  |
はてなキーワード: Chademoとは
Teslaが自滅してくれるだけならまだ他社に乗り換えるだけで良いんだけど、
既存自動車メーカ各社が横並びで、EVに搭載する充電規格をCCS1からTeslaのスーパーチャージャーに切り替える宣言したばっかなだけに、
Teslaが自滅するとスーパーチャージャーの充電規格NACSもロストテクノロジーなって、
USB4みたいに同じ規格と言い張るけど実態は互換性問題だらけということ起こりそうなんだよな。
そうなったら、Tesla乗り以外のBEVユーザ、自動車メーカ巻き込んで、北米のEV充電ネットワーク壊滅だよ。
というか、Teslaが壊滅しなくてもTeslaは情報をキチンと開示しないから、
現状でさえTeslaのスーパーチャージャー互換を言い張るEV用急速充電器も互換性問題だらけでTesla車故障とか発生してるし、
北米はEV用急速充電器も車も故障だらけなりそうなんだけどな。
Tesla信者はスーパーチャージャー日本も統一すれば良いとかTesla史観で物事判断するけど、
今回のこと含めてTeslaに地域ごと依存するのは危険すぎるし、
結局CHAdeMO（日本）、CCS1（北米）、CCS2（欧州）、NACS（北米）、GB/T （中国）、ChaoJi（CHAdeMO、GB/T の後継、アジア）と地域ごとに分かれてること考えれば、
充電するために引っ張ってくる高圧・低圧電源自体が世界各国でバラバラな中、
増田の指摘は的を得ていて、内燃機関から電気に変わって何が変わるのと言うのは仰る通りだと思われる。
それは何故かと言うと、現在のEVは、内燃機関の基本設計を電動化しだけだから。
PHEVなどはまだエンジン積んでるから仕方が無いにしても、EVにするんだったら、もうちょっとEVだからできる事を追求するべきではないかと思う。
各社色々なコンセプトカーが出ているが、実際にはなかなか普及しない。
これがEVで望まれるイノベーションの最たるもの。今までの内燃機関だと、中央に大きなエンジンがあり、それをシャフトなどを通じて物理的に力を伝え、2輪もしくは4輪を駆動するという仕組みだった。
これを、車輪の中、あるいは車輪のすぐ近くにモータを置いて、直接タイヤを回してやろうという考え方がある。これを「インホイールモータ」などと言う。
これにすることで、
こんなにいいならじゃあなんで製品化できねえの？と言う話としては、ホイール部分というのは最悪600℃とか超高温になり、10Gとか強い衝撃が加わるため耐久性に問題があるのである。
よく言われるバネ下質量が大きくなる問題については、実は制御である程度どうにかできるのだが、そのためのコストアップが結構キツい。
ただ、自動車業界は諦めていないので、いつかは商品化されて売れるようになると思う。ただいつになるかは不明。
トヨタは小型モビリティから実用化を始めていて、まずはここら辺からかもしれない。
参考記事：
https://car.watch.impress.co.jp/docs/news/1479589.html
https://www.nissan-global.com/JP/INNOVATION/TECHNOLOGY/ARCHIVE/IN_WHEEL_MOTOR/
https://response.jp/article/2021/10/05/350066.html
https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/news/18/16374/ (有料だけど）
内燃機関には不可能だが、EVだったら可能な制御は実はかなり多い。
最も分かりやすいのが「速度制御」ではなくて「トルク制御」が可能な部分。
速度制御というのは、どれぐらいのスピードで回すか制御するかということ。これはエンジンでも当然できます。
一方で、トルク制御というのはどれぐらいの力を出すかという制御ができるということ。これはエンジン車でやるにはかなり大変。トルクセンサでセンシングはできるんだが、制御する方法が摩擦を使う方法ぐらいしかない。
この他にも制御はEVの方が優れている部分が多くて、自動車が電子制御になればなるほど、EVの利点が上がっていく。
では何故普及していないかというと、電子制御のシステムが高すぎるから。特にセンサーが凄く高く、そのシステムだけで車一台買える価格がする。これでも安くなったんだが、価格の下落は停滞中。
さらに、実はこの部分のメリットを出すだけなら、ハイブリッドカーでもできるんだけどね。と言うか一部はやってる。
車の標準的な利用としては、普段は、一日1時間～2時間ぐらい使って、それ以外は止まっていると言うケースがほとんどなので、バッテリーはせいぜい50～100km分ぐらいしかつかわない。
しかし、ちょっと遠出するときに困るため、より多くのバッテリーを搭載していることがある。
この時に、この余っているバッテリーを家庭用蓄電池として使おうと言うのが、このV2H。シンプルには、太陽光発電などで昼間ためた電気を夜使おうと言うことなんだが、これはあんまり筋が良くない。何故かと言うと、昼間は家に車がない。職場などに向かうため充電ができない場合が多いからだ。
なので、一歩進んで
ことにして、自宅という環境から切り離して、電力網全体として備わっているEVの電池を電力供給のバッファーとして機能させると言う構想。
太陽光発電で昼間余った電力を、その家という範囲を通り越してBEVに充電、夜間放電させ電力供給側に回す。これを面的な制御で行う事で、電力網の最適化と安定化を行おうというわけだ。
