電気自動車を充電する際のエネルギー損失はよく知られており、EV充電器のレベルによって異なります。
実際にバッテリーに入るのは？
EVを充電する際に使っている電気のうち、実際にバッテリーに入るのはどれくらいでしょうか？これは、あなたが自分自身に提起したことがない疑問かもしれませんが、単純な答えは「そのすべてではありません」です。
電気をある場所から別の場所に移動させる場合、必ず送電ロスが発生します。遠くへ送電すればするほどロスは大きくなり、失われた電気はどこへ行くのかと思えば、熱となって放散するのです。一般的に、送電電圧が高いほど損失は少なくなります。
そのため、送電網を通じて電気を移動する際、高圧送電線（電圧が数万ボルトになることも）から低圧送電線（米国では120ボルト、欧州では240ボルトになることもある）に降圧された時点で、最も高い損失が記録されるのです。また、変電所を経由して電気を降圧したり、送電網の交流（AC）からEVの充電に必要な直流（DC）にしたりするプロセスにもロスがあります。
10％以上の充電ロス
EVの充電ロスを観察する最も簡単な方法は、EVのバッテリーを完全に使い切ってから100％まで充電し、何キロワット時電力量がかかったかを測定することです。驚くかもしれませんが、EVの公称バッテリー容量よりも10％ほど多くの電力が必要で、そのすべてが充電ロスに起因しています。
ドイツのADACは、新型BMW iXを22kW（16アンペア）のACウォールチャージャーに接続し、周囲温度73.4°F（23°C）で充電テストを実施しました。その結果、iXの105.2 kWhバッテリーパックを充電するには、実際には約125.2 kWhが必要であることがわかりました。これは約20kWh（または20％）のロスに相当し、多いように見えますが、EVの充電時に予想される平均的なロス（約15％）には遠く及びません。
カー・アンド・ドライバー誌が引用したように、EPAに提出されたテスラの認証文書には、このことが文書化された別の例があります。そのデータによると、モデルYパフォーマンスの完全に消耗したバッテリーパックに、240ボルトのレベル2充電器で81kWh強の電力を追加するには、実際には92.2kWhの電力が必要で、これは14パーセントの損失に相当します。
専用充電器のほうが効率的
基本的に、AC（レベル1またはレベル2）充電器を使用する際の充電ロスに影響する主な要素は、EVに搭載されたAC-DCコンバータ、充電器、充電ケーブル、EVのバッテリー（および温度管理の有無）、充電電力です。失われた電力の一部は単純に「送電ロス」と呼ばれるものに起因し、一部は熱によって失われ、以前は充電中のバッテリー温度を最適に保つために使用されます。
ADACの別のテストでは、EVを家庭用コンセントに差し込むだけで、ウォールボックスを使用するよりもさらに大きなロスが発生することがわかりました。ルノー・ゾーイ（バッテリーの温度管理がない）をウォールボックスなしで充電した場合、24.2％の損失を記録し、11kWのウォールボックスを使用した場合は9.7％まで大幅に減少しました。同じテストに参加した他のモデルでは、ロスの差はそれほど大きくありませんでしたが、それでも専用の壁掛け充電器を使用した方が有利という大きな差がありました。
レベル3のDC急速充電器からEVに充電する場合は、交流から電流を変換する必要がないため、事情が異なります。直流急速充電時の損失がどの程度低くなるかを検証するデータはなかなか入手できませんが、10％程度になるはずです。
電圧と効率は比例
当社のトム・モローニーは、数年前にエレクトリファイ・アメリカのステーションからテスラモデル3を充電し、CHAdeMOからNACSへのアダプターを使用してDC急速充電の損失を計算しました。彼はモデル3を7パーセントの充電状態から57パーセントまで充電し、約35.5kWhをバッテリーに戻しました。そのうちの約3.5kWhがロスであったと計算しています。フラットな状態から満充電まで充電した場合、ロスは合計で約7kWh、つまりその時点で使用可能なバッテリー容量の約10％であったと推測しています。
NACS急速充電器は仕様上は800ボルトで動作するように設計されており、800ボルトのEVを充電するのであれば、損失はもっと少なくなるはずです。
これは、世界中のEVユーザーにとって何が意味するかというと、車のバッテリーに電気を補充しているのと同時に、充電器とEVのバッテリーパックの間の電力損失分の料金も支払っているということです。損失を最小限に抑えるためには、最も効率が悪いと思われるレベル1の充電は避けるべきです。
レベル3の直流充電は最も効率的でロスも少ないですが、頻繁に急速充電を行うとバッテリーの劣化を早める可能性があります。そのため、EVを長期にわたって使用し、バッテリーの容量をできるだけ多く維持したい場合は、この充電方法はあまり良いとされていません。
この記事はこの投稿を引用・翻訳・一部補足・編集して作成しています。
テスラ関連の最新記事を毎日随時アップしていますので、過去のニュースはこちらを参照ください。
グーグルニュースでフォローする
※免責事項：この記事は主にテクノロジーの動向を紹介するものであり、投資勧誘や法律の助言などではありません。また、記事の正確性を保証するものでもありません。掲載情報によって起きたいかなる直接的及び間接的損害に対しても、筆者・編集者・運営者は一切責任を負いません。また、運営者はテスラ株式のホルダーです。
