電気自動車 メリット

皆さんおはようございます。ゆうたです。

今回は健康や投資の話ではなく、電気自動車のメカニズム、メリット、電動化による

産業構造の変化、テスラの電気自動車、電費、航続距離について当記事で紹介します。

電気自動車のメカニズム

ざっくり書くと、電気自動車の仕組みは↓図のようになっています。

モーター、コントローラ、バッテリー(400V程度)、充電器で構成されています。

モータがドライブシャフトに動力を伝え、タイヤを動かします。

なお、コントローラはインバータ(電池の直流を3相交流に変換)、バッテリコントローラ(電池の充放電制御)の2つに分けられます。

バッテリコントローラが電池の充放電を指令し、モータの流す電流値を決めます。

コントローラの電流値指令により、モータの回転数が決まり、今何kmで走りなさいという

のが決まります。

航続距離に肝となるのがバッテリーです。バッテリーの性能により、電気自動車の性能が決まります。

充電器により、家庭用コンセント(100V)や充電スタンド(急速充電口)から充電します。

家庭用充電器から充電する際は、200V対応させないと充電時間が長くなり不便です。

電気自動車のメリット

ガソリン車ではアクセルペダルとスロットル弁の吸気量を調整するので、

実際の車の挙動を修正するのに、数1000ms程かかります。

しかし、電気自動車は電流でモータのトルクを制御するので、数msで応答します。

つまり、外乱に強い車を作る事が出来ると言い換える事が出来ます。

モーターをホイールの中に収納する事も出来るので、車体の空気抵抗を減らす事も可能です。

車の設計者にとっては自由度が上がりますし、エンジン、トランスミッションの制約が

ないので、オモシロイ車を作る事が出来ますね。

インホイールモータだと車輪をそれぞれ独立して制御出来るので、こんな動きをさせる事も

出来ます。

電気自動車のデメリット

充電時間の長さ

専用スタンドでの急速充電を行えば30分で80%の充電が可能だと言われていますが、

家庭用の急速充電器(200V)であれば約8時間を要します。

100Vでも充電は可能ですが、時間が掛かり過ぎるため200Vの充電設備は必須となります。

一日でも充電を忘れてしまうと次の日に使えないということが

十分起こり得るため、ユーザーが購入に二の足を踏む傾向にあります。

急速充電スタンドの設置もまだまだ一般的な普及には至っていないため、

ガソリンスタンドのようにすぐに見つけられる可能性が低いのも、購入に至らない要因の一つです。

トヨタ自動車は全固体電池(電解質が固体)の電池の開発を進めており、

今のリチウムイオン電池と違い、電解質を積層出来るので、バッテリーの容量が増え、

航続距離を延ばす事が出来ます。

この全固体電池が量産されれば、電気自動車は爆発的に広まるでしょう。

全固体電池の開発には、積層セラコンで積層技術に強みを持つ村田製作所が開発を進めています。

好みのデザインが選べない

EVは車種が少なく好みのデザインが選べないのも課題の一つです。

EVの開発はまだまだ手探りの状態のため、爆発的なブームを起こしたHVとは対照的に、

すぐに新しい製品を発売するというような状態ではありません。

モビリティの面でも魅力に乏しく、特に走行時の加速ではガソリン車のような

面白味がないため、車両価格の割に買いたいと思うようなメリットが少ないと感じる方も

多いです。

「充電は時間が掛かって面倒だし、好みのデザインも無いし、

もう少し大きな車内で運転したい」という不満が出てしまいます。

手軽なエコカーを選びたいと思う方は「HVでいいじゃないか」という結論に達するようです。

完全電動化で自動車産業の業界構造が変わる

ガソリン車の進化は複雑化の歴史です。

ターボチャージャーやツインカム、燃料噴射装置により高出力・高レスポンス化、

排気対策としてのバルブコントロールにより、複雑な部品が数多くあります。

一部の汎用部品を除いて、系列部品メーカを垂直統合した体制で開発・製造されています。

これが日本の自動車メーカーの強みです。

例えば、トヨタはデンソー、アイシン、ジェイテクト、トヨタ紡織等の系列部品メーカーから

部品を仕入れて、自動車製造しています。

一方で、先に説明したように電気自動車の作りは極めて簡素になっております。

しかも、主要部品の多くは汎用品を使えるのです。つまり安く作るという事が可能になるのです。

EVの心臓部分であるモータは排気対策のような参入障壁がなく、理論的に設計が出来ます。

つまり、設計製造の段階で経験がほとんど必要なくなります。

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テスラの電気自動車

テスラ社のEVは、セダンである「モデルS」とSUVの「モデルX」が販売されています。

Model3の量産に向けて今テスラは必死ですね。

モデルSはテスラスーパーチャージャーにより約1時間で充電が完了。

搭載されているのは100kWhと大容量の駆動用バッテリーのため、

何と600km以上の航続走行が可能です。

加速性能も申し分なく、時速90kmまで2.5秒と快適なドライブを楽しむことができ、

この点ではガソリン車に匹敵するモビリティを達成しています。

そして目玉となるのが自動運転機能(オートパイロット)が搭載されている点です。

この機能により「自動運転技術」の未来を切り開いたため、

テスラ社による業界への貢献は大きいものがあります。

ただ、テスラのクルマが事故って人命も奪っているので、安全性はユーザーとして安心

出来るレベルではないですが・・・。

テスラの次期型車Model3の納車は2019年以降になる見込みとの事。

安全性試験の全カテゴリーで最高評価を獲得すべくデザインされたModel 3は、航続距離220マイルを誇ります。車両本体価格は米ドルで35,000ドル

https://www.tesla.com/jp/model3

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まとめ

ここまでで、電気自動車のメカニズム、メリットを紹介させて頂きました。

僕の所見では、車の足がない地方の方向けに電気自動車(自動運転バス)のようなが広まり、

一般向けにはHV車がまだまだ有利と見ています。

欧州や中国勢が一定台数をEVにするという政策を打ち出している為、EVは確実に広まりますが。

自動運転車を安心して乗る事が出来る日がくればいいですね。

特に渋滞時は運転を任せたいですし。

それでは。ここまで記事を読んで頂きありがとうございました。

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