車両電動化の歴史

電気自動車の開発は、1832 年に英国の技術者ロバート アンダーソンが「電気馬車」の最初の設計図を作成したときに始まりました。しばらくの間、人々は電気が車両に動力を供給するのに実用的であるとは考えていませんでした。

苦闘と成功

その後 1912 年間、電気で動く自動車を販売する試みは失敗に終わりました。しかし、最終的には XNUMX 年に電気スターターの発明で成功を収めました。チャールズ ケタリングとヘンリー M. リーランドはそのスターターの発明者でした。

その後数年間、この車両は米国とヨーロッパ、特にネイバーフッド EV (NEV) で人気を博しました。 1990 年代半ばになると、この車は再び高い人気を獲得し始めました。

これは主に、化石燃料資源の減少と地球温暖化に対する懸念によるものです。これにより、電気自動車などの持続可能な交通手段への新たな関心が高まりました。すべての地域で化石燃料が使用されていないわけではありませんが、自動車の世界では電気自動車がより重要な役割を果たしています。

ゼネラルモーターズによるEV開発

1939 年、ライル B. コップとレイ W. ヘリックはゼネラル モーターズ エレクトロベットを開発しました。これは、アメリカで最初に量産された電気自動車の XNUMX つでした。トヨタ プリウスなどの最新のハイブリッド車に搭載されているものと同様の鉛蓄電池パックが使用されていました。

この車は電気モーターと内燃エンジンで作られていました。それらはバッテリーを充電するための発電機として機能しました。しかし、同社は 1940 年のニューヨーク万国博覧会の後は車両を開発しませんでした。第二次世界大戦中は代替燃料車両の需要が低かったためです。

1960 年、ゼネラル モーターズは実験車両を導入しました。彼らは彼らを「電気馬車およびワゴン会社」と呼びました。彼らはニュージャージー州エジソンで代替燃料源としての電気を促進するためにそれらを使用しました。

翌年、ゼネラルモーターズはエレクトロエアシステムを導入しました。これは、フロントシートの下に鉛蓄電池を搭載した 1959 年のポンティアック セダンで構成されていました。同社は 1964 年までこの車を生産し、内燃機関を持たない車両として数々の速度記録を打ち立てました。

フォード・モーター・カンパニーへの入社

1966 年、フォード モーター カンパニーは、同社初の電気自動車であるフォード エレクトロンを発表しました。 Harold Chassin が設計を作成し、1,000 ボルトのニッケル カドミウム バッテリー パックで駆動します。航続距離は50マイル、最高速度は時速45マイルでした。

同社は、Mercury Comet Cyclone と呼ばれる別の車両を導入しました。 400 ボルトのステンレス鋼鉛蓄電池を使用しました。

フォードはゼネラル・モーターズやクライスラーの車と競争できなかったため、1976年に最後の電気自動車を生産した。それは車両の出力と航続距離が限られていたためでした。

しかし、ゼネラルモーターズは鉛蓄電池を保有し続けた。日産のリーフとテスラ モデル S の圧倒的な成功により、1 年に電動 V1996 車を導入するまで続きました。

EVに対する政府の見解

ヨーロッパのいくつかの国は、その後数年間に電気自動車に対する温室効果ガス排出量の強制制限と燃費基準を設定しました。ノルウェー、フランス、ドイツなどの国々は、運営コストと購入価格が低いため、EVのリーダーとなっています。

EV開発における電池のメリットと役割

2015 年、EV はバッテリーを使用して 654 億マイルを走行しました。これは、その年の車両を使用して移動した総マイル数 (1 兆) の 6% 未満にすぎません。

翌年、中国はアメリカを抜き、電気自動車の最大の市場となった。 EVの購入に対する補助金や、多くの都市での無料駐車スペースなどのインセンティブがあるためです。

IEA によると、電気乗用車は 1.8 年に 2020 万台、4.4 年には 2025 万台に達すると予想されています。IEA はまた、16 年には世界中で約 2017 万台の電気二輪車があったと推定しています。この増加率は、50 年から 2018 年にかけて毎年 2025% 以上でした。 。

電気自動車には、内燃機関 (ICE) を動力源とする従来の自動車と比較して、いくつかの利点があります。電気自動車の二酸化炭素の量は、バッテリーの充電に使用されるエネルギー構成によって異なります。

米国エネルギー情報局は、ガソリンの効率は平均約 35% であると報告しています。これは、音の出力（電気）を生成するために必要な入力エネルギーの量に関するものです。

電気自動車は可動部品が少なく、メンテナンスの手間もかからないため、従来の自動車よりも維持費が安くなります。 EV のモーターは、多くの場合、内燃エンジンよりも簡単で信頼性が高くなります。しかし、完全電気自動車のバッテリーにはメンテナンスが必要です。ただし、これは従来の車両と同等かそれ以上の間隔で行われる必要があります。

