今さら聞けない電気自動車とは?特徴や「PHV」や「HV」との違い

電気自動車とは?

環境に優しい車として電気自動車などのクリーンエネルギー自動車が注目されています。電気自動車はガソリンではなく電気をエネルギー源として走行する車のことです。

かつてはバッテリーの性能がよくなかったので、工場などの敷地内で走行するものに使われている程度でした。しかしリチウムイオン電池の性能が向上して、数百kmの航続距離を持つ電気自動車も発売され普及し始めています。

では、電気自動車とはどのような車でしょうか?ガソリンエンジンやハイブリッドの車と比較してどのような特徴があるのか、最新のニュースと併せてご紹介します。

目次

電気自動車とは?

電気自動車

電気自動車は、電気を動力源として電気モーターを駆動して走行します。大きく分けるなら、バッテリーから電力を得るタイプと、電力を外部から得る架線式に分かられます。

電車のように架線に接触させて電源を得る、「架線集電式電気自動車」はトロリーバスとして古くからありますが、日本においては一般的ではありません。

トロリーバス

トロリーバスの例

外部からの電力供給によって電池に電力を充電し、蓄えた電力によってモーターを駆動させる方式を「電池式電気自動車」と呼びます。

バッテリーの劣化が少ないリチウムイオンバッテリーの開発により、電気自動車の開発も進んでいます。

外部からの電力供給をする方式として、発電専用エンジンを搭載し、発電した電力によってモーターを駆動させる方式があります。日産のe-POWERやホンダのe:HEVなどは、発電用のエンジンを搭載してモーターを駆動させますが、ハイブリッドシステムの一部です。(e:HEVはエンジン直結機能もあります)

また電気自動車でも、電池だけでなくエンジンにより発電させて航続距離を伸ばすモデルもあります。これらはレンジエクステンダーを搭載しており、プラグインハイブリッドカーに分類されています。

ガソリンエンジン車などとの違い

ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどは内燃機関と呼ばれますが、これらは燃料を燃焼させて、燃焼ガスによってエネルギーを得ます。エンジンと比較すると電動モーターはトルクが大きく、高回転までの電力の変換効率が比較的一定であるという特徴があります。

そのため電気自動車には変速機が搭載されていないものが多いです。ポルシェのタイカンなどの一部の車種を除いて、日常生活で使用するモデルには変速機を必要としないほどです。

これらの電気モーターの特徴から、ガソリンエンジン車などと比較すると、振動や騒音が非常に少なく静かになっています。

あわせて読みたい
ガソリン車が販売禁止になるって本当?世界で加速するEV化について 【ガソリン車が販売禁止になるって本当?】 いま話題となっている、「近い将来ガソリン車が販売禁止になるらしい?」というニュースについて。 ざっくりとまとめると、 ...

電気自動車の歴史

電気自動車

電気自動車の誕生

公道走る市販車としては、2010年代以降に普及してきましたが、1980年代から電気自動車の歴史があります。販売された電気自動車は、実はガソリンエンジン車の5年前に英国で登場しているほどです。

また、トーマス・エジソンも電気自動車を開発しており、充電可能なバッテリーの研究をしていました。しかし航続距離が求められるアメリカにおいて、内燃機関を搭載した車が一般的になったため、電気自動車は廃れていきます。

大きな進歩が見られた2000年代

リチウムイオン電池が開発されたことにより、バッテリー性能を向上させた電気自動車が発表されるようになります。従来のニッケル水素電池よりも、高出力密度・高エネルギーなので、急速充電が可能になりました。

米国のテスラは、走行性能の高い電気自動車を開発しており、2009年にはモデルSが発表され生産するようになります。国産車では、三菱のi-MiEVや日産のリーフが生産されていました。

電気自動車の開発が進んでいる2010年代

自動車メーカーによるゼロエミッション車の開発と販売が急がれるようになり、複数のメーカーによって電気自動車が発表されています。東京モーターショーの際に、日産自動車は一般的な車だけでなくスポーツ車を、トヨタは全個体電池の実用化を発表しており、今後の進展が期待されます。

トヨタは、今後電気自動車を複数車種投入することを発表しているなど、国産車のラインナップの充実が期待できるでしょう。

 「EV」の仲間との違い

充電スポット

電気自動車(EV)の他に、環境に優しい車として、以下のような車があります。

  • 「PHV」:プラグインハイブリッド
  • 「HV」:ハイブリッド
  • 「FCV」:燃料電池自動車

それぞれの特徴や、電気自動車とどのような点が異なっているのか見ていきましょう。

「PHV」との違い

PHVとは、プラグインハイブリッドのこと。これは、外部から充電も可能なハイブリッド車のことです。エンジンを使ってタイヤを駆動させます。通常のハイブリッド車と比較すると、エンジンを休めて電力で走行できるので、燃費がよくなります。

電気自動車とハイブリッド車の長所を組み合わせた車といえるでしょう。電気を充電してモーターのみで走行できますし、電気を使い切ってしまったならエンジンを使って充電できます。電池切れになり、充電に時間がかかるという心配がありません。

