「電気自動車」の版間の差分
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'''電気自動車'''（でんきじどうしゃ
同様に使われる言葉に'''EV''' ({{lang|en|electric vehicle}}) があるが、厳密には[[電車]]など自動車以外の交通機関を含む。
走行中に外部からの[[エネルギー]]供給を受けない電気自動車については「[[電池自動車]]」を参照。内燃機関とモーターを[[並列]]的に用いる自動車については「[[ハイブリッドカー]]」を参照。内燃機関とモーターを[[直列]]的に用いる自動車については「[[ガスタービン|ガスタービンエレクトリック]]車」「[[ディーゼル・エレクトリック方式|ディーゼルエレクトリック]]車」を参照。
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蓄電池に充電して[[電動機]]を駆動するタイプ。古くからあり、改良されてきた。リチウム電池の性能・コストは、現在の2 ~ 3倍程度の改善を目指して開発が進行しており、部品点数も少なくすむため、将来的には普通乗用車でも[[プラグインハイブリッドカー]]より安価になるかもしれない。ただし[[貨物自動車|トラック]]や[[バス (交通機関)|バス]]が動かせる段階に到達するには、価格が1/50以下に下落しないかぎり、架線式との価格競争はできない。
*騒音が極少ない。
*架線を敷設する費用が掛からない、美観上好ましく、車両に集電機がいらない
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*部品点数がハイブリッドカーはもちろん、内燃機関車よりも少なく（[[トランスミッション]]・[[ラジエター]]などが不要）システムが単純化できるため、故障のリスク範囲も減らせる。技術革新で電池コストが下がればプラグインハイブリッドカーより安価になる可能性がある。
*取り出せるエネルギーあたりの重量が、石油系[[燃料]]に比べ、非常に大きい。
**[[車両総重量]]20ｔトラックの場合、現技術では電池だけでも5ｔ程度となり、大型車に向かない
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基本は[[ハイブリッドカー]]だが、[[二次電池|蓄電池]]容量をハイブリッドカーと電池自動車の中間の大きさとし、非使用時にあらかじめ充電しておく事で短距離は電池自動車として活用する形式。家庭電源が利用可能で、どこでも充電できる簡便性を狙っている。例えば[[トヨタ・プリウス]]プラグインハイブリッドでは、電池容量が2.6kwhであり、最大13kmの電池走行が可能である。したがって買い物や子供の送迎程度なら燃料を使わずに走行できる。つまりトラックに比べ短距離利用が多いという乗用車の特性に目を付け、電動走行を短距離利用に絞って電池コストを切り詰めた「電池自動車」と「[[ハイブリッドカー]]」の交配種である。
*ガソリンスタンドを利用可能で、充電スタンド整備が進むまでは便利
*電池での長距離走行を妥協しているので、電池コスト/重量が電池自動車の1/8の10万円/36kgで済む。そのため電池価格低下までは総合経済的に有利と見られている
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*燃料走行ならガソリン車と同等以上の航続性能
*13km程度以上の走行は[[ハイブリッドカー]]と同程度に環境負荷がある。ただし、[[バイオ燃料]]ならば[[カーボンニュートラル]]である
*長距離走行・持続大出力が必要なバス・トラックには使えない
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==== 水素燃料電池自動車 ====
水素[[燃料電池]]で発電して電動機を駆動するタイプ。水素を直接[[燃焼]]に利用する[[水素自動車]]とはエネルギーを取り出す方法が異なる。
*他の方式の水素自動車と同じ長所
**自然エネルギー発電の利用により、水素は水から無尽蔵に生産できる
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**内燃水素自動車より燃料を節減できる
*他の方式の水素自動車と同じ短所
**インフラ整備に費用が掛かる
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[[アルコール燃料|アルコールを燃料]]として直接[[内燃機関]]で[[燃焼]]させる自動車とは異なる。
*電気自動車と設計の共通化が図れる
*他の方式のアルコール燃料自動車と同じ長所
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:*[[バイオエタノール]]ならCO<sub>2</sub>を増やさず、ガソリン熱量/国税等価で180円/Lから140円に下落しつつある
*他の方式のアルコール自動車と同じ短所
**アルコールの製造段階でCO<sub>2</sub>が発生する
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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。
*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、CO<sub>2</sub>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
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*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
*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
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*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CO<sub>2</sub>やNO<sub>x</sub>が排出される。
*<!--従来は架線建設費回避のため「電池式」電気自動車の開発に注力されてきた。しかし、「電池式」の電池取得費が「架線式」架線建設費より遥かに高額なことや、自動車燃料消費・CO<sub>2</sub>排出の4割を占めるバス・トラックを電池式に置き換えることは非常に困難な事、←独自研究-->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、[[オーストラリア|豪州]]や[[アメリカ合衆国|米国]]や[[ヨーロッパ|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。<!--しかし、既に架線されている鉄道を活用して[[デュアル・モード・ビークル]]の一種である[[ピギーバック輸送|デュアル・モード・トレーラー]]で都市間自動車輸送を電化しようという試みはなされている。ただし、トラック事業者から言えば道路を自社の（架線ハイブリッド）車で運ぶ場合と違い、[[ピギーバック輸送|デュアル・モード・トレーラー]]の場合、全区間を自社で運ぶ事が出来ず、[[JR]]に[[運賃]]を払わねばならない、[[車検]]と[[鉄道車両の検査|鉄道車両検査]]を受けねばならななどの問題があり、石油価格の上昇にもかかわらず大型自動車貨物輸送の電化は進んでおらず、インフラ整備が待たれる状況である。←{{要出典}}・独自研究-->