既に島単位で実験都市などがつくられて実現しているところがあり、有効性も確認されている。のだが、電力網の仕組みそのものから更新しなければならず、更に電力網って装置の更新周期が20年とかが当たり前なので、今から普及が始まっても相当に時間がかかると思われている。
ちなみに自動車側の充電規格、CHAdeMO(チャデモ）という規格があるが、これはV2H対応の仕組みが入っているので、CHAdeMOに対応しているEVで、ちゃんと実装している車はやろうと思えば数にV2Hを適用できる。
日本の規格らしく、最初からこれらに利用できるように整備されている訳だが、一方で北米でテスラが作った規格の方は、現在まだ非対応（2025年対応予定と言われているが、Teslaの提示スケジュールの信頼性はほとんど無いので…）。
また、次に日本と中国が中心となって作っているChaoJi(チャオジー）という規格はCHAdeMOの発展形で、こちらもV2Hに最初から対応してスタートする予定。
ちなみに、よく「北米ではテスラのスーパーチャージャーが標準規格になったんだから日本はCHAdeMOなんてガラパゴス規格捨ててそっちに合わせろ」というようなことを言う人がいるけど、あれは日本のCHAdeMO規格に乗りたくなくて北米の自動車メーカがぶち上げたCOMBOという規格がクソ過ぎた結果、CHAdeMO相当の技術を多少は備えていたスーパーチャージャーになっただけで、別にスーパーチャージャーが優れているわけではない。確かに規格上大容量に対応していると言うが、まだCHAdeMO規格を超えるような高出力出せる充電設備も自動車もまだほぼ存在してない。
この辺りはちょっと調べれば嘘だと分かるような事を振れて回っている人がいるので要注意だ。嘘を広めたいか、外国から聞こえてくる作られた偶像に踊っているかどちらかだと思うんだけど、EV界隈ってどっちも多いから厄介。
一方でChaoJiと言う規格は日本と中国が中心となって作られているが、これはスーパーチャージャーを含め他の規格に対して後方互換を確保し（コネクタ形状の変換だけでいけるので）最終的には、少なくとも内部システムはこれに統一されていくと思われる。
閑話休題。
この可能性は3つぐらい思いつく。
EVは補助金を全開にして購入すると結構安く買え、さらに電力にはガソリン税やら軽油取引税やらかからないので安く済む
例えば、都市内で、一日60km以内ぐらいの配送作業（郵便局でだいたい走行距離一日30kmぐらいらしい）で住む宅配のラストワンマイルとかでは既にコストメリットがある。
ただ、地道な改良による電池の価格下落は限界が近づいているようなので、苦しい。全固体電池も直接的に価格を安くする技術ではない。
ガソリンスタンドはどんどん減っていて、特に山間部の過疎地で維持出来なくなってきており、燃料供給に影響が出ている。
ただ、市場としてはわずかなのと、トラックなどの商用車のEVが一般化するのは相当時間がかかると思われるから、EVで解決してそれにより地方から普及、というには結構厳しいかも知れない。
一方で、全く燃料インフラが存在しない途上国などでは、ソーラー発電システムさえあればとりあえず電力供給ができるのは大きく、あり得るかもしれない。
ただ、間違いなく採算性が悪い市場だから、テスラとかは絶対やらないしどうかな、とは思う。
例えば、国内産業の育成のためと言ったような政策予算がガッツリ付いて、安く買える場合、あるいは、政策に対応するために購入する必要がある場合。
お前の言う通り、欧州はCCS2がメジャー。韓国、タイ、ブラジルもな。
サイバートラック、V2Hできるじゃん。テスラはPowerWall売りたいから、そんな積極的じゃないのもわかるけどね。
チャオジについては、中国は進めるかもしれんけど、日本は、高圧電力の基本料が高すぎる問題解決しなきゃならんね。
CHAdeMOがガラパゴス規格とか言ってる時点で単なるEV Tesla狂信者じゃん。
CHAdeMOは欧米でも戦ったけど、北米はCCS1をゴリ押ししてCCS1がクソすぎた結果クローズドで不安のあるNACSが流行っただけだろ。
Tesla自体欧州みたいな保護主義の地域ではクソみたいなTelsa車にNACS載せずにCCS2載せてるじゃん。
日本も、中国と新たなChaoJi規格進めてるんだし、中国と日本はNACS禁止すりゃいいんだよ。
NACS、V2Hもできないんだし、AC/DC共用のせいで100kW以上のアダプタでトラブル起こすクソ規格だし。
冬のアリア旅、４泊５日、1200キロ走破で充電１２回の内訳に対する所感(*1)
これの前の記事が 冬の電気自動車の遠出は本当に厳しい。航続距離も減るし、とにかく充電スピードが落ちます だったのでEVというのは主語がでかいし、ちょっとなということで書こうと思った。
表題どおりなんだけれど、どこで充電するかで快適さ含めて変わってくる。たしかに冬はEVにはちょっと厳しい季節なんだけどさ。
記事内にあるように「一番充電できたのは浜松SAにある大きな充電器で30分で33kWh、一番少なかったのは道の駅の古い充電器で30分で10kWhでした。」これが諸悪の根源。
実は浜松SAの充電器は国内最大級でMAX150kwhの出力がでるものと、90kwhがでるものが設置してある(*2)
道の駅にある充電スタンドはMAX20kwh(*3)だったりがざらだったりする。
EVの充電は0%に近いほど高出力帯で充電ができて、満充電に近いほど出力を落とさなくてはいけない。水槽に水を入れるのに最初はバケツでいけるけどそのうち、灯油ポンプでゆっくりいれて最後はコップでいれるようなもの。
アリアは最大130kW(*4)での充電に対応しているので、浜松で30分充電して20kwh程度ということはかなり余裕がある状態で充電をしていたのではないかと推測される。