「HV」との違い

HVとはハイブリッドのことで、エンジンとモーターの2つの動力を搭載しています。2つの動力を効率的に使い分けることで効率化を実現します。

ハイブリッドシステムを分類すると3つの方式です。

  • パラレル式
  • シリーズ・パラレル(スプリット)式
  • シリーズ式

パラレル式のハイブリッドは、主にエンジンによって駆動しモーターによるアシストがあるシステムです。

シリーズ・パラレル式は、エンジンとモーターを使い分けて駆動させます。発進や低速時には低回転でもトルクがあるモーターを使い、高速巡行時には高回転が得意なエンジンを駆動させます。動力の特性を活かして使い分けることで、効率化を図るシステムです。

シリーズ式はエンジンは発電に使い、電力でモーターによって駆動する方式。エンジンを効率のよい回転数を保ったまま発電できるので燃費がよくなる方式です。

それぞれのハイブリッドシステムによって走行特性が異なります。

「FCV」との違い

FCVは、燃料電池自動車のことです。水素と酸素を化学反応させて電力を取り出す機構が搭載されており、発電した電力でモーターを駆動させる方式です。エンジンを使用しないため、走行中に二酸化炭素が発生することはありません。

FCV車もガソリン車と同じように、水素ステーションによって水素を補給する必要があります。内燃機関と比較するとエネルギー効率がよく、再生可能なエネルギーによって水素を製造できるため将来期待されている方法です。

電気自動車のメリット

二酸化炭素 削減

電気自動車のメリットを見ていきましょう。ガソリン自動車とは異なる特性を持っています。

  • 音や振動が少なく快適
  • 二酸化炭素を排出しない
  • 税金の優遇策がある

さらに詳しくご紹介します。

 走行音や振動がしないため快適

エンジンを搭載する内燃機関は、シリンダー内で爆発を発生させてエネルギーを取り出すため、どうしても振動が生じます。回転数が高くなればなるほど振動の可能性も高くなります。

しかし電気自動車はモーターを駆動させるので、振動を抑えられますし、走行音も静かです。これらの特徴から静かで乗り心地がよくなります。

 走行中に二酸化炭素を排出しない

電気自動車は走行中に二酸化炭素を排出しないので注目されています。内燃機関は、二酸化炭素や炭化水素など有害とされる物質を排出してしまいます。環境のために技術が向上して、有害物質は抑えられているとはいっても、排気ガスの排出はゼロにはなりません。

電気自動車は排気ガスを全く排出しないので、環境に優しい乗り物です。自動車が多い都市部において、排気ガスを排出しない電気自動車のメリットは大きな意味を持ちます。

 補助金制度などの優遇策がある

ガソリンエンジンを搭載した車と比較して、車両価格が高い電気自動車ですが、国や自治体による補助金制度があります。そのため購入時や維持費の負担を抑えられます。

例えば電気自動車の購入では、経済産業省の「クリーンエネルギー自動車・インフラ導入促進補助金」があるため、電気自動車の補助金は上限60万円(2021年12月時点)です。さらに、

1:車載コンセントから電力を取り出せる給電機能がある
2:外部吸電機やV2H充放電設備を経由して電力を取り出すことができる車両

という上記の条件を見たすなら、補助金が上積みされます。電気自動車は上限80万円、プラグインハイブリッド車で上限50万円の補助金です。

車を維持するのに必要な税金として、自動車重量税と自動車税の2種類の税金が軽減されます。 購入時だけでなく維持する際にも税金の負担を抑えられるようになっており、普及を促進しています。

電気自動車のデメリット

電気自動車 充電

電気自動車には多くのメリットがある一方で、考慮すべきデメリットも存在しています。

  • 航続距離が限られている
  • 充電に時間がかかる
  • バッテリーの耐久性の問題

上記のデメリットを克服することで、さらに便利に利用できるでしょう。

航続距離が限られている

電気自動車のデメリットは航続距離が限られていることです。バッテリーの性能向上に伴い航続距離は伸びているとはいえ、100km程度から200kmほどの航続距離の車が多いです。

日産のリーフなら62kWhバッテリー搭載車でWLTCモードで458kmの航続距離。エアコンを使っているなら、航続距離が短くなるため、ロングドライブの際には出先で充電するスポットがあるか確認が必要でしょう。

ガソリンスタンドがあれば気軽に燃料補給できるガソリンエンジン車とは異なる点に注意が必要です。

充電に時間がかかる

電気自動車はバッテリーに充電する必要があるため充電時間が必要です。一般家庭にある充電設備の場合には、フル充電に必要な時間は約7時間~です。急速充電であれば、20分から30分ほどで完了しますが、どうしても時間が必要となります。

日産のリーフであれば搭載されているバッテリーによって異なるものの約8時間、もしくは約12.5時間が必要です。 急速充電の場合には40kWhバッテリーで約40分、62kWhバッテリーで60分。充電にかかる時間が抑えられているとはいえ、5分ほどの燃料補給で完了するガソリン車よりも時間が必要です。

