。とにかく、2013 年からレギュレーシ
ョンが変わりますので、現在はありとあらゆるものを考えているところです。
今日はたくさんの時間をいただきましたけれど、私の話は以上です。ありがとうございました。

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本講演録の著作権は、ご講演者もしくは一橋大学イノベーション研究センターに帰属しています。
本講演録に含まれる情報を、個人利用の範囲を超えて転載、もしくはコピーを行う場合には、一橋大学イノベーション研究センターによる事前の承諾が必要となりますので、以下までご連絡ください。
【magicc プロジェクト事務局】

藤井由紀子

一橋大学 イノベーション研究センター内〒186-8603 東京都国立市中 2-1

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