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電気はすごいぜ、電気のパワー

基本的な知識ですが、走行するときは電気自動車もアクセルを踏みます。すると、バッテリーから、アクセルを踏んだ量に応じた電気がモーターに行って車は走行します。アクセルを離すと、タイヤの回転に伴ってモーターが強制的に回され、モーターは発電機になりますので、発電した電気をまた電池に戻して充電します。このように、電気自動車は加速・減速するたびにバッテリーから電気を取り出したり、逆に充電したりして走行します。もちろん、電気の出し入れに対して総合的に約30-40%くらいのロスが発生しますので、永久に走行できるわけではありません。

ほとんどの電気自動車にはリチウムイオン電池という電池が使われています。これはスマホなどに使用されているものと同じ種類のもので、電池としては大変性能のよいものなのですが、自動車用に使うと限界が見えてきます。具体的には「容積密度」と「充電速度」が大きな課題。容積密度というのは、電池が場所を取るということです。先ほどのモデルSの例でも、車体下部全体に搭載して85kWh、走行可能距離にして約400kmとなり、現存の技術で800km走行できる車を作ることはまだ不可能です。急速充電と、自宅やホテル・旅館等での普通充電は、方式が異なります。

バッテリーは直流(プラスとマイナスがある)で、モーターは(究極的には:直流モーターもありますが、直流モーターは内部にブラシがあり、プラスマイナスを切り替えているので)交流で動きます。急速充電器は、もちろん電力会社の電力網に接続されているわけですが、電力会社は交流しか供給しないので、その交流を充電器内で直流に変換し、バッテリーに直結して充電します。普通充電器は、構造を簡単に(=コストダウン)するために、交流のまま車に電気を供給します。

ということは、バッテリーに充電するためには車内で交流を直流に変換する必要があり、そのために車載充電器が搭載されています。もう一つ、車が減速するときにはモーターからバッテリーに電気が戻ってきますが(回生といいます)、回生時もやはり交流から直流に変換する必要があります。急速充電時、バッテリーが大きいほうが同じ時間でたくさんの電気を充電できるわけですが、回生時も同じで、バッテリーが大きいと、長い下り坂などでも無駄なく電力を回収できます。