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市場調査レポート

世界のトラック用省エネ技術市場

Truck fuel efficiency: trends, challenges and emerging technologies

発行 Autelligence 商品コード 304575
出版日 ページ情報 英文 96 Pages
納期: 即日から翌営業日
価格
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世界のトラック用省エネ技術市場 Truck fuel efficiency: trends, challenges and emerging technologies
出版日: 2016年02月01日 ページ情報: 英文 96 Pages
概要

トラックの省エネ化は、トラックメーカーや部品サプライヤーにとっての大きな課題であり、大型商用車の全ての部品とその利用方法に影響してきます。OECDによると、世界の石油消費量の半分は輸送関連の需要が占めています。21世紀に入ってからも引き続き燃料費は、石油需要の増加の影響を受けてかなり不安定となっています。トラックからのガス排出量は、経済成長や規制緩和、ジャスト・イン・タイム方式の普及と共に増加してきました。一方で、燃料価格の高騰が輸送コストの大幅引き上げにもつながっており、輸送コストに占める燃料価格の比率は、10年前は僅か10%だったのが、現在は35%にまでなりました。輸送業者は30%が妥当とみています。

当レポートでは、世界各国におけるトラック向け省エネ技術・部品の開発状況について分析し、トラック業界を巡る商業的・政治的・法律的環境や、主な技術開発の概要と最新状況、分野別の詳細な開発・普及動向などを調査しております。

第1章 エグゼクティブ・サマリー

第2章 市場促進要因

  • 規制
    • 燃費規制
    • 世界各国の規制の一体化
    • アイドリングストップ
    • コンビネーションの長さ
  • 燃料価格
  • エネルギー安全保障
  • 燃料の節約
  • 助成金制度
    • 北米
    • 欧州

第3章 市場の課題

  • コスト
  • 様々な仕様・設計
  • 開発の時間枠
  • キャリブレーション測定
  • 石油の総消費量:大型商用車

第4章 現在までの進捗状況と将来の目標

第5章 エンジン技術

  • 過給機
  • 燃料噴射
  • 可変弁作動装置
  • 排気後処理
  • ターボコンパウンド
  • アイドリングストップ
  • 最適化エンジン管理パラメータ
  • 新たな燃焼技術
    • 予混合圧縮点火
    • 反応制御圧縮点火
    • ガソリン直噴圧縮点火
  • エンジンの代替的設計
    • 対向ピストン設計
    • 爆発サイクルガスタービン
    • RadMaxロータリータービンエンジン
    • SCUDERI スプリットサイクルエンジン

第6章 ドライブトレイン(動力伝達装置)技術

  • トランスミッション
    • マニュアルトランスミッション
    • 遊星歯車式オートマトランスミッション
    • セミオートマトランスミッション
    • デュアルクラッチ・トランスミッション
    • ZF TraXonモジュール式オートマトランスミッション
    • 無段変速機(CVT)
  • 駆動車軸
  • ハイブリッド・ドライブトレイン

第7章 空気力学

  • エアータブ
  • トレーラーの形状
  • サイドスカート
  • トレーラーのテール
  • 車体下部の流線型化
  • キャビティ用カバー
  • 連結型グリル

第8章 タイヤ

  • タイヤ圧モニタリング装置
  • 自動タイヤ拡張装置
  • 低転がり抵抗タイヤ

第9章 省エネ用補助装置

  • 電気式パワーステアリング
  • 電気式空調
  • 空気圧縮機のデクラッチング
  • ラジエーター冷却用ファン
  • エンジン冷却剤用ポンプ
  • ターボ発電機

第10章 その他の技術

  • 廃熱利用
  • 重量軽減
    • 鉄鋼
    • 鋳鉄
    • アルミニウム
  • フリーホイーリング・リターダ
  • 潤滑
  • 照明
  • 補助電源装置(APU)
  • 接続性および電子制御
    • 加速度制御装置
    • 予見的クルーズコントロール(走路制御)
    • テレマティクスおよびドライバーコチング
    • 全自動運転およびトラック・プラトーニング

図表一覧

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目次

Truck fuel efficiency is a key issue for truck manufacturers and suppliers, impacting all parts of heavy commercial vehicles and their operation. Growing oil demand has led to considerable volatility in fuel prices since the beginning of the 21st century. Although crude oil and automotive fuel prices are low at the time of writing, they are still around twice what they were during the 1990s.

Consequently, while fuel costs accounted for around 10% of freight costs a decade or two ago, they have been as high as 35% during recent years, and operators now regard 30% as a benchmark.

