大型車の長所・短所

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    大型車の長所・短所

    大型車の長所・短所
    主に大型車向け
    架線集電式ハイブリッドカー
    幹線道路では架線集電で電動機を回し、支線では内燃機関とトランスミッションで走行するタイプ。
    トロリーバスは都市部の交通機関として古くから実用化されていたが、架線のある所以外では走れないことなどから、普及が限られており、ディーゼルエンジンを搭載したバスの性能向上により廃れた国も多い。
    しかし近年、ハイブリッドカーに集電装置を取り付け、架線のない所も走れるトロリーバスが開発され、見直されている。
    技術的には、高価で重く寿命の短い二次電池が不要で、長時間にわたり大出力を発揮できることが長所で、変電所と架線・架線柱の設置や、その保守費用、街の景観に与える影響などが欠点である。
     
    長所
    電池が少容量(小型)ですみ、重量・コスト面で有利。
    (電池式 = 純電気大型自動車の場合、電池代だけで1600万円といわれている)
    大出力が可能であるため、CO2排出・石油消費で大きな比率を占めるバス・トラック等の大型自動車輸送の電動化に適用可能
    持続的に大出力を発揮可能
    ガソリンスタンドで給油可能
    車両コストはハイブリッドと大きく変わらず、数百万から数千万円ですむ
    架線のある幹線はガソリンより安価な電気が使え、車両からのCO2排出も無い
    架線集電では航続距離の制限が無い。
    支線での航続距離も電池式に比べ、大きい
    電池式電気自動車に比して電池が小さいため車両が軽くなり、エネルギー消費とCO2排出が低減できる
    トロリーバスで十分実績がある。
    走行エネルギーコストが非課税ベースで電力は石油の10-15%である
     
    短所
    架線の問題
    高速道路上の架線を社会が受容する必要あり、美観への影響と安全性が問われる
    架線敷設の為、どんなに低く見積もってもkmあたり2 〜 3億円のイニシャルコストが必要
    通常の架線で交通集中に見合う電気容量が確保できる保証が無い
    架線保守要員が必要
    溶断、破断による新たな危険
    整備不良車による他車や設備へのリスクが大きい
    集電走行中は決められた車線以外への変更がトロリーポールの場合は困難
    架線なしの末端道路ではエンジンを動かすので従来と同様にCO2やNOxが排出される。
     
    現状
    架線式の最大の欠点であった「架線のないところは走れない」ことがハイブリッド化によって克服されうる事などもあり、豪州や米国や欧州の一部で公共バスを中心にトロリーバスが見直され、ハイブリッドバスと影響融合しながら拡大している
    都市間道路に架線が無いというインフラの問題で(ハイブリッドトラック/乗用車が実用化されているにもかかわらず)集電式ハイブリッドバスによる大型自動車輸送電化は、2008年現在トラック/乗用車に応用されていない。
    トロリーバス
    デュアルモードトレーラー
    ボストンのハイブリッドトロリーバス


    非接触充電ハイブリッド車

    非接触充電ハイブリッド車
    道路に埋め込まれた誘導コイルで走行中や停車中に車載電池に充電することで電池容量(重量とコスト)を抑えつつ、長距離の電池走行を可能とし、支線はエンジンで駆動するタイプ。
    市内走行向けの路線バスの電化に最初の適用が期待されている。
    充電コイルの市内設置が進めばトラックの市内走行電化にも応用できると目されている。
     
    長所
    重く高価で寿命の短い電池を節約できる
    電池コストは走行途中充電しない電池自動車より大きく減額が期待できる
    ガソリンスタンドでの給油が可能
    大型車両に向く
    コイル充電装置のある区間は化石燃料より安価な電気が使え、車両からはCO2排出がない
    コイル充電装置のある区間では航続距離の制限は無い。
    支線の航続距離も大きい
    電池が小さくてもよいので、電気自動車の中では架線式に次いで車両が軽くなり、エネルギー消費とCO2排出が節約できる
    架線や集電装置が不要で、景観・美観上優れる
     