バッテリーの耐久性が未知数である

電気自動車に使用されているバッテリーはリチウムイオン電池です。耐久性も向上しており充放電を繰り返しても性能の低下が低くなっています。

またメーカーによる保証もあり、自動車メーカーでは8年または16万kmのような(※メーカーによって条件は異なる)保証期間が設定されているため、通常使用による劣化は少ないと考えられます。ホンダeでは、どのような使い方をしても10年後にバッテリー容量の7割を維持できる設計のようです。

このように通常使用でのバッテリーの劣化は抑えられているとはいえ、使用シーンによってはバッテリーが予想よりも早く性能低下することもあるでしょう。バッテリーは温度管理が重要なため、極端な低温度の環境下ではバッテリーの性能が低下することもあるからです。

環境によってどれほどバッテリーの耐久性が変化するのか分からない部分もあるのは1つの懸念点でしょう。

電気自動車に関するニュース

電気自動車に関するニュースをご紹介します。

トヨタが30種類のバッテリーEVの展開を発表

トヨタは2021年12月14日に、「バッテリーEV(BEV)戦略に関する説明会」を開催し、2030年に向けたBEVの戦略を説明しました。

戦略を簡潔に説明するなら、2030年までに30車種を展開してBEVの世界販売台数を350万台に引き上げ、EV戦略に4兆円を投資するというもの。すでに量産を前提とした16台のEVが開発されており、今後の発表も期待されます。

トヨタ バッテリーEVに関する戦略説明会

フォルクスワーゲンが2025年までに約11兆円を投資

フォルクスワーゲンは2021年12月13日に、「プランニング ラウンド70」を発表しており、2025年までにe-モビリティとデジタル化の開発に約11兆円を投資することを明らかにしています。2026年までに販売される車の4台に1台はEVになる予想もされています。

その他にも フォルクスワーゲングループはヨーロッパの工場を電動化することにより、相乗効果を生み出す予定です。ハノーバーは電気自動車専用の工場になり、近代化されます。さらにウォルフスブルク工場を電動化する予定です。

日本貿易振興機構

電気自動車が抱える問題

充電スポット

環境に優しい車として普及が期待されている電気自動車ですが、現時点でも数多くの課題を抱えています。 さらに普及が進むにつれて、どのような課題があるでしょうか?

電力の確保

EVにシフトしていくと、大きな問題となるのは電力の確保です。電気自動車が少し増えただけでは問題ないとしても、数百万台の電気自動車が充電するなら、電力ピーク時に供給量が追いつかない可能性があります。

自宅に太陽光発電パネルを設置するなど、電力を補う装置を普及させる方法はあるとはいえ、設置コストを考えると全ての家には設置できません。再生可能エネルギーだけでは追いつかず、火力発電を強化するのでは二酸化炭素の排出を抑えるという本来の目的からずれてしまいます。

どのように電力を確保するのかは、発電設備の選択も含めて今後考慮しておくべき問題でしょう。

急速充電設備の設置

電気自動車のインフラの改善も必要です。ガソリンスタンドの数と比較すると、充電設備の数は少ないですし、急速充電といってもガソリン車の燃料補給と比較すると時間がかかります。

現在でもコンビニや道の駅などに急速充電設備が設置されていますが、電気自動車が普及したときでも十分な数とはいえません。そのため、急速充電設備の数を充実させることは急務です。

充電時間の問題

電気自動車の課題として充電時間は大きな問題です。急速充電の技術が高まったことにより充電にかかる時間は抑えられています。それでも1時間ほど充電に時間がかかるため、長距離移動の際に不便になるでしょう。

充電時間で休憩できるとはいっても、少しの時間で満タンにして再出発できるガソリン車と比較して、時間ほど充電しなければいけないのはデメリットです。

電気自動車のよくある質問

電気自動車のバッテリーの寿命は?

自動車メーカーの保証があり、通常使用の範疇ではバッテリー寿命が来ることはないとされています。もちろん使用環境によって寿命は異なるため、絶対に寿命が来ないとは言い切れません。しかしバッテリー性能が向上しているため、バッテリーの寿命が来る前に、車体の寿命がくる可能性は高いです。

急速充電にかかる時間は?

バッテリー容量によって異なるものの約30分から1時間でフル充電できます。日本における公共のEV用急速充電器を使った充電時間は1回30分です。公共の設備である充電器なので、占拠しないように、気を配る必要があるでしょう。

※参考:株式会社e-Mobility Power

長距離ドライブはできる?

長距離ドライブの際には充電スポットを事前に確認し、走行ルート上で充電できるか確認しておっくとよいでしょう。アプリを活用すれば、走行ルート上の充電スポットを探しておき、必要に応じて充電できます。また万が一電欠になりそうであれば、認証カードを持っていれば異なるディーラーの充電スポットを使用できます。

さらにもっと知りたい方はこちら↓

あわせて読みたい
PHEV・PHVとは?HVやEVとの違いやメリットデメリットを解説! カーボンニュートラルに向けて脱炭素の流れが世界で進む今、政府が脱ガソリン車の目標を掲げたことで、自動車業界では電動車へのシフトが加速しています。電動車とは、 ...
目次
閉じる