大型で高価なバッテリーは信頼性が高いものです。実は問題を引き起こしているのは、12ボルトの小型バッテリーなのです。
電気自動車のバッテリーに関する誤解
電気自動車のバッテリーの長期信頼性について、多くの人が心配しています。私は、皆さんがいつも私に尋ねてくるので、それを知っています。EVに対して懐疑的な人々や購入を検討している人々にとって、最初に浮かぶ疑問のひとつは、「バッテリーは長持ちするのか？」ということです。しかし、最新の電気自動車の駆動用バッテリーは、非常に故障が少ないことがますます多くのデータで示されています。
心配する必要はありません。実は12ボルトのバッテリーが原因で、駐車場に取り残されることが起こっているのです。
内燃機関のドライバーは、そのリスクをよく知っています。従来の自動車は、車両の始動や電子機器へのパワー供給に12ボルトのバッテリー（通常は大きくて重い鉛蓄電池）を使用しています。巨大な駆動用バッテリーを搭載したEVには、このような時代遅れのバッテリーは必要ないと思われるかもしれません。
しかし実は、電気自動車もまったく同じ理由で12ボルトバッテリーに頼っているのです。電気自動車の12ボルトバッテリーは、EVのインフォテインメントシステムなどの低電圧電子機器の電源をオンにしたり、パッシブエントリーシステムや携帯電話コネクティビティなどのバックグラウンドタスクを実行したりするために使用されています。内燃エンジン車と同じように、バッテリーが切れてしまったら立ち往生してしまうかもしれません。こうした事態ではフル充電された巨大なメインバッテリーは役に立たないのです。
「単なる誤解があるだけだと思います」
上記のようにコンシューマー・リポートの上級自動車データアナリストであるスティーブン・エレック氏は語りました。
「電気自動車なのにバッテリーが切れるはずがない。でも、それは単にバッテリーの仕組みを理解していないだけなのです」
コンシューマー・リポートの信頼性データでは、12ボルトバッテリーの問題は明らかだとエレク氏は言っています。同社は、12ボルトバッテリーの問題がEVでより多く発生しているかどうかを確認できませんでしたが、ヒョンデ Ioniq 5、起亜 EV6、リビアン R1S、リビアン R1TなどのEVで一貫して問題となっていることを示すデータがあります。これらのブランドのフォーラムでも、この問題が指摘されています。
ヒョンデ、起亜、ジェネシスは、12ボルトバッテリーを充電するシステムの不具合により、EVのリコールを余儀なくされました。リヴィアンは、第2世代のR1では、12ボルトバッテリーのメンテナンス方法を完全に再設計しました。
EVの12ボルトシステムの仕組み
これらの問題を理解するには、EVの12ボルトバッテリーの充電と使用方法を理解する必要があります。通常、いわゆるDC-DCコンバーターが使用されています。このシステムは、メインバッテリーから直流（DC）を取り出し、通常300～900ボルトのバッテリーパック電圧を、12ボルトバッテリーの充電電圧である14ボルトに降圧します。
この問題への対応策は、大きく分けて2つあります。ほとんどの企業は、シンプルなアプローチを採用しています。車両が稼働しているときは、高電圧（HV）システムが低電圧（LV）の12ボルトバッテリーを充電します。車両が停止しているときは、電力の需要がほとんどないため、車両の電源を入れなくてもバッテリーは数週間は持続します。これが内燃機関車での仕組みです。安全上の理由から、多くのメーカーはユーザーがエンジンを始動することを選択しない限り、HV（高電圧）バッテリーを稼働させたくないと考えています。
他の設計では、スイッチを切るとより多くの電力が消費されるため、自動電力コントロールロジックが採用され、12ボルトシステムが低下すると、HVバッテリーがオンになり、12ボルトシステムを充電します。
12ボルトバッテリーが故障する理由
米国の新興EVメーカーであるリヴィアンは以前のR1SおよびR1Tラインで、悪名高いこのシステムを使用しており、ユーザーが「吸血鬼の消耗」（ヴァンパイア・ドレイン）と呼ぶ現象を引き起こしていました。 車のコネクティビティ機能やセキュリティ機能であは、12ボルトバッテリーを消耗させることがよくあります。 このような状況になると、HVシステム全体が12ボルトに電力を供給するために起動し、駆動用バッテリーの消耗につながります。
クルマ関係のフォーラムでは、リヴィアンが静止しているだけでバッテリーが大幅に消耗するという苦情が数えきれないほど寄せられています。下のビデオが示すように、12ボルトバッテリーが常にサイクルしている状態は、12ボルトバッテリー自体の早期故障につながる可能性もあります。この問題が内燃エンジン車の12ボルト故障よりも驚きなのです。
「他にも起こり得ることは、私たちオーナーやドライバーは、内燃エンジン車のエンジンをかける際にゆっくり回るセルモーターの音を聞くと、すぐに『ああ、バッテリーが減っているんだ。点検が必要だ。新しいバッテリーが必要だ』と考えるようになっていることです。そして、冬場に立ち往生したくないから、新しいバッテリーを購入するのです。電気自動車では、そんなことはあり得ないのです。」
