EV・PHVの基礎知識
「EV」とはElectric Vehicleの頭文字で、「電気の乗り物」という意味です。
本来は電車や電動バイクなどを含め、電気で動く乗り物全般を意味していましたが、最近ではもっぱら「電気の自動車」を意味する用語として使われるようになっています。
特に「EV」はバッテリーの電気のみで動く「電気自動車」を意味する用語として使われることが多く、エンジンを搭載した電気自動車である「プラグイン・ハイブリッド車」については「PHV」もしくは「PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)」という用語を使って区別されています。これにならい、当研究会でもEVを「電気自動車」、PHVを「プラグイン・ハイブリッド車」の意味で使用しています。
EVの基本構造
EVの外観例（i-MiEV）
EVの外見は従来のエンジン自動車と基本的には同じです。
しかし、中身は全然違います。下図のようにエンジンの代わりにモーターが、ガソリン（およびタンク）の代わりにバッテリーが搭載されているのです。
EVの仕組み
マフラーのないEVの後部
エンジンが無いので、大きなエンジン音や振動もありませんし、排気ガスが無いのでマフラーもありません。
初めてEVに乗った人は、スイッチをオンにした後で必ず「えっ！もう走れるの」と言います。それほど、EVは従来のエンジン車とは似て非なる乗り物だといえるでしょう。
参考情報：
日産 技術開発の取り組み リーフ（日産自動車）
エネルギーをリサイクルする「回生ブレーキ」
EVにはエンジン自動車にはない「回生ブレーキ」が備わっていて、エネルギー効率向上に一役買っています。
自動車は加速するときにエネルギーを使ってスピードを上げていきます。
エンジン自動車ではこのエネルギーは二度と取り戻すことはできません。ブレーキパッドの摩擦熱として捨てられます。
しかし、EVでは自動車を減速させるときに、タイヤの回転力で発電機を回し、電気エネルギーに変換してバッテリーに戻す、ということができます。これを「回生ブレーキ」と呼びます。
「回生ブレーキ」によって、加速に使ったエネルギーの一部を回収することができます。
PHVの基本構造
PHVもバッテリーに電気がある間はEVと同様に、モーターとバッテリーで走行します。
EVとは異なりエンジンも搭載されていますので、バッテリーの電力が少なくなると、エンジンの力で走行することができます。
車両重量を抑えるため、バッテリーの搭載量が少なくなっており、EVに比べると電力のみで走行できる距離は短くなります。
エンジンの力の使い方でいくつか種類があります。
- シリーズ方式
エンジンの力で発電機を動かして発電し、その電力でモーターを動かして走行します。エンジンの力は車輪には伝わりません。 - シリーズ・パラレル方式
エンジンの力で直接車輪を動かすと同時に、発電機も動かして発電します。モーターとエンジンの両方の力が車輪に伝わります。
EV・PHVの特徴
PHVは電気のみで走行しているときは、EVとほぼ同じ特徴となりますので、まずはEVの特徴を紹介します。
- EVの長所
- 電気を動力源としているため、多様なエネルギー（石油、天然ガス、原子力、自然エネルギーなど）を使用することが出来る
⇔ エンジン自動車は石油に依存 - エネルギーの利用効率が高いため、同じ距離を走行するのに必要なエネルギーが、エンジン自動車よりも少ない
＝ 省エネであり二酸化炭素も削減 - エネルギーの費用が安価
⇒ 電気代はガソリン代の半分以下 - 走行中に排気ガスが発生しないため、空気を汚さない
- 電気モーターはエンジンよりも静か
- 電気を動力源としているため、多様なエネルギー（石油、天然ガス、原子力、自然エネルギーなど）を使用することが出来る
- EVの短所
- 走行可能距離に制限がある
- 充電にかかる時間がガソリンを補給する時間よりも大幅に長い
- 充電場所が少ないため、遠出をするのに不安がある
- 販売数が少ないため製造コストが高止まりしていて価格が高い
EVの短所は、今後の技術開発や世界的な普及により、将来的には解決されると見込まれると考えられます。
それでは次に、PHVの特徴を紹介します。PHVは上記のEVの特徴に加えて以下の特徴を持っています。
- PHVの長所
- バッテリーの電力が不足しても、ガソリンを使って走行を続けることが出来るため、走行可能距離が長くなる
- 既存のガソリンスタンドで燃料を補給できるため、充電インフラが整っていなくても安心
- PHVの短所
- バッテリーの電力が不足するとガソリンエンジンを使用するため、走行中にCO2が排出される
このようにPHVは、現時点でのEVの短所をカバーする長所を持っています。
充電設備について
EV・PHVは電気を動力源としていますので、充電する必要があります。充電設備には、大まかに区別すると以下の種類があります。
- 普通充電
- 定格電圧：100V
- 定格電圧：200V
- 急速充電
詳しくはこちらのサイトをご覧ください。
参考情報：充電設備について｜EV・PHVとは｜EV・PHV情報プラットフォーム（経済産業省）
コラム：200Vのコンセント形状に注意！
同じ200Vのコンセントでも2種類の形状があります。
EVでは平型を使うように統一されています。
しかしちょっと古いところだと丸型が設置されている場合があります。
基本的に丸型はEVの充電には使えません。（旧型のi-MiEVや、変換アダプタを持っていれば利用可能です）
200Vコンセントの利用を検討する場合には、事前にコンセントの形状を確認しておくことをお勧めします。
コラム：ディーラーの営業時間に注意！
現在設置されている急速充電器の大部分はカーディーラーにあり、それが使えるのは営業時間の間だけです。つまり、朝早くや夜間、定休日の場合には使用することができません。
頼みの綱の急速充電器なのに、到着してみたら閉まってた！ということにならないよう、事前に営業時間や定休日を調べておくことをお勧めします。
充電時間
200V普通充電の場合、日産リーフはバッテリーが空っぽの状態からフル充電すると、8時間程度かかると公表されています。三菱iMiEVのGグレードも大体同じくらいです。
夜家に帰ってきてEVをコンセントにつなぐと、次の朝までは8時間以上あるはずですので、寝ている間に充電は完了します。
外出先でどうしても急いで充電したい場合に備えて急速充電器が存在します。30分以内（残量等の条件によって充電時間は変わります）の充電で80％程度まで充電ができます。
これで160km程度（日産リーフの場合）は走ることができます。
外出先で200V普通充電は時間がかかりすぎて使えない、という声もありますが、例えば食事をしながら1時間充電したとすると、30km程度走行可能距離が増えます。これだけあれば、日常的な走行距離はカバーできるでしょう。
コラム：急速充電はなぜ80％まで？
急速充電は例えるなら「出発間際の電車にたくさんの人が駆け込み乗車する」ような状況です。普通充電に比べて発熱量も大きく、バッテリーにかかる負荷が大きくなります。もし80％以上に充電しようとすると、今度は「満員電車にさらに人を押し込む」ような状況になります。バッテリーにかかる負荷はさらに大きくなり、その寿命を縮めてしまいます。そのため、バッテリーを保護するために、80％で充電をストップさせているのです。