ちなみに、勝間氏のアリアは満充電で500km走るとのことなので90kwhの電池容量を搭載しているモデルということになる。(*5)
そこで「どこの充電スタンドはどれくらいの出力がでて、何口用意されている。
出発地点はどこだから、40%くらいになるのはこの辺、ということはどこそこのスタンドで充電しよう。」
これは正直かなりめんどくさい。かなりめんどくさいのだけれど、EV過渡期ということもある。
酸っぱいぶどうかも知れないけれど、気にしないといけないくらい長距離運転するなら計画立てて運転するくらい必要だと思うし、ちょうどいい休憩にもなるのであまり困ってない。
ちなみに、EVは長距離高速移動すると街乗りするよりも電費（≒燃費）が悪くなる。(*6)
ということで、保有車は 2022年納車のTesla model3 LR (82kwhの電池積んでたはず)(*7)なのでその例をあげる。
なお、Teslaは最大で250kwhの出力がされるスーパーチャージャーという充電ネットワークを自社で敷設している。
それってどんくらい早いのというと、空に近いと15分間で250km分くらいは充電できるくらい。なので、日本政府はChademoをやめてNACSに統一しましょう。(*8)
例に出すのは、一昨年の年末(2022-2023)の移動記録(*9)
スーパーチャージャー（以下SC）の利用をメインで計画した時のもの。
自身は主に関西から九州までの移動でこの時は路面凍結するくらい寒かったので今回の記事とまあ同条件かなと。
自宅から倉敷SCに移動 206km 53%消費 (3.8km/kwh)
倉敷SCから広島SCに移動 157.8km 44%消費 (6.9km/kwh) 雪の関係で下道いった記憶がある。
広島SCから別府市まで移動 352.5km 84%消費 (4.2km/kwh)
別府市の日産でchademo充電 9分 5%→12% 外気温6.5℃
宿を出てちょろちょろ移動
別の場所に移動してお代わり充電30分 33%→61% 外気温10℃
大分市から熊本城前の商業施設へ移動 158.3km 39%消費 (4.0km/kwh)
山鹿市からめかりPAに移動 170.5km 39%消費(4.3km/kwh)
めかりPAで充電 30分 20%→44% 外気温8.9℃ （めかりは40kw出る）
めかりPAから広島SCへ移動 192.4km 40%消費(4.8km/kwh)
広島駅から倉敷SCへ移動 153.5km 34%消費(4.51km/kwh)
倉敷SCから自宅近くのスーパーマーケットへ移動 210.2km 47%消費 （4.4km/kwh）
chademo充電器がピンキリなので充電に時間かかるのと、効率よく充電できてないのが勝間氏の不満につながっているのではなかろうかと思う。
まとめてて思ったのだけれど、アリアのエネルギーマネジメントがいけてない説あるかもしれない。
ちなみに、上記のとおり長距離を運転するばかげた計画を立てていますが、
「オートパイロット」という名前の自動運転のふりをした”運転支援システム”は名前はともかく優秀に感じております。
運転の疲労度が全く違う。これに関しては、2021年時点で日産、トヨタ、ホンダと乗り比べて全然違ったのでテスラにしたくらいある。(*10)
======
(*3)：20kwhでも急速充電と呼ばれています。おかしい。
(*4)：とはいっても、この最大って数パーセントからある程度たまるとだんだんおちていくので爆速充電できるわけでもない。
(*5)：アリアは65kwhモデルと90kwhモデルの2種類の販売のようだ。
(*6)：ガソリン車は長距離を走ると車重が減るので負荷が減る。また、高速移動すると空気抵抗の影響が大きくなる。ゆえにEVはとても流線形をしている。
(*7)：Teslaは数車種しか売ってないように見えて買う時期でマイナーチェンジが入ってたりする。
(*8)：chademoはガラパゴス規格なんですよ。。。 北米版の日産車でもNACS充電できるようにしてたりするんでマジでお願いします。
(*9)：Tesla車はテレメトリーデータをサーバに送信している、そのデータを取得して保存できるサービスがある。ちなみに自身はTeslaMateを自鯖で運用中。昨年11月から止まっててかなしみ。
(*10)：長距離運転するので運転支援メインで考えてました。スバルは燃費がいけてなかったのでアイサイトは見送り。現時点レクサスに積んでる運転支援が良いらしいので試してみたい。テスラの車線認識は白線消えてても認識してるのですごい。
https://toyokeizai.net/articles/-/694732
※姉川氏の背景、この記事へのツッコミは、多方面でされてるので割愛する。
これを読んで、日本で販売されるテスラ以外のEVがCHAdeMOである現状に絶望している。
ユーザーを考えない、非営利団体の発言だから改善に期待なぞできない。
そしていよいよCHAdeMOが、日本へ輸入車の参入障壁になり始めている。
https://s.response.jp/article/2023/08/21/374394.html?utm_source=https://t.co/&utm_medium=referral
日本でも、2020年で26箇所134ストールだったのが、たった3年で現在84箇所417ストールまで増えてる。
今後も増えていくだろう。
で、そのe-Mobility Powerの貧弱なCHAdeMO充電器が、高速道路のSA、PAに設置されてまくっている。
で、NACSで充電網を構築して欲しい。
