電気自動車の航続距離に影響を与える要因は何ですか

バッテリー技術: エネルギー密度と化学

最も明白なバッテリーから始めましょう。クラシックカーのガソリンタンクに似ていますが、ここに電気が蓄えられている点が異なります。バッテリー容量はキロワット時 (kWh) で測定されます。この数値が高いほど、乗車に利用できるエネルギーが多くなります。

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2024 年に最高の自律性を備えた電気自動車は何ですか?

バッテリー容量は確かに重要な指標ですが、それだけでは車の実際の航続距離を判断するのに十分ではありません。

バッテリーが大きいと重量も重くなります。そして体重は自律性の敵です！メーカーが容量と軽さの適切なバランスを見つけようとするのはこのためです。これらは、バッテリーのいわゆる「エネルギー密度」(Wh/kg または Wh/L で表される) に基づいて機能します。基本的に、バッテリーの特定の体積または重量に保存できるエネルギーの量です。

現在、最も効率的なリチウムイオン電池は、約 250 ～ 300 Wh/kg のエネルギー密度を達成しています。ただし、この分野の研究は非常に活発であり、今後数年間で 400 ～ 500 Wh/kg の密度に到達することを目指しています。これらの進歩により、重量当たりの自動車の航続距離を大幅に延長するか、現在の航続距離を維持しながらバッテリーの重量を削減して、自動車の全体的な効率を向上させることが可能になる可能性があります。

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電気自動車: さまざまなバッテリー技術 (ナトリウム、固体、LFP、NMC、NCA など) とその利点を示します。

電池の化学彼らのパフォーマンスにも大きな役割を果たします。現在市場を支配しているのは、LFP (リン酸鉄リチウム) と NMC (ニッケル マンガン コバルト) の 2 つの技術です。

LFP は寿命が長く、熱安定性が優れていますが、エネルギー密度が低い (140 ～ 160 Wh/kg) ため、LFP を使用できる自動車の範囲が制限されます。一方、NMC は、より高いエネルギー密度 (200 ～ 250 Wh/kg) を達成することを可能にしますが、コストが高く、熱安定性が低くなります。

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長距離旅行に最適な電気自動車（充電コストと航続距離）はどれですか?

したがって、これらのテクノロジーの選択は、自律性、コスト、耐久性、安全性の間の妥協によって決まり、各メーカーは市場における自社の位置付けに最も適したソリューションを採用します。

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WLTP、EPA、CLTC、NEDC: (電気) 自動車の航続距離はどのように測定しますか?

モーターとエレクトロニクス: 電気を運動に変換する

エネルギーがバッテリーに蓄えられたら、それを運動に変換する必要があります。これが電気モーターとそれに付属する電子機器の役割です。電気モーターは非常に効率が高く、ガソリン エンジンよりもはるかに優れています。電気エネルギーの最大 95% を運動に変換できますが、ガソリン エンジンでは 30 ～ 40% しか変換できません。

モーターを制御する電子機器も重要な役割を果たします。エンジニアは、これらのシステムをより効率的にするために懸命に取り組んでいます。たとえば、エネルギー損失を減らすために炭化ケイ素などの特殊な素材が使用されています。

エンジンと電子機器の効率を向上させるためのこれらすべての取り組みは、航続距離に直接影響を与えます。システムの効率が高ければ高いほど、無駄なエネルギーが減り、同じバッテリー充電量でより長く走行できるようになります。

空気力学: 空気中を滑る

風に向かって走ってみたことがありますか？疲れるよ。車の場合も同様です。目の前の空気を「押し出す」必要があればあるほど、より多くのエネルギーを消費します。ここで空気力学が関係します。

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空気力学の秘密: Cx が電気自動車にとって非常に重要な理由

電気自動車メーカーは、自社の自動車ができるだけスムーズに空中を「滑走」できるようにすることに多大な努力を払っています。彼らは車の形状に取り組み、ディフレクターや滑らかな下面などの小さな要素を追加します。これらすべては、いわゆる「空気抵抗」を軽減するためです。

