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電気自動車の電池について
こんにちは 電気自動車の電池ことを調べているのですが、以下について教えて下さい。 １． EVバッテリー充電後の航続距離は、ガソリン車に比べて短いらしいですが、この点は現在でも変わらないのでしょうか？また航続距離を伸ばすには、どのような電池を開発する必要があるのでしょうか？ 「リチウムイオン・キャパシタ」電池は今でも開発が進められているのでしょうか？ ２． EVのバッテリー充電時間は、４から８時間かかるらしいですが、より急速に充電するには、どのような電池を開発する必要があるのでしょうか？ ３． EVの電池寿命はどのくらいなのでしょうか？また寿命を伸ばすには、どのような電池を開発する必要があるのでしょうか？ ４． 非接触充電は、急速充電が可能なのでしょうか？ ５． これから普及していくことを想定するとEVのモータは、レアメタルを使用しないIMが、SMよりも適しているのでしょうか？SRMは効率が悪いので、向いていないのでしょうか？
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私的見解です １．EVバッテリー充電後の航続距離 航続距離をのばすには電池を増やすしかないのですが重量＆値段が問題 電池はEV車の値段の半分を占めるとの事 コストの為に電池容量（航続距離）を抑えているのです 今後は下がるでしょうけれど 値段下がっても重量が増えるとこれがまた制限を与えます 「リチウムイオン・キャパシタ」電池はまもなく製品が出そうです 高効率＆低コスト電池が決め手です 何せ冷暖房も これで賄わなければなりませんから 先日のTVニュースによると中国ではスタンドに電池を用意し交換方式でやるそうです（国営電力会社） 交換方式なら直ぐに普及するでしょうね？ 航続距離制限が無くなります 日本は買い取り方式 ２．EVのバッテリー充電時間 急速充電は既に行われております でも寿命が短くなりますから伸ばす研究が必要 ３．EVの電池寿命はどのくらいなのでしょうか？ 現在は標準のPC用リチウムイオンで500回程度が保障されてますが 車用の場合改良されてはいるようです 今後は更に改良が必要でしょう これは車のコストになりますから 現在EV車は400万位で半分の200万が電池代との事 大量生産になれば どちらも半分以下にはなるでしょう ４．非接触充電は、急速充電が可能なのでしょうか？ 効率が落ちるでしょうね？ 充電器も電池も 多分一割位 バスでやってました 非接触充電器の上にバスを止めるのです 急速充電では無いと思いますが止める度に自動充電され人件費が掛からないのです ５．これから普及していくことを想定 IM、SMについては知りません 大量生産になれば値段が重視されますからレアメタルに代わるものが必要になるでしょう 現在のEV車はガソリン車のエンジンをモーターに置き換えただけの低効率です ギヤー系のロスがあるのです 車輪とモーターが一体構造か 二車軸に二モーターを直結が高効率でしょう つまりギヤーを省くのです ４モーター独立ならコンピューター制御でデフも省けるでしょう 何年か前のTVニュースによると４モーター独立駆動は既にあるようで何処かの大学の先生が作ってました 現在は会社を作ってこれから売るとか。
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- 中村 拓男（@tknakamuri）
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1. 遠距離と短距離用を分けるという発送はだめですかね。 100Km以上走るみたいですが、個人で普段使いなら十分では？ 遠距離の商用は再び鉄道の依存度を高めるとかじゃだめかな。 利便性は劣るけどエネルギー効率がずっといいですからね。 2. 急速充電より、電池を標準化して、スタンド側で充電して おいて、都度交換するという方式が真面目に検討されている みたいですよ。これなら長距離でも時間のロスがないです。
補足
お返事有難うございます。 その通りですね。
- misawajp
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１ は 比較する条件が 根本的にずれています 比較するなら 燃料タンクの容量と電池の容量（容積・重量を含めて）です これが 車両の総重量、バッテリや燃料タンクの容積比率・重量比率を一定以下にしたい と言う前提があれば 搭載可能な燃料の量・バッテリの容量が決まってきます ガソリン等の燃料とバッテリに充電された電気の量は、使用可能なエネルギーと言う点では同じですが、そのエネルギーを発生する挙動が全く異なります 同一のエンルギー量を発生させるための燃料の量（容積と重量）と充電可能なバッテリの容量（容積と重量)を比較すれば、利用効率の差を勘案してもバッテリはガソリン等の容積で5倍以上、重量では十数～数十倍になります 同じ航続距離にするには、車両を大きくするか積載可能量を減少させるかしかありません 対策は、容積が小さく・重量が軽く・充電量の大きい・安価なバッテリの開発です ２は 充電とは化学反応でエネルギー形態を可逆的に行わせることなので、反応時間を確保することが必要です、能力の9割以上を発揮させるには数時間が必要です、これを数十分程度の短時間で行なわせれば、能力の2/3くらいしか利用できません ４は 接触であろうが非接触であろうが関係ありません ２，４の解決策は、バッテリのような可逆的な反応ではなく、燃料電池のような非可逆な反応を利用した物とすることでしょう 単語は知っているようですが、その意味や背景の知識が不足しすぎています 自分の足りない点がどこにあるかを自覚して学習することが重要です 自助努力が足らないようです