自前で充電網を構築しようとしているメルセデスベンツには期待している。
https://www.sankei.com/article/20230825-ARDMMLSZPZLJHKHCF7MODIXVOI/
主に充電規格で
充電しながら茶でもどうぞって親父ギャグか！
てか50kWってゴミかよ！
大体のSAに書いてる一回あたりの充電してもいい時間の30分だと100km程度しか充電できない100km走行するたびに30分休憩とかのろますぎる
せめてトイレ休憩の10分で100km分充電できるようにしろや
大体1、2台しか充電器ないから先越されると30分待ちが発生して1時間ロスする可能性があるのも良くない
この前SA入る手前で前にいるテスラとリーフがデッドヒートを繰り広げてたのはそれが理由か
正直事故りそうだった
テスラのスパチャくらいの充電器性能はマストだと思うがスパチャは都市部以外ほぼない
まぁチャデモ90kWでもギリええか、と思って調べたらほぼ日産のディーラーにしかないやんけ！
一方ヨーロッパは150kW充電がほぼ急速充電の主流になりつつあり、350kW充電可能な充電器もある
ぶっちゃけこんな状況で日本でBEVに乗る意味はほぼないと思う
こんな状況でもBEVを推す奴らは、日本で売れなきゃ充電器も改善されないって思ってるかもしれないが、市場のためにユーザーが我慢する必要ねーよ
てか、この状況で人柱増えたらマジでSA前がレース場になりそうで怖いわ
乗りたいなら乗ればいい
こんな状況になったことを恨むのもええ（主に水素脳の人たちを恨んでもええ）
ただ巻き込まんといてくれ
それだけや
タイトルの通りなんだけど、日本を批判したい出羽の守さんが無理矢理EVをネタにしているからだいたいヤバい。
EV信者は、EV持ち上げる言論ならそういうヤバい言動でもいいねしちゃうような人達だからさらに図に乗るけど、
出羽の守さんが日本のEV充電規格のCHAdeMO規格充電器は充電速度遅いのが多いから、欧州のCCS2規格で統合しようとか言っててさすがにそれは無いわーと思った。
日本ディスることが先にあって、ガソリン車もBEVも持ってない出羽の守さんが批判してるからもうメチャクチャ。
日本のCHAdeMO規格の充電器は2021年には全世界で3.6万台、欧州のCCSは1.3万台と全然CHAdeMOの方が多いし、さらに中国のGB/T規格は30万台と圧倒的に多い。
ちなみに、CHAdeMO規格とGB/T規格を統合したようなChaoJi規格というものを日本・中国が中心になって開発普及させようとしているのに、
しかし3年前に中国のChaoJiプロジェクトと共同で次世代ハイパワー急速充電器を共同開発する事になり解決の目処は見えた。
現行の日本CHAdeMOと中国GB/Tが「ChaoJi/CHAdeMO3.0」で統一するという一大アジア勢力になる。
とにかくテスラを筆頭に見慣れない（個人的な主観で率直に言うとキモい）車が多い。
エンジン車のフロントフェイスはフロントグリル（ラジエータに空気を取り入れるための風穴）がデザインの中心核にあることは言うまでもないが
ほとんどのBEVはラジエータ要らないので機能的にグリルも要らない
バッテリーを冷やすためにラジエータを必要とする場合でもフロントに置く必要はない。
なのでグリルレスなデザインのモデルが多い。よく分からん人はテスラモデル3を画像検索してみよう。
日本車だと初代リーフがそれ（余談だがかつて初代リーフは世界のEVシェアの3割あった。今は3%）
ところが2代目リーフではフロントグリル風デザインになって見た目は「普通の日産車」になった。
違和感がない。日産車のあのデザインが好きな人なら現行リーフは迷わず買えるだろう。
というわけでフロントグリル風デザインを採用してるメーカーを雑に書いてみる。
現在のマツダ車はBMWと同じくグリルそのものがメーカーの顔になってるが
MX-30は最初からEV化を意識してたのか縦方向が薄くてのっぺらぼうみがある
しかしあの車格で最低451万円するので、だったら素人さんはテスラを買うだろう
個人的にこういう面白い車がバカ売れする余裕のある世の中になってほしいと思う。
あまりベンツっぽくない。エンブレムがなければベンツと気づかないレベル
ちなみにレクサスUXのデザインはデザイナーが見ると語るとこが多いらしく、分かる人ほど饒舌になる
FCEV(燃料電池) vs BEV(電気自動車)について返答してみる。FCEVに水素をいれるよりも、BEVを充電した方が効率が良いという話です。
水素を作る際に投入する電力のうち、数割は熱に変わってしまう。この点をBEVと比較しようと思う。Well-to-Wheelではなく「Grid-to-Wheel」で見た場合となっている。
水素を製造する際には電気分解が主流だ。（石油からの生成もあるが、今回は電気分解とさせていただく）
なお電気分解の際は、送電グリッド（交流）での変換とすると、まず交流を直流に変換する必要がある。この効率を92%とする。
【92%】
電気分解法としてPEMを考えると、効率が80%であるから、この時点で：
【92% * 80% = 74%】
となる。
燃料が問題なのは、「物質」であるために、「貯蔵」と「輸送」が必要になる点だ。
貯蔵に関して言えば、（水素は密度が低いので）貯蔵する際に液化または高圧にする必要があり、必ずエネルギーを消費する。
輸送に関して言えば、重さのある物体を動かすわけなので、必ずエネルギーを消費する。
ここで、燃料を貯蔵する際に使うエネルギーの効率を見てみると：
つまり貯蔵方法として圧縮する場合、今までの効率を掛け合わせると