これを、と呼ばれる数値で測定します。抗力係数 (Cx)。この数値が低いほど良いことになります。最も効率的な EV の Cx は約 0.20 ～ 0.25、またはそれよりも低く、非常に優れています。参考までに、クラシックカーは 0.30 ～ 0.35 程度です。

なぜそれほど重要なのでしょうか?高速走行時（たとえば時速80 km以上）では、空気抵抗が車の速度を落とす主な要因となるためです。したがって、空力特性が向上すると、特に高速道路での航続距離が向上します。

温度管理：暑すぎず寒すぎず

非常に寒いとき、または非常に暑いとき、スマートフォンの放電が速くなる傾向があることに気づいたかもしれません。 EV バッテリーの場合も同じですが、はるかに大きいです。

非常に寒い場合、バッテリーは効率的に動作することが困難になります。極端な状況では、自律性が最大 40% 失われる可能性があります。そして、それは体を温めるために使用するヒーターのせいだけではありません（それも影響しますが）。

非常に暑い場合は多少は改善されますが、それでもバッテリーの効率が 10 ～ 15% 失われる可能性があります。ここでも、エアコンの使用は問題にはなりません。

これらの影響に対抗するために、EV には温度管理システムが搭載されています。冷却剤を使用するものもあれば、（まれに）空気を使用するものもあります。目標は、バッテリーを快適ゾーン (通常は 20°C ～ 30°C) に保つことです。この範囲が最も効果があり、最も長く持続します。

一般に、ヒートポンプはこの点で最も効率的であり、車で検討するオプションです。冬場のバッテリーの熱管理、車室内の温度だけでなく、充電時間も大幅に節約できます。 。

天気も味方も敵も

天候は電気自動車の航続距離に重要な役割を果たしますが、それはバッテリー温度だけの問題ではありません。

雨や雪にも意見があります。濡れた道路や雪の多い道路では転がり抵抗が増加するため、車は前に進むためにさらに力を入れなければなりません。さらに、ワイパー、ヘッドライト、曇り止めを使用すると、追加のエネルギーが消費されます。彼らは個人としては大した消費者ではありませんが、長い旅行ではすべてが積み重なっていきます。

上で説明したように、これらの気象課題に対処するために、現代の電気自動車の多くはヒートポンプ。

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本当か嘘か？ヒートポンプオプションは冬場の電気自動車に非常に役立ちます

冬には、単純に電気を「燃やして」暖房するのではなく（これは非常にエネルギーを大量に消費します）、ヒートポンプは逆に冷蔵庫のように機能します。つまり、外気から熱を抽出します（そう、寒いときでもカロリーはあります）。空気中です!) 車室内を暖房します。夏は逆に体を冷やしてしまいます。従来の暖房や空調システムよりもはるかに効率的で、貴重な自主性を維持するのに役立ちます。

そしてタイヤも忘れずに！これらは、特に天候が関係する場合、車の航続距離において非常に重要な役割を果たします。適切に空気を入れたタイヤは転がりが良くなり、エネルギー消費が少なくなります。ただし、タイヤの空気圧は温度によって変化するので注意してください。寒くなると空気圧は低下します。このため、特に季節の変わり目にはタイヤの空気圧を定期的にチェックすることが重要です。

さらに、冬にはスノータイヤを使用したくなるかもしれません。安全性には優れていますが、転がり抵抗が大きいため、走行距離が 5 ～ 10% 減少する可能性があります。これは、雪道や凍結した道を安全に運転するために支払う代償です。

ここで、よく守られている秘密について話しましょう。電気自動車はよく使用します。彼らのために特別に設計されたタイヤ。

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電気自動車のタイヤが他と異なる理由: 航続可能距離、騒音、寿命について専門家と調査

しかし、なぜ？これは単純に、電気自動車には熱自動車とは異なるニーズがあるためです。まず、バッテリーのせいで一般に重量が重くなり、この追加の負荷をサポートできるタイヤが必要になります。第二に、電気自動車はトルク (車輪を回転させる力) を瞬時に伝達するため、タイヤの摩耗が早くなる可能性があります。したがって、これらのタイヤは耐摩耗性が向上するように設計されています。