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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。
*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
*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CO<sub>2</sub>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
*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
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=== 欠点 ===
<!--:しかし最近の電池開発の急速な進歩で、[[重金属]]・[[希土類]]・重量の問題は大幅に改善解決されつつある{{要出典}}。電池のリサイクル性能の向上などが環境性能向上の鍵になるだろう。-->
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。
== 電気自動車の運用コスト ==▼
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、[[回生ブレーキ|回生制動]]による効率向上や[[マフラー (原動機)|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[[空力|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|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（[[アルミニウム合金|アルミ]]などに）変更しない限り数百[[キログラム|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。。<ref>「それでも水素はなくならない」 日経エレクトロニクス 2008年6月2日号</ref>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。
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
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。
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電気自動車の製造には下記の[[レアメタル]]や[[希土類|レアアース]]が必要である。その資源は[[中華人民共和国]]・[[チリ]]などに偏在している。そのため、もし将来電気自動車の生産が本格化すれば資源獲得競争や、産出国による大幅な値上げなどが予想されるため、原料[[リサイクル]]や政府による危機管理策が求められている。
軽量・大蓄電量のリチウムイオン電池に使用。主たる生産国/埋蔵国は中国とチリである。リチウムイオン電池におけるリチウムの使用量はわずかであるため大きな問題にはならないが、他の用途も視野に入れた場合は大幅な価格高騰も考えられる。
[http://www.jetro.go.jp/biz/world/cs_america/cl/stats/pdf/lithium.pdf リチウム生産/埋蔵量統計]
[[超伝導]]に次いで軽量・大出力の電動モーターである、[[ネオジム]]永久磁石同期電動機を作るために使用。現在販売中のハイブリッドカーでもこの磁石が採用されており、電気駆動の車全般で希土類の高騰の影響を受ける。磁石メーカーはリサイクル技術の確立に力を入れている。中国に偏在するため、近年価格が高騰している。
[http://homepage3.nifty.com/bs3/Magnet/basic/rawm.html 希土類埋蔵量]
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しかしながら、電力線があれば充電設備の設置は可能である点で、燃料電池自動車の水素供給インフラよりインフラ構築が行いやすい。水素スタンドは水素の生成方法にもよるが、安全性を確保する上で立地やタンクの設置方法、安全装置など多数の制約がある。水素スタンドの建設費用は現状でガソリンスタンドの約3倍のコストがかかり（ガソリンスタンドの建設費用は約1億円、水素スタンドは約3億円である）、[[タンクローリー|タンク車]]による出張充填の場合もそれなりの費用負担が発生する。それに比べると、電気自動車用の急速充電器は開発中のものでも1基300万円程度であり、大きさも家庭用[[冷蔵庫]]程度の大きさであり、設置場所の制約が少なく、水素スタンドよりは設置しやすいことは自明である。ただし、急速充電時間が15分であったとしても、給油時間を5分と考えるなら、回転効率は1/3であり、給油機器の3倍もの数の充電機器がないと充電待ちで時間を費やすことになってしまう。そういった事情があるため、ガソリンスタンドの延長線上とは別のアイデアが過去にも模索されてきた。
しかしながら急速充電を行う設備は1台分で数十KWの供給容量がある電源供給設備が必要で簡単に言うと電柱に取り付けてある変圧器１基で１～２台分しか供給することが出来ない。 また各電力会社の供給約款では設備容量５０Kw以上の場合高圧供給となるため更に高圧受電設備の費用５００万～１０００万円と電力基本料金が１KWあたり１０００円程度掛かるため非常に負担が重くなる
日本の[[パーク24]]のごく一部や、アメリカの一部の州でもショッピングセンターなどに充電設備を設置して電気自動車の利用を促進しようという動きがあったが、肝心の電気自動車がそれほど走らず（売られておらず）使われずに放置されたに等しい状態となっていたこともある。これは電気自動車の世界では大きな問題であり、充電設備が普及しないから電気自動車を普及できない、逆に電気自動車が普及しないから充電設備が普及しないという、難しい問題となってしまっている。これを政策的にどう展開するかが電気自動車の普及にはかかっているといえる。
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[[ゼロスポーツ]]は、実際に企業で現行している軽自動車を電気自動車へとコンバートする技術を擁し、上場企業の[[CSR]]車両の作製に取り組んでいる。
== 発売された
*Tesla Motors・Tesla Roadster
*[[タケオカ自動車工芸]]・[[REVA]]
310 ⟶ 317行目:
*[[チョロQモーターズ]]・キューノ2003年
*[[スコティッシュ・アヴィエーション・スキャンプ]]
*[[日本EVクラブ]]▼
*[[タケオカ自動車工芸]]▼
*[[光岡自動車]]▼
*[[ゼロスポーツ]]▼
== 脚注 ==
326 ⟶ 339行目:
*[[低公害車]]
*[[ミニカー (車両)]]
▲;電気自動車関連の組織・企業
▲*[[日本EVクラブ]]
▲*[[タケオカ自動車工芸]]
▲*[[光岡自動車]]
▲*[[ゼロスポーツ]]
;その他、電気自動車に関する項目
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