上記のようにコンシューマー・リポートの自動車エンジニアであるマイケル・クロスはInsideEVsに語りました。
また、高電圧バッテリーから常にパワーを供給する設計も見られます。それにも問題があります。ベトナムの新興EVメーカーであるヴィンファストの VF8が駐車場で故障したとき、ドライバーは昔ながらのIT部門の特効薬を試しました。そうです、彼らは電源を入れ直してみたのです。12ボルトバッテリーを切断することは、通常、車を強制的にフルリセットする最も簡単な方法です。しかし、このEVは高電圧バッテリーを使用して自らにパワーを供給し続けたため、1日の大半でリセットできない状態が続きました。
しかし、より簡単な方法にも落とし穴があります。
ヒョンデ、起亜、ジェネシスのEVには、リヴィアンと同じような電力管理の問題はありません。それよりもはるかに深刻な物理的な問題があります。これらの車両の12ボルトバッテリーを充電する統合充電コントロールユニット（ICCU）が、故障の主な原因となっているのです。このユニット内のトランジスタが過電圧により損傷すると、車の12ボルトバッテリーを充電できなくなります。そうなると、12ボルトの電源がすべて失われるまで秒読み状態となります。そして、駆動パワーが徐々に失われていき、リコール通知でも述べられているように、衝突のリスクが高まる可能性がある不具合なのです。
ヒョンデは長年、この問題の解決に努めており、何度もリコールを行っています。 過去に ICCU のリコールを行った車両でも、問題の事例報告が今でも見られます。 彼らだけではありません。 フォルクスワーゲンは ID.3（日本では販売されていません）の 12V バッテリーに問題を抱えていました。 シボレーは Bolt の 12V システムに初期の問題を抱えていました。信頼性の模範であるトヨタでさえ、最初の試みではうまくいきませんでした。12ボルトバッテリーの故障により、仕様外のトヨタbZ4Xに乗っていたカイル・コナー氏は車が動かなくなり立ち往生しました。
EVの長期的な問題？
時がすべてを解決します。この場合も同様です。古いテスラやGMのEVでは12ボルトバッテリーに問題があることが時々ありましたが、新しいモデルではまったく問題ありません。リヴィアンの新しいR1は、12ボルトバッテリーを充電する際に車全体に電力を供給しないトリクル充電方式により、この問題を解決したようです。
ここで、EVの信頼性に関する大きな傾向の症状が再び現れています。問題はEVではなく、新しい設計なのです。DC-DC充電システムに本質的な間違いがあるわけではありません。しかし、オルタネーターの製造に数十年の経験を持つ自動車メーカーは、今、新しいシステムに取り組まなければなりません。ゼロから設計された複雑な部品には、設計上の欠陥がある可能性があるのです。
これらは自動車業界における大きなトレンドに対応するものです。シンプルで何十年も使われてきた12ボルトのバッテリーには、ますます多くのことが求められるようになっています。最新の自動車には、より多くのスクリーン、センサー、アンテナ、ライトが搭載されており、それらにパワーが要求されます。 また、これらのシステムの多くは、自動車がオフの状態でも、少なくとも部分的に利用可能でなければなりません。 アプリで遠隔操作できる自動車の場合、携帯電話モデムを常に通電状態にしておく必要があります。 キーレスアンロックを可能にする近接キーセンサーも同様です。 また、歩行者が照明を点けるということは、犬の散歩のために自動車の前を通り過ぎると、ヘッドライトが点灯する可能性があるということです。 私のブレイザーEVでは、このようなことが常に起こっています。
これらの問題は電気自動車特有のものではありません。また、スターターバッテリーの問題が増加傾向にあることも同様です。以下のように、J.D.パワー社の自動車ベンチマーク担当シニアディレクター、フランク・ハンリー氏は語っています。
「つまり、スターターバッテリーは業界全体で消費者の問題となっているということです。電気自動車では特に問題となっていますが、業界全体でも問題は増加傾向にあります。」
良いニュースは、状況が改善しつつあることです。自動車メーカーは、電気自動車の技術だけでなく、12ボルトバッテリーの作業負荷の管理についても、より経験を積んでいます。一部のメーカーはデュアルバッテリー構成に移行したり、テスラのサイバートラックのように、新しく48ボルトシステムを採用したりしています。
自動車メーカーは、EVにより適した低電圧バッテリーを選択することにも、より意図的になってきています。多くのメーカーは、内燃車両の始動時に必要とされる高電流のハンドリングには劣るものの、より頻繁に放電させるのに適しているディープサイクルバッテリーへの切り替えを進めています。自動車メーカーは徐々に、困難な教訓を学んでいる状況といえます。
「これは学習曲線です。つまり、新しい技術や機能を導入する際には、正しく機能するようになるまで時間がかかるということです。これは、電気自動車に見られる成長に伴う問題点のひとつなのです。」
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