となった。タンクに充填する段階までで、投入電力の36%は熱として失われる。
さて、ここまで製造した水素を水素タンクに充填した。次はその水素を使用するわけだが、ここでもロスが生じる。
燃料電池に貯蔵されたエネルギーは直流で取り出される。この効率を95%とする。また、取り出した電流をACに変換する必要がある。例えばMiraiのモーターは交流同期モーターで、DCからACへの変換効率を90%とすると、
【92%(ACDC) * 80%(PEM) * 87%(充填) * 95%(FCスタック効率) * 90%(DCAC) = 55%】
となる。
バッテリへ充電する際、ACDC変換の効率を92%、充電の効率を80-90%、インバータのDC→ACの変換効率を96%とすると
【92%(ACDC) * 80-90%(充放電) * 96%(DCAC) = 70-79%】
となる。
すなわち、同じ電力を投入する仮定のもとでは、電気自動車を充電した方が効率が高い。燃料電池車は、「水素製造」〜「燃料電池からの電力を取り出すまで」の間に、投入した電力のうちの45%の熱を出すわけだ。
数字をよくみると、問題なのは PEM電気分解 と 充填 の効率だ。ここが余分に入っているせいでFCEVの効率が悪くなっている。これらを再生エネルギーでやればいいのでは？と思うかもしれないが、そういう話ではなく、その再生エネルギーをBEVの充電に使った方が効率が高いよね、という話なのだ。
電気分解をしないケース（石油精製時利用する水素を使うケース）で見ると、
【87%(充填) * 95%(FCスタック効率) * 90%(DCAC) = 74%】
となり、まぁ悪くないような感じになる。ただ、このケースではCO2を出している。
「水素燃料の輸送ロスについて」への返答としては、「場合によるが（余り物の水素を使うなら効率が高い）、BEVよりも劣る」だろう。
輸送の際の話は答えていないので答えると、液体水素で輸送する場合ボイルオフ（気化していく）によりロスが生じる。圧縮する時にはエネルギーを投入する必要がある。パイプラインを引けばロスはない。
燃料電池スタックにも寿命がある。BEVとの比較はデータがないので難しいが、ここはおあいこのようだ。
Miraiとかはかなり頑丈なプリプレグでタンクを作っており安全性は高い。
リチウムイオンの危険性も確かにあるが、今は切ったり突き刺したりしても燃えないように作られている。
安全性を語る時はケース（事故）を色々考えないといけないので論ずるのは難しいが、一般論で言えばどれも極端なケースを除けば安全に作られていることは確かだ。
ガソリンは使い方を間違えれば兵器にもなるわけだし、あれほど危険なものをある程度安全に使えているので、安全性に関しては規制でなんとかなるという見解だ。
EVに蓄電するケースは自然エネルギーとの付き合い方では最も最適だ。EVをバッファとして使う。その際にパワーグリッドの需給状況に応じて充電電流などを変える必要があるだろうが、CHAdeMOはすでに遠隔監視のために携帯電話網に接続されたものもあることから、あとは制度次第で可能だろう。
水素で蓄電することももちろんできて、各水素ステーションの改質のタイミングを電力のオフピークに行えば良い。ただ書いたように、同じ電力を使うならEVに充電した方が効率は高い。
LPG車が細々と残り続けていることからも、こういう形で燃料電池車が使われるのではという確証の無い予想をしている。
現在のリチウムイオン電池はエネルギー密度が低く、例えばトラックなどがEV化した場合、目指す航続距離にもよるが、トラックの自重の半分とかが電池の重さになるだろう。大型トラックでも25tまでしか許されないので、電池ばかりを積むこともできない。航続距離が欲しいなら積載量を削ることになり、積載量を増やしたいなら航続距離を減らすことになる。
リチウムイオン電池のブレークスルーがなければ、燃料電池車もある程度日の目を見るだろう。
ただ、トラック・バスをEVやFCEVにするのはあまりにもコストがかかるわけで、もうしばらくはハイブリッドのままなのでは無いだろうか。
ICEは効率の点ではEVに遥かに及ばないよ。印象だけでは語るとデマになるので、少し計算した方が良い。
原油⇒精製(90%)⇒輸送(98%)⇒エンジン(30-40%)⇒変速機(80-90%)
=20%-35%程度
一番の問題は、熱機関は最良でもカルノーサイクルの壁を超えられないこと。つまり入力と出力の温度差による限界が来るわけ。
エンジンの素材は金属なので、良くても数百度とかにしかできないわけで、予算度外視でどんなに効率をよくしても量産車で60%に至ることはありえない。
エンジンはアルミか鉄なわけで、そこまで高温にできない。それで30-40%止まりと言うわけ。最近50%近いエンジンができたーとか言うニュースもあるが、もう熱力学上、天井は見え始めている。これは物理学なので、どうしようもならない。
(ちなみに、燃焼温度を上げると今度はNOxなどの問題が顕在化してくる。そのため、むしろEGRなどにより温度を下げるのがトレンド。エンジン開発はいろいろなトレードオフなのだ。)
ディーゼルエンジンは効率が比較的高く、CO2の排出もガソリンエンジンよりも少ないとされるが、NOx/PMなどの排出が多い問題がある。NOxについてはマツダが頑張って尿素SCRなしのエンジン作ったけど、結局、PMについては、DPFを用いて微粒子を捕獲している。そのDPFの煤焼き運転必要だったりするので、その分の燃料は無駄になるわけだよね。