"We have proven [that] if we want to significantly further reduce both fuel consumption and CO2 emissions in road transport, we need to look beyond just the engine. We must widen our focus to include tires, semi-trailer and other key components. " - Wolfgang Bernhard, Daimler

The Truck Fuel Efficiency Report outlines the commercial, political and legislative environment, tracks the key technologies, and reports on the status of their development. The report pulls together a number of different perspectives and looks at developments around the entire vehicle to provide an overview of the overall trends in this very important area. With 96 pages and 60 tables and figures, it is an essential guide to this critical area.

Key areas covered include:

  • Market drivers and challenges - regulations fuel prices, incentives
  • Current and developing engine technologies - from stop-start and aftertreatment to new combustion technologies and alternative engine designs
  • Drivetrain technologies - transmission types, axles, hybrid drivetrains, manufacturer strategies
  • Aerodynamics - airtabs, trailer shapes, grilles
  • Tyres - pressure monitoing systems, tyre technology
  • Efficient ancillaries
  • New and future technologies - connectivity and electronic control, autonomous driving, waste heat recovery, freewheeling, power lubrication

About the author

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Mike Murphy B.Sc., M.Phil.(Hons.I) has had a lifelong interest in things automotive including owning and racing a range of motorcycles and track cars. He began regularly contributing to automotive publications in his native New Zealand during the 1990s and in 2004 he became a news editor for a leading UK auto industry publication. He began researching and writing automotive technology sector reports the following year and has had around 50 technology reports and numerous features published by four UK-based automotive and truck industry publications.


Table of Contents

Chapter 1: Executive summary

Chapter 2: Market drivers

  • 2.1 Regulations
    • 2.1.1 Fuel economy
      • 2.1.1.1 The European Union
      • 2.1.1.2 The United States
      • 2.1.1.3 Japan
    • 2.1.2 Global harmonisation
    • 2.1.3 Idling reduction
    • 2.1.4 Combination length
  • 2.2 Fuel prices
  • 2.3 Energy security
  • 2.4 Fuel savings
  • 2.5 Incentives
    • 2.5.1 North America
    • 2.5.2 Europe

Chapter 3: Market challenges

  • 3.1 Costs
  • 3.2 Diversity of specification and design
  • 3.3 Development time frames
  • 3.4 Calibration of measurements
  • 3.5 Total oil consumption by heavy commercial vehicles

Chapter 4: Progress to date and future targets

Chapter 5: Engine technologies

  • 5.1 Forced induction
  • 5.2 Fuel injection
  • 5.3 Variable valve actuation
  • 5.4 Exhaust after-treatment
  • 5.5 Turbo-compounding
  • 5.6 Stop-start
  • 5.7 Optimised engine management parameters
  • 5.8 New combustion technologies
    • 5.8.1 Homogeneous charge compression ignition
    • 5.8.2 Reactivity controlled compression ignition
    • 5.8.3 Gasoline direct-injection compression ignition
  • 5.9 Alternative engine designs
    • 5.9.1 Opposed-piston designs
    • 5.9.2 Detonation Cycle Gas Turbine
    • 5.9.3 RadMax Rotary Turbine Engine
    • 5.9.4 Scuderi slit cycle engine

Chapter 6: Drivetrain technologies

  • 6.1 Transmissions
    • 6.1.1 Manual transmissions
    • 6.1.2 Planetary automatic transmissions
    • 6.1.3 Automated manual transmissions
    • 6.1.4 Dual-clutch transmissions
    • 6.1.5 ZF TraXon modular automated transmissions
    • 6.1.6 Continuously-variable transmissions
  • 6.2 Drive axles
  • 6.3 Hybrid drivetrains
    • 6.3.1 Daimler
    • 6.3.2 Hino
    • 6.3.3 Iveco
    • 6.3.4 Isuzu
    • 6.3.5 MAN
    • 6.3.6 Navistar
    • 6.3.7 Paccar
    • 6.3.8 Scania
    • 6.3.9 Volvo Group
    • 6.3.10 Trailer hybrid system

Chapter 7: Aerodynamics

  • 7.1 Airtabs
  • 7.2 Trailer shapes
  • 7.3 Side skirts
  • 7.4 Trailer tails
  • 7.5 Under-body fairings
  • 7.6 Cavity covers
  • 7.7 Articulating grille

Chapter 8: Tyres

  • 8.1 Tyre pressure monitoring systems
  • 8.2 Automatic tyre inflation systems
  • 8.3 Low rolling-resistance tyres

Chapter 9: Efficient ancillaries

  • 9.1 Electric power steering
  • 9.2 Electric air conditioning
  • 9.3 Declutching air compressor
  • 9.4 Radiator cooling fans
  • 9.5 Engine coolant pumps
  • 9.6 Turbo-generator

