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2023年08月05日

バッテリーの突然死の防止策、バッテリーの温度影響

テーマ：電気自動車(295)

カテゴリ：自動車

　現代の自動車はEVであるとないとに関わらず電装系に多くを支配（制御）されている。インターフェイスの電子化、先進安全装備の普及はそれに輪をかけた。

　EV、HEVFCEVを含め高電圧の駆動系バッテリーと、低電圧の制御系バッテリーは区分されており、駆動系バッテリーに大量の電気が残っていても、制御系のバッテリーの電気がなくなれば、車は動かない。EV専業のテスラの車は、車内に入ることさえできなくなる。

　ゲージや警告灯で燃料不足の程度は事前に分かる。今のところ内燃機関の燃料の残量より、電気の残量は分かりにくい。

　EV駆動用バッテリーは残量表示がこまめにされるが、劣化度合いの幅が大きいので滅多に突然死とはならない。それ以前に航続距離が減っていくので、劣化が分かる。

　バッテリーの機器としての寿命は、10年近くもつ車体、機関系部品の寿命より短い。

　全てのエネルギーが電気頼みのEVでは、駆動系も制御系も電欠は比較的頻繁に発生する可能性がある。ガソリンやディーゼリンがあっても車が動かない現代において、バッテリーは運転者にもっと気を使われるべき存在なのだろう。

 バッテリーの突然死を防ぐ！ 

知らないと後悔する事実とは

～Weeklyメンテナンス～

　　…　　（略）　　…

　バッテリーのトラブルがやっかいなのは、ほとんどの場合に前兆がないことだ。家から出発する際には元気にエンジン始動できたのに、レジャー先から帰る段階になってバッテリーが上がってセルモーターが回らないなんてこともある。その原因のひとつになっているのは近年のバッテリー性能の向上だ。“性能が向上したのになぜトラブルが？”と疑問に感じる読者も多いだろう。

　そのメカニズムを簡単に解説してみよう。かつてのバッテリーは使うほどに徐々に性能が劣化していき、最後に寿命を迎えるというライフサイクルのモデルが多かった。しかし近年のバッテリー（カルシウムバッテリーなどがその例）は寿命を延ばす技術が進化し、長く性能をキープできる設計になっている。つまり寿命ギリギリまでフルスペックに近い性能を発揮して、最後は急激に寿命を迎えるのだ。かつてのバッテリーに比べて元気に使える期間が伸びたのだが、その結果、交換時期がわかり難くなったのは事実だ。これがバッテリーの突然死などと呼ばれる要因になっている。

　そこで、 バッテリーの劣化をあらかじめ知って早めの交換を実施するのが安全 だ。テスターを持っているならばバッテリーの電圧を測る方法がもっとも基本的なチェック法だ。車載バッテリーは12.5～13V程度の電圧をキープしているのが一般的。しかし劣化すると12.5Vを下回ってしまうこともある。こうなるとバッテリーの充電不足またはバッテリー自体の劣化が疑われる。しかし、ここで注意したいのは先にも紹介した通り近年のバッテリーの多くは寿命のギリギリまで電圧低下しないことが多い。そのためテスターで測定しても明らかな劣化が見られるケースは多くないと考えると良いだろう。

　ではバッテリーのチェックはどうすれば良いのだろう？　わかりやすく劣化を知りたいならば、カー用品店などのピットサービスに用意されている バッテリーチェッカーを利用する ことだ。バッテリーチェッカーを使えばCCA（コールド・クランキング・アンペア）値と呼ばれるデータを計測できるので、バッテリーの劣化が早めに知ることができるのだ。CCA値が標準値よりも低下している場合には、バッテリーの交換を検討するのが良いだろう。一方、CCA値は正常だが電圧低下が見られる場合には、補充電で対応する選択肢も残されているだろう。そんなバッテリーの状態の切り分けをするのにもバッテリーチェッカーを使ったテストは役に立つのだ。