補足
お返事有難うございます。 ＞単語は知っているようですが、その意味や背景の知識が不足しすぎています ＞自分の足りない点がどこにあるかを自覚して学習することが重要です ＞自助努力が足らないようです すいません。でも、EVについて、詳細を知りたいです。
- tetsumyi
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理論的に電池容量は元素のイオン化傾向の値で決まります。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A4%E3%82%AA%E3%83%B3%E5%8C%96%E5%82%BE%E5%90%91 その点でリチウム電池は軽量で最高性能であり、これより優れた電池は無いことになります。 短時間で充電するには大電量を流すことになりますが、大電流を流すと発熱がありこれはどのような電池でも劣化の大きい原因となって限界があります。 通常の充電電池は1000から2000回の充電で寿命となります。 電池容量は搭載している電池内部の化学反応ですから、空気を使う反応に比較して重くなり走行距離を伸ばすのは難しいです。 その点で最も有利な電気自動車は空気を使う燃料電池であり、軽量で長寿命の燃料電池が完成すれば燃料を短時間で補給できる、ガソリン車をはるかに越える電気自動車が完成します。 また、燃料電池は高効率で大出力ですから家庭用の電気をまかなうこともできますから、原発も電力会社も必要なくなる可能性があります。 電気自動車を利用して、家庭用に設置した安価な鉛蓄電池に1日1回充電すれば良いことになります。 バッテリーを充電する方法は電力会社にますます依存することになって、原発と独占企業を継続させるだけです。
補足
お返事有難うございます。 ＞その点で最も有利な電気自動車は空気を使う燃料電池であり、軽量で長寿命の燃料電池が完成すれば燃料を短時間で補給できる、ガソリン車をはるかに越える電気自動車が完成します。 燃料電池自動車は以下の点があり、将来性が無いようなことを読んだことがあります。 １． 貴金属であるプラチナを触媒として大量に使う低温反応型の燃料電池は高い ２． 燃料電池は大きくなってしまう。電極の面積が大きい程、発生する電力は大きくなる。 如何でしょうか？ リチウムイオン電池の次世代電池は、リチウム空気電池やリチウム・キャパシタ電池ではないでしょか？
お礼
お返事有難うございます。 ＞１．EVバッテリー充電後の航続距離 ＞航続距離をのばすには電池を増やすしかないのですが重量＆値段が問題 ＞電池はEV車の値段の半分を占めるとの事 ＞コストの為に電池容量（航続距離）を抑えているのです 成る程、そうですか。 ＞今後は下がるでしょうけれど 値段下がっても重量が増えるとこれがまた制限を与えます ＞「リチウムイオン・キャパシタ」電池はまもなく製品が出そうです そうですか。金属空気電池、水素燃料電池等も開発されようとしているのですね。 但し、次世代の高性能二次電池の開発は、まだまだ先で、２０３０年頃になりそうなことも本に書いてました。 ＞高効率＆低コスト電池が決め手です 何せ冷暖房も これで賄わなければなりませんから エネルギー効率の悪いガソリン車は、無駄な熱がたくさん出るので、暖房に苦労しませんが、効率の良いEV車では問題なのですね。 ＞先日のTVニュースによると中国ではスタンドに電池を用意し交換方式でやるそうです ＞（国営電力会社） 交換方式なら直ぐに普及するでしょうね？ 航続距離制限が無くなります ＞日本は買い取り方式 交換方式は、「電池の重量が大きいから駄目」とある本に書いてましたが、やるのですね。 ＞２．EVのバッテリー充電時間 ＞急速充電は既に行われております でも寿命が短くなりますから伸ばす研究が必要 「茶でも」で、行われているのですね。でも家庭用の単相ではやはり充電に時間がかかりますね。 ＞３．EVの電池寿命はどのくらいなのでしょうか？ ＞現在は標準のPC用リチウムイオンで500回程度が保障されてますが 車用の場合改良され＞てはいるようです ＞今後は更に改良が必要でしょう これは車のコストになりますから ＞現在EV車は400万位で半分の200万が電池代との事 大量生産になれば どちらも半分以下にはなるでしょう EVの普及はまだまだ先になりそうですね。 ＞４．非接触充電は、急速充電が可能なのでしょうか？ ＞効率が落ちるでしょうね？ 充電器も電池も 多分一割位 ＞バスでやってました 非接触充電器の上にバスを止めるのです ＞急速充電では無いと思いますが止める度に自動充電され人件費が掛からないのです 非接触充電方式にも３種類あるようですが、電磁誘導型よりも、共鳴型が一番期待されているのですね。 ＞５．これから普及していくことを想定 ＞IM、SMについては知りません ＞大量生産になれば値段が重視されますからレアメタルに代わるものが必要になるでしょう レアメタルを必要としないSRMが期待されてますが、レアメタルの使用を極力抑え、リラクタンストルクを活用した埋込磁石同期モータが使用されるような気がします。 ＞現在のEV車はガソリン車のエンジンをモーターに置き換えただけの低効率です ＞ギヤー系のロスがあるのです 車輪とモーターが一体構造か 二車軸に二モーターを直結が高効率でしょう つまりギヤーを省くのです そうなんですか。本を読むと、インバータ＆ベクトル制御で、モータの回転数を制御し、交流モータは始動時のトルクが大きくて、EVに向いているものだと思っておりました。 http://www.catnet.ne.jp/triceps/pub/sample/WS261.pdf#search='電気自動車 モータ 始動トルク'