Chapter 10: Other technologies

  • 10.1 Waste heat recovery
  • 10.2 Weight reduction
    • 10.2.1 Steel
    • 10.2.2 Cast iron
    • 10.2.3 Aluminium
  • 10.3 Freewheeling retarder
  • 10.4 Lubrication
  • 10.5 Lighting
  • 10.6 Auxiliary power units
  • 10.7 Connectivity and electronic control
    • 10.7.1 Intelligent powertrain management
    • 10.7.2 Predictive cruise control
    • 10.7.3 Telematics and driver coaching
    • 10.7.4 Autonomous driving and truck platooning

Table of figures

  • Figure 1: Cost structure of long haul truck operations, 2014
  • Figure 2: Cushing, OK WTI crude oil spot price (US$/barrel), 1986 to December 2015
  • Figure 3: US diesel fuel price (US$/gallon) January 2007 to December 2015
  • Figure 4: Different technologies pursued in the US SuperTruck programme
  • Figure 5: Energy losses in a heavy-duty, long-haul truck
  • Figure 6: Holset variable nozzle turbocharger
  • Figure 7: Ford PowerStroke cobra head turbocharger exhaust
  • Figure 8: Eaton Twin Vortices Series compressor rotors
  • Figure 9: Antonov two-speed supercharger
  • Figure 10: Controlled Power Technologies electric supercharger
  • Figure 11: Variable valve actuation on the 6.7-litre Cummins B-Series diesel engine
  • Figure 12: Fiat MultiAir VVA system
  • Figure 13: Valeo e-valve system
  • Figure 14: Mechanical turbo-compounding on the Volvo D12D
  • Figure 15: Criterion emissions from RCCI engine by % gasoline
  • Figure 16: Napier Deltic opposed piston engine cutaway
  • Figure 17: EcoMotors OPOC engine
  • Figure 18: TourEngine split-cycle engine design
  • Figure 19: Turbine Truck Engines Detonation Cycle Gas Turbine engine
  • Figure 20: 540hp prototype of the Detonation Cycle Gas Turbine Engine
  • Figure 21: RadMax Rotary Turbine 42hp prototype
  • Figure 22: Scuderi split-cycle engine design
  • Figure 23: Eaton UltraShift PLUS
  • Figure 24: Wabco transmission automation module
  • Figure 25: Mitsubishi Fuso Duonic transmission
  • Figure 26: AVL DCT concept
  • Figure 27: ZF TraXon fuel consumption compared to AS Tronic and Ecosplit transmissions
  • Figure 28: Partial (left) and full (right) toroidal transmission systems
  • Figure 29: Torotrak IVT variator
  • Figure 30: GCI series CVT schematic
  • Figure 31: VMT Technologies positively engaged IVT
  • Figure 32: Mack Trucks 6×2 liftable pusher axle
  • Figure 33: Mitsubishi Fuso Canter Eco Hybrid
  • Figure 34: Iveco EuroCargo hybrid
  • Figure 35: Kenworth T370 hybrid truck
  • Figure 36: Aeroserve Airtabs on a tractor
  • Figure 37: Don-Bur teardrop trailer
  • Figure 38: Stemco Transtex Skirt and TrailerTail
  • Figure 39: SmartTruck TopKit
  • Figure 40: Airman Wingman system
  • Figure 41: SmartTruck UT-6 trailer undertray systems
  • Figure 42: StormBlok EkoStinger
  • Figure 43: Don-Bur Aeris extending trailer bulkhead
  • Figure 44: FlowBelow AeroKit
  • Figure 45: ContiPressureCheck display
  • Figure 46: Aperia Technologies Halo Tyre Inflator
  • Figure 47: Michelin X One XDA (Drive Axle) single wide tyre
  • Figure 48: Horton Modulator RCV250 variable fan drive
  • Figure 49: Caterpillar turbo-generator
  • Figure 50: Eaton schematic of three-stage Rootes type expander
  • Figure 51: Heavy-duty diesel oil viscosity trends, 2008-2021
  • Figure 52: Truck Lite LED headlamps
  • Figure 53: Thermo King TriPac APU
  • Figure 54: EnerMotion Hyper APU
  • Figure 55: Idle Air cab climate control and electrification system
  • Figure 56: How the Volvo Trucks I-See system works
  • Figure 57: Peloton truck platooning test

Table of tables

  • Table 1: Japanese fuel economy standards for trucks
  • Table 2: Japanese fuel economy standards for tractors
  • Table 3: Efficiency gains from 2010 to 2015
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