で、エンジン車の問題として、トルクバンドが上のほうにあるので、クラッチ、トルクコンバーター等と変速機が必ず必要となる。その際にロスが出てしまう。AT/MT/DCTは段数が少ないとパワーバンドを生かしきれない。段数が多いと重い。CVTは滑るし、CVTフルードは温まるまで粘度が高くてロスになる（ダイハツはCVTサーモコントローラーとかで頑張ってるけど）。
エンジンの熱効率が50%に達したという記事（JSTの「革新的燃焼技術」）で反論する方がいらっしゃるが、そのエンジンは実験室の563cc単気筒エンジンだ。もちろん単気筒なんて自動車では振動などで使い物にならないから、最低でも3気筒からとなる。そうしたときに、気筒が増えて動弁系などのフリクションの発生によって効率は下がるはずなので、そのまま量産車に適用することは難しい。実用車では気筒数増加による動弁系の負荷、オルタネーターなど補機系の負荷などもかかってくることも頭に入れておきたい。
日産が45%のエンジンを開発しているとの記事もあるが、これはe-Powerの「発電専用」エンジンだ。ハイブリッドなので、こういう芸当が可能だ。
45%からは数%上げるだけでも相当血のにじみ出るような開発の労力がいるだろう。
燃焼温度はアルミや鋳鉄の融点よりも遥かに高いと言う指摘があった。その通りです。
しかし、熱力学を説明したかっただけで、例えば入口・出口の温度差を数万度にしたならば、熱効率はかなりのものとなるが、そんなものは物性的に不可能ということを示したかった。
原油⇒火力発電(超臨界発電) 50-60%⇒送電 (95%) ⇒バッテリへ充電(90%)⇒変換(96%)⇒モーター(95%)
=39-45%
PHEV, BEVの場合、上に示したうちで一番効率の悪い「火力発電」の部分を再生エネルギーや水力に転嫁することで、CO2削減を目指せる。もちろん、原発にしてもCO2は減らせる。
なお日本の火力発電所のSOx/NOx排出は海外に比べてもとても少なく、優秀である。
発電所の部分では、現状でも50-60%の効率は稼げる。なぜ熱機関なのにここまで効率が出せるかと言うと、巨大なプラントで高温に耐えるコストの高いタービンを回してるから。
それによって熱機関の効率が高められるから。車のエンジンは小さくてスケールメリットが働かないよね。でも発電所レベルなら巨大で、コストも充分かけられるのでこう言う芸当ができる。
で、電気の輸送に関しては送電線なので一度つなげたらしばらくはCO2を出さない。送電の効率も超高圧送電(100万ボルト以上)によって高まっている。
また、インバーターとかモーターに電気を流す部分はパワーデバイス(GaN等)の発展によってどんどん効率が上がっている。
なお、モーターのトルク特性としてエンジン車のように変速は不要のため、クラッチ・トルコン・変速機などによるロスはない。将来、インホイールモーターが実用化されれば、モーター→タイヤへの伝達効率はさらに上昇する。
ちなみに、xEVは回生充電もできるために、ブレーキ時に運動エネルギーがICEほど熱に変わらない。
（一方ICEはエンジンブレーキを使ったとしてもエネルギーに変えているわけではないので（多少オルタネータの充電制御は入るが）、ブレーキ時には運動エネルギーを熱にしてしまう。せっかく石油を燃やして運動エネルギーを得たのに、そのエネルギーを回収しないで熱に変えるわけ。）
まあxEVが回生できるとはいえ回生時にパワーデバイスとかの充電ロスがあるから、実はコースティング（回生も何もしない）で空走した方が距離を稼げる。なので、前の信号が赤にかわったとき、EVに関していえば、ブレーキも何も踏まないで空走状態を維持し、空気抵抗だけで0kmにするのが一番効率が高い。まあ、そんなことしていたらノロノロすぎてウザがられるので、妥協点として回生ブレーキを使ってちょっとはロスするけど、エネルギーを回収しながら止まるってことだね。
（ICEだと、エンジンブレーキを積極的に使って、ブレーキを踏まない運転を心がければ良い。やってはいけないのは、Nに入れて空走すること。Nに入れるとエンジンはアイドリングを維持するために燃料を消費する。ギアを入れたままエンジンブレーキをかけると、その間は燃料噴射をやめても回転が維持できるので、エンジンは燃料噴射をやめて、実質消費はゼロとなる。）
バッテリーの製造時の負荷は確かに高い。しかし、製造には電気を使っているので、電力構成によりCO2の排出は変わる。つまりグリーンなエネルギーを使えば問題なくCO2を減らせると言うこと。
なお id:poko_pen がマツダのWell-to-Wheel理論を持ち出しているが、あれば古い時代のバッテリー製造時のCO2データを使っていて、CO2排出を過大評価している。最近のテスラのLi-ion電池工場では、再エネを利用して製造しているのでCO2は少なくできる。こうした、製造時のCO2排出の問題は工場や電源構成をアップデートしていけば減らせる問題だ。
（マツダはBEVよりもICE派で、SPCCI（圧縮着火）とかで頑張ってるから、バイアスがかかってるのは仕方ないと思うね。私は内燃機関とデザイン周りで頑張るマツダは大好きだけど、SKYACTIV-Xが思ったよりも微妙だったから株売っちゃったわ。）
Li-ion電池に10%含まれるリチウムは、採掘時に水を大量に使ったりする問題はある。ただ、これは「製造時」に限った話であり、内燃機関を使うたび、原油のために油田をあちこち掘り返したり、オイルタンカーが座礁して原油を撒き散らしたりするのに比べれば遥かにマシというものだろう。
xEVには必要となる貴金属類には依然として供給リスクとか採掘時の「児童労働」とかの問題を孕んでいる。ここら辺は全世界的に解決するしかなさそう。需要が増えれば、世界の目がこう言う問題に向くはずなので、我々技術者はそれを期待するしかない。
