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もっと詳しく!

ここではQ&Aの補足としてもう少し詳しく述べてみました。
もっと本格的に学びたい方は このページの最後に本を紹介してありますので、是非読んでみて下さい。

1)EVとは

2)EVの必要性

3)EVの効率

4)EVの構造

5)バッテリーについて

6)モーターについて

関連書籍紹介



1)EVとは

 EVのEには、エコロジーとか、(ゼロ)エミッションとか いくつかの単語が当てられることがありますが、ここでは電気を意味するエレクトリックをあてて、 Electric Vehicle:電気自動車の略とします。
電気自動車ってどういうこと?っていう質問もありました。
エンジンとガソリンの代わりにモーターと電気(電池に貯めておく)で走る自動車です。
日本ではまだまだの感もありますが、現実にもう多くのEVが世界中で走り始めています。

国内でも鈴鹿でEVによるレースもありますし、 スイスにはガソリン車の入場禁止の観光地(ツェルマット)や、 実験的にEVによる街作りをしているところもあります。


2)EVの必要性

理由には大きく分けてエネルギー問題と、環境問題の二つがあります。

日本は戦後五十年で現在のような豊かな国に発展してきました。
アジアの各国が発展し50年くらい後、もし日本と同じレベルのモータリゼーションを迎えるとしたら、 自動車の数は今の十倍(約50億台!)にもなるといわれています。
このときはたしてその需要を満たすだけの石油があるでしょうか。
産油量が今の十倍にならなかったなら、再びオイルショックを迎えることになります。
そしてこの十倍になるというとが、もっと大きな問題を生み出すのです。

自動車の台数が十倍になるとしたら、当然生産設備もそれに見合った大きさになるでしょうし、他の産業も然りです。
ということは、単純に考えて、空気中に放出される二酸化炭素などの廃棄物も十倍になると考えていいでしょう。
果たして我々の体はそんな地球環境に耐えられるのでしょうか。

 最近、二酸化炭素の排出量増加による地球温暖化の問題がクローズアップされています。
このままでは100年後に人類が存在できるのか、と言うくらい、深刻な問題になっています。
現在の二酸化炭素の排出量は自然界が処理することの出来る量をすでに超えています。
しかしその量の約70%〜80%は先進七カ国で排出しています。日本はその中の第4位です。
わずか七カ国でこうなのですから、この先のことを考えると「このままでは絶望的」とも言えるでしょう。
この件に関してはまた別ファイルで詳しく述べたいと思いますが、せめて我々に出来ること (個人レベルで排出する二酸化炭素の量の中では、車の排ガスが最も多くを占めるのではないでしょうか) を一つづつ実行していく必要があるのではないでしょうか。

 ちなみに1995年度の日本の二酸化炭素の排出量は3億3200万トン。
人口一人当たりに換算すると実に年間2.65トンも排出していることになります。(JAF MATEより)

 一方 日本政府が提案している 1990年レベルに対して5パーセントのCO2削減。
これを産業部門と民生部門(47.5%)に分けて、民生部門を一人当たりに換算すると、 年55Kgの削減ということになるそうです。
1日5分のアイドリングストップで年16.5キロ減らせるそうです。(以上、ニュースステーションより)

EVにしたら、効果は大きいですよね。


3)EVの効率

 エネルギー換算の数値は設定条件によっても変わってきますが、現在一般に言われている方法で換算すると、 ガソリン車よりEVの方が 同じ原油量に対し、2〜3倍効率が良いと言われています。
この計算方法の中には、原油の輸送にかかるエネルギーや、 電気を発電所から送電する内に失われる分もふくまれています。
 最初から電気自動車として設計(改造をコンバートというのに対してグランドアップといいます) された試作車でも、良い結果が出ているそうです。
 また電気自動車なら、火力発電にこだわることなく、地熱や、風力による発電でも走ることが出来ます。
たとえば家庭の屋根の上に設置した太陽電池からでもEVを走らせることは可能です。 (現に挑戦している人もおりますし、自動車メーカーで、試作テストをしているところもあります。)
 また、風力発電のためのより効率の良い発電機を開発した会社もあります。
カタログによると従来の2分の1の回転数で、最高80パーセント以上の効率が得られるとのこと。