　　―　　引用終わり　　―　

　現在の自動車に搭載されているバッテリーは、能力・耐久性の点で高温に弱く、低温にも弱い。高温では本体の劣化が早くなり、低温では電気の出力が低下する。

　EVはこのようなバッテリーで成り立っている。中国・CATL、韓国・LG化学のEV駆動用のバッテリーは様々の原因で熱暴走し発火事故、発火による死傷事故が多発している。充電中、外部からの強い衝撃、水没によバッテリーケースへの水の侵入など、発火の原因・様態は様々だ。

　日産・リーフの駆動用バッテリーの著しい劣化はよく聞くが、悲惨な発火事故は聞かない。

　今のところバッテリー（一次電池も二次電池も）の温度による能力低下・変化は、蓄電池の特性というしかない状況。現在次世代バッテリーと呼ばれているものが実用化された暁には、これらの問題も解消しているかもしれない。

　中国・CATLが実用化した「長寿命で安全な」リン酸鉄リチウムイオン電池（EV駆動用バッテリー）も冬場の性能劣化は避けられないようだ。

 冬のEV、航続距離は数割減も 

悩めるオーナーを救うのは

バッテリー交換か急速充電か

2023年1月10日　36Kr Japan

　北京に冬が訪れ、最低気温がマイナス10℃にまで下がるようになった。ある日の午前3時半、配車サービスのドライバーをしている張雷さん（仮名）はいつもの時間に自宅から最も近い公共充電設備で充電を開始した。

　「北京では気温が下がると航続距離が明らかに短くなるので、少なくとも1日に一度充電が必要になる」と張さんは語る。日々300キロ近く車を走らせるが、個人で充電設備は持っておらず、夜中に公共充電設備を使えば少し安く済むので、いつも早起きして利用する。

　気温が急激に低くなる冬、新エネルギー車のバッテリー性能は低下し、多くのカーオーナー、特に北方のオーナーたちを悩ませている。業界関係者によると、温度は新エネルギー車のリチウムイオン電池の活性や容量にダイレクトに影響を与えるため、温度が下がるにつれ、電池内部の化学物質の活性が低下し、電池の容量が小さくなるという。一方電池内部の電気抵抗は大きくなるので航続能力は低くなり、充電速度にも影響してくる。また、充電設備の数が十分ではない地域もあり、多くのオーナーが不便を強いられている。

航続距離は短くなるのか

　北京市通州区の地下駐車場内にある充電設備（画像：時代財経）

中国の電気自動車（EV）最大手BYD（比亜迪）の2021年型「秦PLUS」を所有する長春市在住の男性はこう話す。 「私の車の航続距離は公称で600キロだが、最近は満充電しても300キロ程度しか走れない」 。運転時にエアコンやシートヒーターを使うため電力消費量が春や秋に比べるとかなり多くなることもあり、「冬になる前には100キロ走行するための電力消費量は12.8kWhだったが、今は21.3kWh必要」という。

　同じく、 東北地方に住む米大手テスラ「Model 3」のオーナーは、最近では満充電にしても公称航続距離の6割程度しか走らないと語った。

　しかし、長江（揚子江）より南になると冬でも航続距離はまずまずだ。上海在住で、北京汽車集団（BAIC）傘下のハイエンドブランド「ARCFOX（極狐）」の「ARCFOX T」を所有するオーナーは時代財経の取材に対し、公称の航続距離はNEDC（新欧州ドライビングサイクル）で653キロだが、上海では冬でも550キロ走るので、8割5分といったところだと話した。さらに南の深圳では冬でも気温がそれほど下がらないため、EVの航続距離に目立った影響は見られない。

　冬に航続距離が短くなりオーナーが困っているという点についてテスラと北京現代汽車（Beijing Hyundai Motor）に取材したところ、テスラでは冬季の航続距離や充電能力を高くするためにバッテリーにヒートポンプシステムと急速充電技術を取り入れており、低温環境下での性能をある程度改善する効果があるとした。北京現代は「冬季にEVの性能が低下するのは仕方のないことで、現時点では効果的な解決方法はない」とした。

　　―　　引用終わり　　―

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