例えば沖縄は石炭火力の比率が高いため、EVの効率を持ってしてもCO2の排出がHVとかより高くなる。しかし、それ以外の都道府県ではICEよりBEVの方がCO2が低い。原発が動いていない現時点でもね。
PHEVはもちろんICEより遥かにCO2を出さないが、BEVには勝てない。ただ、電力構成によっては逆転もありうるが、ほとんどの都道府県ではBEVの方がCO2を出さない。
(追記: anond:20200211034316 に FCEV vs BEV の効率比較を書いた)
燃料電池車に関していえば、無用の長物と言える。水素を製造する場合にも電力が必要だが、まあこれを再エネで行ったとしても、水素の輸送とタンクに注入する際の水素の圧縮時のロスは非常に大きい。その圧縮の際に再エネを使ったとしても、結局そのエネルギーでBEVを充電した方が効率がいいのだ。
そもそもBEVならば、送電線さえあればいいわけで、わざわざ水素のように輸送する必要がない。
また燃料電池は化学反応なので、アクセルレスポンスが遅いと言う欠点があり、反応のラグを補うために燃料電池車には結局バッテリーが積まれている。
ただ、航続距離は長いために、俺は現代におけるタクシーとかのLPG車みたいに細々と残るとは思う。航続距離が重要なトラックやバス、タクシーなどには燃料電池が使われるかもしれない。
効率以外にも、めんどくさい高圧タンクの法定点検とか、割と問題は多い。水素ステーションは可燃性の水素を貯蔵するわけだから、EVの充電スタンドよりも法的なめんどくささがあるのも確か。
これは燃料電池車より論外。カルノーサイクルに縛られてしまうので、電気分解よりも効率が悪くなる。水素の使い方としては燃料電池よりも悪い。
再エネは不安定と言われる。確かに自然相手なので、予測も難しい。しかし将来的にEVが普及すれば、EVをバッファとして利用することで、不安定さを吸収しグリッドを安定させられる。
これは再エネを導入する動機にもなる。職場に着いたらEVにCHAdeMOを挿しておいて、電力の需給バランスに応じて充電開始、とかが普通になるかもね。
BEVは寒さに弱い。リチウムイオン電池の特性上、寒くなると容量が可逆的ではあるが減る。そのためテスラにはバッテリーヒーターが搭載されている。（ちなみに、寒いノルウェーでもテスラが爆売れしているし、なんと新車の半分くらいの売り上げがBEVという。もはや寒さは問題ではないのかも？（まぁ優遇政策があるからだけどね））
FCEVも寒いと反応が弱まって出力が減るので、そこらへんは考慮されている。
一方ICEも、冬になると燃費が悪化するとされる。US DoEによると、理由は、オイルの粘度低下、温度上昇までの暖機、ガソリンの配合が夏と違う（日本でも同じかは謎）など。他には空気密度によるエアロダイナミクスの悪化とかがあるがこれはEVでも同じだ。オイルなどが原因となって燃費が悪化するのはICE特有だろう。
BEVはまた暑さにも弱い。Li-ionは熱によって不可逆的なダメージを受けて、寿命が縮む。そのためテスラにはエアコンを利用する水冷バッテリークーラーが搭載されている。リーフは空冷で、これが問題だったのか、劣化の問題でざわついていたリーフオーナーも多かった。今は改善されているらしい。
URLを多く貼るとスパム認定されるから貼れないけど、US DoEとかCARB、日本だと日本自動車研究所あたりの公開資料を見ればソースに当たれる。
一つだけ、EV vs ICEの効率について、13分程度で詳説してある動画のURLを貼っておく。英語で字幕もないが、割と平易なので、見てみてほしい。論文ソースは動画の中でよく書かれている。
「製造時の負荷」「化石燃料の発電でEVを使うのは利点あるのか？」「リチウム採掘の負荷」の3つで説明されている。簡単に箇条書きにすると：
https://www.youtube.com/watch?v=6RhtiPefVzM
前述のようにマツダはEVと自社のICEについて、Well-to-Wheelでライフサイクルアセスメントで比較している。その比較におけるLi-ion製造時のCO2排出量のデータだが、2010年〜2013年のデータとなっており古い。しかも、Li-ion製造時のCO2の排出量は研究によってばらつきが大きく、いろいろな見方があり正確性があまりないのが現状。また現状を反映していないと考えられる。例えばテスラ「ギガファクトリー」のように太陽電池をのせた自社工場の場合などについては考慮されていないのが問題だ（写真を見ると良い、広大な敷地がほとんど太陽光で埋まっている）。
また、マツダの研究はバッテリー寿命を短く見積りすぎている点で、EVのライフサイクルコストが大きく見える原因となっている。テスラのようにバッテリーマネジメントシステム（BMS）がしっかりとしたEVは寿命が長く、またLi-ionの発展によって将来は寿命を伸ばすことは可能だろう。事実、今まで電極や電解質の改善によってサイクル寿命は伸びてきた。
テスラは現時点で最も売れているわけだし、このことを考慮しないのは少々ズルいと言える。
"Why Hydrogen Engines Are A Bad Idea" でYouTube検索したらわかりやすいが、噛み砕くと
あと補足すると「エンジン」は爆発によるエネルギーを使っているが、全てを使い切れていないこと。十分に長いシリンダーを使って、大気圧まで膨張させるならエネルギーをかなり取り出せるが、そんなものは実用上存在できないので、爆発の「圧力」を内包したまま、排気バルブを開けることになる。この圧力をターボチャージャーで利用することも可能ではあるが、全て使い切れるわけではない。