しかし最も重要なのは、転がり抵抗を低減するように最適化されていることです。言い換えれば、車がよりスムーズに走行できるように作られており、エネルギー消費が少なくなります。これらの特殊タイヤは、多くの場合、グリップ、耐久性、燃費の適切なバランスをとる特定のゴム配合物とトレッド設計を使用しています。結果 ？電気自動車の航続距離が向上します。

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これらの新しいタイヤが冬場の電気自動車の航続距離をどのように伸ばすかは次のとおりです。

したがって、次回タイヤを交換するときは、必ず電気自動車専用に設計されたモデルを選択してください。

エネルギーの回復: あらゆる小さな一歩が重要です

電気自動車の優れた点の 1 つは、ブレーキをかけたときや坂道を下りたときにエネルギーを回収できることです。これを私たちはそう呼んでいます回生ブレーキ。

基本的にアクセルから足を離すか、軽くブレーキを踏むと電気モーターが発電機に変わります。車を減速させて電気を生成し、バッテリーに送り返します。自転車を逆向きに漕いでバッテリーを充電するようなものです。

最新のシステムは、ブレーキ時に最大 70% のエネルギーを回収できます。大したことではないように思えるかもしれませんが、停止と発進が多い長旅では、航続距離に大きな違いが生じる可能性があります。

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回生ブレーキ: その仕組みとその利点は何ですか?

多くの EV には、このエネルギー回収を最適化し、エンジン出力を制限してバッテリー電力を節約する「エコ」運転モードもあります。急いでいない場合は、自主性を高める良い方法です。

個人的にもファンになりましたあなたはワンペダルをモードにします。この運転モード、つまりワンペダル運転を提供する電気自動車が増えています。このモードでは、アクセルを放すと、車は回生ブレーキを使用して自動的にブレーキをかけ、通常は停止するため、さらに多くのエネルギーを回収できます。エネルギー効率が高いだけでなく、多くのドライバーは、特に渋滞時や市街地において、よりリラックスできると感じています。

ドライバー: 重要な人的要素

最後に、最も重要な要素を忘れないでください。それはドライバーであるあなたです。運転スタイルにより、EV の航続距離はプラスまたはマイナス 15% 変化する可能性があります。

緩やかな加速と早めのブレーキによるスムーズな運転で、より遠くへ進むことができます。逆に、急加速や遅めのブレーキなどスポーツ運転をすると、より多くのエネルギーを消費します。

スピードも重要な役割を果たします。速く運転すればするほど、より多くのエネルギーを消費します。これは、速度とともに空気抵抗が大幅に増加する高速道路で特に当てはまります。高速道路における速度の影響についてもう少し詳しく説明しましょう。

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電気自動車: 高速道路を時速 130 km ではなく時速 110 km で走行すると、次のような影響が生じます。

時速110kmではなく時速130kmで走行する時間を節約しているように見えますが、バッテリー寿命が 20 ～ 30% 減少する可能性があります。なぜそのような違いがあるのでしょうか？これは主に、速度とともに指数関数的に増加する空気抵抗によるものです。

簡単に言えば、130 km/h では、車は 110 km/h よりも多くの空気を「押し出す」必要があり、より多くのエネルギーが必要になります。

具体的なアイデアとして、EV が高速道路で時速 110 km で航続距離 400 km の場合、時速 130 km で航続距離は約 300 km にまで低下する可能性があります。これは非常に重要な違いです。もちろん、これらの数値はモデルによって異なる場合がありますが、ルールは同じです。つまり、より速く運転するほど、航続距離はより速く減少します。

最後に、旅行を計画することは大きな違いを生む可能性があります。 GPS を使用して最も効率的なルートを見つけ、渋滞を回避し、充電ステーションの場所を知ることで、航続距離を最適化することができます。

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フランス人は優れた自律性を備えた電気自動車を望んでいる：なぜそれが間違いなのか