電気自動車の消費電力は、どこまで抑えられるか  EVが“電欠”にならないために知っておくべきこと

電気自動車(EV)は充電できる場所が限られるので、特に長距離を移動する際には“電欠”にならないためにバッテリー残量に注意する必要がある。それではエアコンやシートヒーター、ライトなどの消費電力は、どれだけ走行できる距離に影響するのだろうか?

土砂降りの雨のなか、視界を確保するためにワイパーが激しく動き続ける。街灯のない真っ暗な田舎道を、ハイビームにしたヘッドライトが照らし出す。その間も、電気自動車(EV)のエアコンとシートヒーターは、凍り付きそうな冬の夜でも全力で動き続けている。

ところがカーナビの通知によると、どうやらこのEVに残されたバッテリーの残量が目的地までの走行に足りないらしい。計算するまでもなく、目的地までたどり着けない可能性が高いようだ。

シートヒーターをオフにしたらどうだろうか。ついでにステレオも切ったほうがいいかもしれない。車内の温度は少し下がるかもしれない。もし雨がやんだらワイパーを止められるので、あと数キロメートルは走れるかもしれない。

リアシートのインフォテインメントシステムを子どもたちに使わせないことはできるだろうし、2台ある「iPad」を車内で充電する必要はない。あるいは、地球に緊急帰還したときの「アポロ13号」のようにエアコンを完全にオフにして、あらゆる電子機器を切って速度を落とし、なんとかなるように願う方法もあるだろう。

こうした状況下における差し迫った問い──。それはEVユーザーなら誰もが知りたいことだが、充電残量のパーセント表示が1桁に近づいたとき、こうした対策で実際に効果があるのかどうか、効果があるならどの程度なのか、ということである。

エアコンを切ったりラジオをオフにしたりして走行することで、本当に走行可能距離を数キロメートルほど延ばせるのだろうか。そんな疑問に対する答えは複雑だが、実際のところ驚かされることが少なくない。

バッテリーの温度管理の重要性

EVのバッテリー(そして車内)の加熱と冷却による電力消費は、クルマを駆動するモーターに続いて大きいのだと、英国のラフバラー大学で車両の電化を専門とする講師のアシュリー・フライは説明する。

「エネルギーの必要量は、温度や日光など多くの外部要因によって異なってきます。加熱や冷却のための電力消費は、周囲の温度が最適に近い場合は数百ワットですが、非常に暑いか非常に寒い環境では1k~2kWになります。非常に寒いときにクルマを動かそうとしてバッテリーをヒーター(抵抗加熱器)で温める必要がある場合などは、最大で5kW以上になることもあります」

バッテリーの温度が、なぜそれほど重要なのだろうか。バッテリーの温度が低いと、ある化学反応によって性能に限界が生じるからだ。

自動車業界で現時点で利用されている技術では、低温下において高電流の充放電をうまく処理できない。低温に晒されると、リチウムめっきと呼ばれる現象が発生するのだ。電流が強くなるほどリチウムイオンが負極材の内部に入り込む速度が追いつかなくなり、負極材の表面にリチウムイオンが金属として蓄積してしまう。これがバッテリー性能の経年変化や劣化の原因となる。

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