    短所
    インフラ整備に費用が掛かる
    変電所の建設や地中コイルと給電設備の敷設が必要
    給電システムの保守要員が必要
    昼間走行の場合、夜間電力が使えない(電池式は夜間蓄電・昼間走行が可能)
    架線なしの末端道路ではエンジンを動かすので従来と同様にCO2やNOxが排出される。
    ただしバイオ燃料の場合はカーボンニュートラルでCO2の問題は少ない。
    現状では走行中の充電が不可能。
    バス停など、停車中しか充電できず、事実上バス専用で、トラック等には向かない。
    1充電あたりの走行距離も15km程度である
    給電サービスへの課金システムが必要となる
    非接触充電式ハイブリッドバス


    駆動系の配置による分類
    駆動系の配置による分類
    電気自動車は電動モーターを含む駆動系の配置によりいくつかに分類できる。
    通常のガソリンエンジン車に最も近く、比較的簡単な改造によってエンジン部分を積み替え、プロペラシャフトやデフなどをそのまま使用するものから、駆動タイヤ近くにモーターを配置し、場合によっては減速ギヤを介して駆動輪に接続するもの、そして、最も従来の自動車とは異なる駆動系の配置となるインハブ・モーターを持つものなどがある。
    図では簡単のために後輪のみの二輪駆動で示したが、前輪駆動やエリーカのような総輪駆動も可能である。
     
    電池式電気自動車の環境性能
    利点
    電気自動車は「有害排出物が無く(ゼロエミッション)、環境にやさしい」と考えられており、局所的な大気汚染の緩和策には有効である。
    また、原子力・風力発電との組み合わせによりCO2削減にも有効と見られている。
    また騒音源である内燃機関を搭載していないため、一般に音が静かであるという特徴もある反面、自動車の接近に気づきにくく危険であり、なんらかの形で車の接近を知らせる仕組みが必要という意見もある。
    発電所発電からの全体を考慮した電気自動車のエネルギー効率については、最新の火力発電所などの発電効率が高く、廃熱利用を含め、60%程度の熱効率を実現する発電所も増えているため、送電効率・充放電効率・動力変換効率などを含めても、内燃機関自動車に比べて高い効率が実現できるとされる。
    例えば東京電力川崎火力発電所の一部の発電機ではコンバインドサイクルを導入し、最大59%の熱効率となっている。
    電気モーターは起動から最大トルクを得ることができ、損失の発生するトランスミッションなどを用いず直接車輪に動力を伝達でき、これを生かした技術としてインホイールモーター(またはハブインモーター)と言われる、モーター軸にホイールを取り付けて動力伝達ロスを最小限にする技術が存在する(実際には、インホイールモーター内に減速ギアを用いている例がある。
    ダイレクトドライブインホイールモーターと言われる、完全にトランスミッション機構を廃したインホイールモーターも一部で研究開発されている)。
    そのため慶應義塾大学電気自動車研究室の試算では、電気自動車の電力をすべて火力発電でまかなったと仮定しても、ガソリン車よりも3〜4倍、総合効率で優れるとされている(詳しくはエリーカを参照)。
    また電気はあらゆる発電方法から得られるという特性を生かして、燃料電池・風力発電・太陽光発電など、発電時に二酸化炭素を出さない手法も活用できる。
    太陽電池を車両に搭載し、走行電力の一部をまかなうことも可能である(例、ソーラーカーの項も参照のこと)。
    日本で電池式電気自動車を使用する場合、深夜電力を使用して充電することが考えられる。
    日本においては、8000万台の比較的高性能なプラグインハイブリッドカーや電気自動車が普及した場合、出力調整の難しい原子力発電所の深夜余剰電力の有効利用につながり、またガソリン使用量の7割を削減できると試算されている。
    電力に占める原子力や再生可能エネルギーの利用割合が増えることで、さらに温暖化ガスの排出量削減が出来ると見込まれている。
       

