電気自動車はゆっくりと、しかし確実に一般的になってきており、注目に値するまったく新世代の仕様が導入されています。航続距離は明らかですが、電気自動車の所有体験全体に大きな影響を与えるもう 1 つの指標、それが電圧です。
電気自動車のバッテリーパックの電圧が広告で宣伝されているのをよく見かけます。たとえばヒュンダイは、EV6 のような車に搭載されている 800 ボルトのバッテリーを誇りに思っています。これは、テスラ モデル Y の 400 ボルトのバッテリーの 2 倍の電圧です。
しかし、それは実際には何を意味するのでしょうか？知っておくべきことはすべてここにあります。
電気101
充電器を電気自動車に接続すると、充電器から車のバッテリーに電気が流れます。この流れはワット、ボルト、アンペアで測定でき、それぞれ何が起こっているかの異なる側面を表します。ただし、電圧の概念は比較的理解しやすいです。
電気は水のようなもの、電圧は水圧のようなものだと考えてください。この状況における電圧は、パイプ内にかかる圧力の量です。圧力が高くなると、パイプ内の水がより早く押し出されます。充電設定の電圧が高いほど、より少ない電流でより多くのエネルギーが送り出されます。
水の例えは続きます。この状況におけるアンペア（または電流）はパイプのサイズに相当します。 1トンの水を動かしたい場合は、圧力を上げるか、パイプを大きくするかのどちらかです。電気も同じように機能します。充電速度は主に電圧と電流によって決まります。電圧が高くなると必要な電流は少なくなり、電圧が低くなると必要な電流は大きくなります。
ここでワットが登場します。これらは全体の電力を表すためです。ワットを計算するには、システムの電圧にアンペア数を掛けるだけです。たとえば、1 アンペアで 120 ボルトを取ると、120 ワットになります。この数値は、特定の瞬間に転送される電力のスナップショットを表しますが、EV のバッテリーはワット時で測定され、それが容量の測定方法です。キロワット時 (kWh) は、1 時間に供給できる電力を指します。車に 100kWh のバッテリーが搭載されている場合、1 時間で 100kW (100,000 ワット) の電力を供給できます。
より高い電圧が意味するもの
頭が回る？心配しないでください。新しい用語を学ぶのはもう終わりです。結論: より速く充電するには、より多くの電圧またはより多くの電流が必要です。ただし、電流を増やすとエネルギー損失と熱が増加するため、実際のより高速な充電がより困難になります。したがって、実際により速く充電するためのより良い方法は、より高い電圧でポンプ内の圧力を高めることです。
電流が高くなると熱とエネルギーの損失が増えるということは、電圧が高い車はエネルギー消費を削減することで電力をよりよく節約できることを意味します。高電圧バッテリーはより多くの電力を供給できるだけでなく、その電力の多くが実際にモーターによって使用されます。また、熱として失われるエネルギーが少ないため、バッテリーの保存性が向上します。
では、なぜすべての EV が高電圧システムを使用しないのでしょうか?
電圧を上げるという課題
実際に高電圧システムを実装するということは、自動車メーカーが高電圧環境でもシステムの安全性と信頼性を確保するために、車内の回路とコンポーネントを再設計する必要があることを意味します。
それ自体が高価になる可能性があります。しかし、自動車の電気システムの再設計に加えて、そのシステムを構成するコンポーネントも高価になる傾向があります。ですから、驚くことではありませんが、すべての車が 800V バッテリーを使用しない理由は単純で、お金のためです。
すでに 800V になっている車はどれですか?
今日の世界では、高電圧システムとは基本的に 800V システムを意味しますが、将来的にはさらに高電圧になる可能性もあります。航続距離と充電速度の両方で記録を保持している Lucid は、すでに 900V バッテリー パックを使用しています。
最も注目すべき 800V 車には、Kia EV6、Hyundai Ioniq 5、Hyundai Ioniq 6 があります。これらは高電圧システムを利用しているだけでなく、EV としては手頃な価格でもあります。これらの車は 350kW で充電できますが、これは現在広く利用可能な EV 充電速度の中で最速です。
より高電圧システムを採用している他の自動車会社には、ポルシェやアウディなどがあり、350kW の充電速度をフルに活用できる自動車も提供しています。
さらに多くのことが進行中である可能性があります。間もなく登場する Kia EV9 は 800V アーキテクチャを提供しますが、Kia は今後の低価格車の一部が代わりに 400V アーキテクチャを使用すると発表しました。今後 5 年ほどで 400V EV が過去のものになることを願っています。
しかし…私の車は350kWで充電し、400Vです
それならハマーEVのようなものがあるはずだ。 400V アーキテクチャで動作する一部の車は、通常 800V 車用に確保されている充電速度である利用可能な最大 350kW の充電速度を利用できます。
ハマー EV の場合、これは各層が半独立して充電できる二層バッテリーの使用によって実現されています。
このようなトリックを利用する車は他にあまり多くありません。最終的には、メーカーは少なくとも時間の経過とともに、この種のツールを廃止し、完全な 800V アーキテクチャを選択することになるでしょう。
800V 車には明らかな利点がありますが、誰もがそれを利用できるようになるまでにはしばらく時間がかかるかもしれません。特にEVの充電速度の高速化が非常に重要であるという事実を考えると、それが遅かれ早かれ実現することを願っています。
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