電気自動車のコストは、多くの場合、従来の自動車と同等です。バッテリーのコストが高く、車両価格全体の最大 35% を占めるためです。電気自動車の価格競争力を高めるためにバッテリーパックのコストを 30% 削減することを計画する EV30@30 プロジェクトなど、いくつかの継続的な取り組みが行われています。

電池材料の供給源と品質

電気自動車のバッテリーのコストは、使用される材料の供給源と品質に大きく依存します。リチウムの供給源が不足しており、品質もさまざまであるため、これは電池メーカーにとって課題となります。

大規模なリチウム埋蔵量は、オーストラリア、ボリビア、チリ、中国、コンゴ (DRC)、アルゼンチンにあります。しかし、これらの国の一部の鉱床は、現在のリチウム価格で採掘するのが経済的とは考えられません。

電気自動車の技術が進歩するにつれて、バッテリーは通常、以前のバッテリーよりも多くの電力とエネルギーを供給します。 2009 年の Venturi Fetish などの電気自動車のプロトタイプは、完全に充電するのに 6 時間かかりました。

しかし、電気自動車はそれ以来大幅に進歩しました。最新のEVは、1回の充電で多くの従来型自動車と同じ航続距離を走行できます。多くの場合、パフォーマンスの点で他の製品を上回っており、通常の勤務時間が終了する前に完全に充電できます。

2015 年、テスラ モデル S P85D の複合サイクル燃費評価は、アウディ A8 ガソリンエンジンセダンよりも優れていました。携帯電話やラップトップ コンピューターと同じ方法で、標準コンセントからのエネルギーを使用して一部の車を充電できます。家庭や職場に特別な機器を設置する必要があるものもあります。

よくある質問

電気自動車はいつ初めて発明されたのですか？

実用的な電気自動車が初めて登場したのは1880年代のことである。ロバート・アンダーソンは1832年頃に初期の電気馬車を製作したが、商業的に実現可能な電気自動車が登場したのは1880年代から1890年代にかけてのことだった。1900年までに、電気自動車はアメリカでガソリン車を販売台数で上回った。電気自動車は静かで始動が容易であり、当時の短距離の都市部走行により適していたからである。

20世紀初頭に電気自動車が姿を消したのはなぜか？

最初の電気自動車時代を終焉させたのは、2つの出来事だった。一つは、テキサスで発見された安価な石油によってガソリンが安価になったこと、もう一つは、チャールズ・ケタリングが開発した電気式スターターモーター（1912年のキャデラックに搭載）によって、ガソリン車の最大の欠点だった危険な手動始動が不要になったことである。フォード・モデルTの手頃な価格と相まって、内燃機関車は1920年代までに急速に主流となった。

現代における電気自動車（EV）の復活はいつ始まったのか？

現代における電気自動車の復活は、1990年にカリフォルニア州で施行されたゼロエミッション車（ZEV）義務化から始まり、GM EV1をはじめとする第一世代の現代型電気自動車が誕生した。トヨタ・プリウス（1997年）は、ハイブリッド技術が商業的に実現可能であることを証明した。テスラ・ロードスター（2008年）と日産リーフ（2010年）は、成熟したリチウムイオン技術によって実現した、現在の主流となるバッテリー式電気自動車の幕開けとなった。

リチウムイオン電池が現代の電気自動車に適している理由は何か？

リチウムイオン電池は、初期の電気自動車で使用されていた鉛蓄電池よりもエネルギー密度が著しく高く、同じ重量でより長い航続距離を実現できます。家電ブーム後の製造規模拡大により、2010年代を通じてコストは劇的に低下しました。セルの状態を保護する高度なバッテリー管理システムと組み合わせることで、リチウムイオン電池は現代の電気自動車の航続距離と長寿命を可能にしました。

車両の電動化は、バッテリーの保守要件をどのように変化させるのか？

電動車両では、従来から自動車整備の一部であった12Vバッテリーサービスに加えて、高電圧バッテリー診断が必要になります。12V補助バッテリーは依然として重要であり、従来通りの期間で故障します。高電圧パックには、専用の診断機器が必要です。Midtronics社の EVソリューション ポートフォリオには以下の両方が含まれます。 12V診断 (NAIST) と 高電圧パックサービス.

電気自動車の技術の歴史や発展についてもっと詳しく知りたいのですが、どこで学べますか？

米国エネルギー省車両技術局 車両の電動化、バッテリー技術、EV普及動向に関する歴史的および技術的な資料を維持している。 SAEインターナショナル このアーカイブには、電気自動車およびハイブリッドパワートレインの開発に関する数十年にわたる技術論文が収められている。