    欠点
    欠点
    バッテリー
    重金属・希土類や化学物質などを多量に消費するバッテリー(二次電池式)を、ハイブリッド車よりも遥かに大量に搭載することからライフサイクルアセスメント (LCA) の観点からの問題も指摘されている。
    実際に公益法人などで使われていた軽バンEVでは重いバッテリーを搭載し、重さにより車体が極端に損傷したため僅か4,000kmで廃車された例もある(その際大型自動車用の大型バッテリーを多数廃棄)。
    比較的新しいタイプのEV(Ni-MHバッテリー搭載)でも2年以内に1回交換を行っている。
    これらの問題があり、旧世代の電池自動車の評判は芳しくなかった。
     
    電力供給問題
    夜間は原子力発電能力が過剰気味となるので、電力供給不足の不安は無い。
    現在揚水発電で消費されている電力を有効活用できるが、将来電力使用量が増えれば電力料金が高騰する(深夜電力割引が廃止されるなど)可能性はある。
     
    運用コスト
    内燃機関自動車の運用コストと同様に、
    ユーザーレベルのコスト:走行距離あたりのエネルギー料金のみではなく取得から廃車までの全経費
    社会全体でのコスト:インフラ整備および維持のコスト、保安コスト
    を考慮しなくてはならない。
    2008年現在は、電気自動車が内燃機関自動車に比して優位にある用途は、上記のフォークリフトなどのように限定されている。

    熟女
    走行可能距離
    ガソリンと標準的容量のリチウムイオン電池では質量あたりのエネルギー密度(取り出せるエネルギーに対する質量)は約100倍の差があり、仮に電池のエネルギー密度が2倍になっても50倍もの差があることになる。
    内燃機関自動車の熱効率は15%にも満たない場合が多いが、電気自動車では80%以上であることを考慮しても、ガソリンと同等の質量のバッテリーを搭載した場合、ガソリン車の1/20〜1/15の距離しか走行できない。
    この程度の航続距離では実用的とはいえず、実際には多くの電池を搭載する必要がある。
    ガソリン車と同等の航続距離を得るには、ガソリンの搭載重量を50kgとした場合、700kg以上もの電池が必要である。
    しかし、電気自動車はアイドリングが無く、回生制動による効率向上や排気管やラジエターを持たないことによるボディの平滑化による空気抵抗低減も可能であり、効率的に設計した場合はそれほど大量の電池は必要がない。
    モーターやインバーターはエンジンほどの重量物ではなく、コンパクトであるため、ボディ設計を専用にして効率化すれば電池の重量増をある程度は打ち消すことは可能であるが、ボディ素材を(アルミなどに)変更しない限り数百kgの重量増は避けられない。
    現在市販が予定されている軽自動車枠の電気自動車は、ガソリン車と共用のプラットフォームであり、搭載スペースや各部の強度の関係で電池容量の増大は難しいため、160km程度の航続距離となっている。
    しかし、1日あたりの走行距離が100kmに満たない乗用車ユーザーは非常に多く、実用上許容できるものではある。
    電気自動車の市販を予定しているメーカーも、開発時のコストと期間を減ずるため、ガソリン車の仕様変更による妥協を行っている都合上、電気自動車の利点を生かしきれておらず、商品性の面では航続距離は明らかに不足している。
    将来的には電池のエネルギー密度増大に頼るのみでは限界があり、どこかの時点で電気自動車専用のプラットフォームを開発することが必要となる。
    燃料電池自動車との比較では、1充電で350km走行できる小型自動車で電気自動車と燃料電池自動車を比較すると、電気自動車でのリチウムイオン電池では 100Wh/kg, 100Wh/L が必要となり、容積450Lで重量は450kgとなるのに対して、燃料電池自動車では高圧水素タンクが35MPaで容積150Lで重量は80kgとなる。
    燃料電池車は回生ブレーキや急加速のアシスト用にリチウムイオン電池が不可欠で、さらに燃料電池スタックの重量もあるため、決して軽くはならない。
    ただし、水素量を増やせば航続距離が伸びるメリットは、特に大型車で生きてくる。
    これに価格や充電時間、電気や水素の供給方法、燃料電池スタックの寿命、路上での冗長性(バッテリー上がりトラブルなど)の長所短所が考慮される。
    人気があるのは何故か?熟女はやっぱりいいものです。

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