あーでも、水素エンジンのメリットが1つあった。燃料電池(PEFC)は白金を必要とするため Permalink | 記事への反応(16) | 01:34
はてなブックマーク - 経産相「いきなり電気自動車にいけるわけでもない」 | NHKニュース
まともなブコメまとめていくが、これ否定できるならやってみろよ。
どうせ経産省批判する流れが出来てからなんとなく乗っかかって物言ってるだけの思考停止したバカはてな民。
gokkie 30kWhリーフ買って一月半で2500km乗ったけど、今のトコ不満はない。先行者特権でフリーライダーになれるのは限られた期間やろし、格安で買った車でガンガンフリーライドしまくるで
600以上ブクマついてるのに実際に電気自動車を買って乗る人が二人しかいないはてな民ｗｗｗｗ
fusionstar 欧州の EV 推進は原子力発電前提なんだけど乗っかっていいのかなあ
u-chan ただの腰巾着かと思ったら、まともなこと言ってる。これで「電気自動車ダー!!」なんて言ったら、後、新設の原発何基作る気なんだ？？ だしね
raitu 短い航続距離(最大でも600km)および長い充電時間(40分)をすぐどうにか出来るわけでもないから、そんなに変なことは言ってない
mur2 いきなり電気自動車にしろという人はリチウムやネオジムを筆頭とした大量のレアメタルをどうやって安定的に調達する気なんだろうか。エンジン関連パーツ、燃料系統を作ってる下請けも死ぬぞ。
otihateten3510 英仏中がやってるのはあくまで政治だと思う。技術置き去りの政治に良い印象はない。支援はわかるが規制に便乗するのはおかしいだろ？ どちみちメーカーは対応しなきゃならないわけで、経産省の立場はこれでいい
Earth_f1 EVに関して過度に期待しすぎるのもどうかと思う。HV/PHEV/水素/にだってモーターとバッテリーの技術はあるわけだし悲観しすぎでしょ。あとガラパゴスで言ってる人は日本メーカーの海外売上比率を見てみてはどうですか？
ukidousan LNG以外の火力発電所を潰すまではHV優位かなあ https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20170913-00010007-msportcom-moto
moegi_yg トヨタが水素押し、EVにしなきゃ乗り遅れる、ガラパゴス、云々全部的外れ。中印蘭以外はHV, PHVも可、電動化の肝はバッテリー。日系はそこは進んでるし、スバル/マツダですらロードマップに数年後に導入
Dicer あれ？トヨタもEV用の高性能電池を開発中じゃなかったの？？→ http://jp.techcrunch.com/2017/07/26/20170725toyotas-new-solid-state-battery-could-make-its-way-to-cars-by-2020/
poko_pen インフラ整備が不要なプリウスなどHVが20年掛けてやっとシェア30%(世界ではもっと低い)。充電スポットや新規発電所建設などインフラ整備が必要不可欠な電気自動車がどれだけハードル高いか理解して欲しい
dannier インドフランスはEV縛り宣言したけど、ドイツは同じ問題抱えてるから実はEV宣言はしてないんだよね。まあ研究開発と充電設備に巨額の投資はしてるけど。あと中国もいつ急に降りるかわからん、という感じなのだろ
ryokujya 日産のノートeパワーを見ましょう。リーフを出した日産がエンジンを発電に使うノートを出した意味を。今はハイブリッドが適している
もちろん私だって別にEVを否定してるわけじゃないぜ。政治的にもアドバンテージを取らないといけない部分があるのはその通りです。
インフラ整備や普及のための補助金、標準規格競争など、適切なタイミングを見て国が参加する必要はあります。はてブもそのあたりわかってる人をちゃんとフォローしたいですわ。
awkad いかにも日本だ。作る側が神と思ってる。決めるのは需要側なんだよ。中国とアメリカがEVだっていったらEVだ。日本は需要で負けてるんだから決定権なんてない
mamezou_plus2 充電スタンド規格「CHAdeMO」と別規格を欧米に作られ日本外し。EVが普及すると充電負荷が高すぎるのでスマート電力のシステムとかサービスとか。内燃車とは特性が違うから交通などデザインし直さなきゃいけない
giyo381 電気自動車の時代って言ってる人の中でwell to wheel知ってる人どんくらいいんだろ。石油が連産品とか、発電効率とか知ってるのかしら
石谷久（東京大学教授）による「Well to Wheel」でのＣＯ2排出量（ 2005 ）/ ガソリン車：193 / ガソリンハイブリッド車：123 / 燃料電池自動車：86 / 電池電気自動車：47 / https://blogs.yahoo.co.jp/zaqwsx_29/18278184.html
お前らみたいなアホが、燃料電池の時も同じことを言ってて、
燃料電池がだめになったらその時応援してたことも忘れて手のひらクルーするわけよ。
おまえらどうせEVについても、EVにさっさと乗ろうとしない政府は無能とか言っておきながら、
いざ上手く行かなかったら、「誰だよEVに一足飛びに行こうとしたやつは」とかいい出すわけよ。
２０４０年になった時、さすがにお前らもはてなをやってないとは思うが、
このブックマークページのコメントは保存しておいて「ほーら２０年前にこういうバカなことを言ってる人たちがいたんだよ」って晒してやるから覚悟しとけよ。