 こうなれば、二酸化炭素の排出は車に限って言えば、ゼロです。 (施設を作る・稼働させる為に出る分は別)


4)EVの構造

 構造的にはエンジン自動車より簡単です。簡単に言ってしまうとエンジン自動車から、エンジン・ドライブシャフト・デファレンシャルギア・マフラーなどの動力・伝達系を取り除く。次にあいてしまった空間に、モーター・コントローラー(モーターを制御する)・バッテリーを詰め込みます。

レイアウトには色々ありますが、次の四方式が考えられています。

1)コンベンショナル方式 トランスミッションを通してプロペラシャフトにつなぐ方法
2)ノートランスミッション方式 プロペラシャフトへ直結
3)デフレス方式 左右2個のモーターをタイヤへ直結
)インホイール方式 左右2個のモーターをホイールの中へはめ込む形で直結

コンベンショナル方式ではミッションがあるため小さいモーターでも駆動が可能。
モーターの性能に左右されることが少ない。従来のタイプ(特にコンバート)に多い。

ノートランスミッション型は伝達ロスもなくなるし、重量も軽くできる。
モーターサイズは(1)より大きくなる。

デフレス方式はプロペラシャフトを伝わってきた動力を左右へ割り振るデフもないので、さらに伝達ロスが減る。
グランドアップでよく用いられる。

インホイール方式は空間の有効利用が出来るが技術的な難しさもある。


5)バッテリーについて

電池に求められる性能

エネルギー密度(電力容量) 一充電走行距離に影響
パワー密度(最大電力量) 加速性能最高速度に影響
寿命(繰り返し充電回数) ランニングコストに影響
充・放電効率取り扱いやすさ(安全性も含め)

バッテリーにも色々種類がありますが、現在 次の3種類が有力と言われています。

(1)鉛電池 それぞれに一長一短があり、従来は
信頼性と価格から鉛電池(密閉型)が 用いられることが多かった。
(2)ニッケル・水素電池 エネルギー密度は高いが、高価。
トヨタのハイブリッドにはニッケル水素電池が用いられています。
(3)リチウムイオン電池 リチウムイオン電池はエネルギー密度は高い。
現状ではEVに用いるには安全性の向上が必要とのことです。

のんびりファイルを作っている間に
トヨタのハイブリッド車が発表され
ついでにニッケル水素電池の増産というニュースも入ってきました。
それどころか、このバッテリーのリサイクル実験をはじめるそうです
(97/10/24 日本経済新聞より)。
これにより新品より最大3割安くできる見通しだそうです。


6)モーターについて

モーターの種類

直流モーター 低価格。コントローラーも安価で小型
誘導モーター 比較的低価格だが、交流を使うためインバーターが必要。
コントローラーも高価
ブラシレスDCモーター 小型化ができ高効率だが、高価。インバーターが必要。
コントローラーも高価

モーターを動かす為にコントローラーと呼ばれる部品も必要です。

コントローラーの性能によってもEVの走行距離等が変わります。

モーターも電池同様まだまだ発展途上であり、何処に落ちつくかは分からないようです。


最後にもっともっと詳しく知りたい方のためにEV関連書籍を紹介いたします。

技術的なこと

清水 浩著 「電気自動車のすべて」          日刊工業新聞社  \1,800

清水 浩著 「新しいEV」              オーム社     \,1133

入門向け

田口雅典著 「あなたのクルマをEVに乗り換えよう」  オーエス出版社  \1,200

舘内 端著 「800馬力のエコロジー」         ソニーマガジンズ \1,500


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