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'''レンジエクステンダー'''とは、[[電気自動車]]の航続距離延長を目的に搭載される、小型発電機からなるシステムである。[[プラグインハイブリッドカー]]('''PHEV''')の一種として分類される<ref>{{仮リンク|Green car rankings|en|Green vehicle#Green car rankings}}</ref>が、特にエンジンの回転力を直接動力として用いないものを指す。 |
'''レンジエクステンダー'''とは、[[電気自動車]]の航続距離延長を目的に搭載される、小型発電機からなるシステムである。[[プラグインハイブリッドカー]]('''PHEV''')の一種として分類される<ref>{{仮リンク|Green car rankings|en|Green vehicle#Green car rankings}}</ref>が、特にエンジンの回転力を直接動力として用いないものを指す。 |
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2021年9月6日 (月) 11:00時点における版
レンジエクステンダーとは、電気自動車の航続距離延長を目的に搭載される、小型発電機からなるシステムである。プラグインハイブリッドカー(PHEV)の一種として分類される[1]が、特にエンジンの回転力を直接動力として用いないものを指す。
概要
発電機の動力源としては、主に小排気量のガソリンエンジンやディーゼルエンジンが用いられる。このエンジンは走行用としてタイヤを駆動せず、発電してバッテリーに給電するために用いられる。自動車の動力として主流の多気筒のレシプロエンジンに留まらず、単気筒エンジン[2]やガスタービンエンジン[3]、ロータリーエンジン[4]なども研究されているほか、日産やCeres PowerがSOFC燃料電池について研究している。[5]電気自動車のバッテリー残量がわずかになったときに電力を補給するため、高価な二次電池を用いずに電気自動車の航続距離を延長することが可能である。しばしばシリーズハイブリッドや電気駆動などと混同されるが、一般的には外部充電が可能であるものを指す。
CARBによる定義
カリフォルニア州大気資源局(CARB:California Air Resources Board)は2012年3月に無公害車 (ZEV: zero-emission vehicle)のカテゴリーの一つとしてBEVx(Range-extended battery-electric vehicle)を設けた[6]。 認定されるためには以下の要件すべてを満たさなければならず、PHEVを定義するTZEV（Transitional ZEV）と明確に区別されている。
- 外部充電による走行距離が75mile（120.7km）以上であること。
- 補助動力装置（APU:Auxiliary Power Unit）による走行距離が外部充電による走行距離以下であること。
- 補助動力装置はバッテリーの電力が低下するまで作動してはならない。
- 極超低公害車(SULEV[7])とエバポ排出ゼロ基準に適合していること。
BEVxにおけるレンジエクステンダーは万一の電欠に備えるためのフェイルセーフであり、ハイブリッドカーのようなガソリン車としての燃費向上や日常における頻繁な使用を目的としたものではない[8]。
長所と短所
BEVxにて想定されるレンジエクステンダーEVを代表例として、特徴を以下に示す。
長所
2017年以降、バッテリーのコストダウンが進み、発電機搭載による航続距離の延長メリットは全て無くなった。BMW i3以降、新型レンジエクステンダー搭載モデルは、BMWからも他メーカーからも一切登場していない。欧州、北米市場ではPHVおよびBEVのバッテリー増量が、後続距離延長の主たる対応策となっている。 BMW i3登場当時の長所は全て無くなったことにより、BMWは欧州でのi3販売を全て中止した。
短所
- ガソリンの劣化防止の為、レンジエクステンダーを長期間使用しない場合もメンテナンスとしてエンジンを作動させる必要がある[9]。
BEVと比較して
- 日本を含む多くの地域では、法制度上PHEVとして扱われる[10]。
- エンジンなどの整備項目が増加する。
- エンジン搭載スペースの確保が必要。
- エンジンの重量増(100kg以上の重量増加による燃費悪化）
- ガソリンの燃料補給やガソリン劣化の考慮が必要
- 電欠時の緊急用途であり、単距離用途で毎日充電するケースでは不要
- モーター駆動に比べ発電時のエンジン騒音は大きい
- バッテリー増量のコストダウンが進み、発電機を積むコストメリットが一切無くなった。(BMW i3後継モデル、Audi市販は途絶えた）
PHEVと比較して
- エンジン自体の燃費・発電効率が劣る。
- 急坂や高速道での発電が足りず、速度維持が難しいケースがある。
ただし、SOFC燃料電池の場合変換効率が50-70%と火力発電所並に高く、充電スタンドまでの送電損失もないためPHEVや一般の自動車より効率・燃費に優れる。
- エンジンの排熱を利用することが難しい。
ただしSOFC燃料電池の場合動作温度が700～1000℃と高く高温の熱源として十分に使える。
搭載車種
メーカー・車種（電力量-BEVとしての航続距離-レンジエクステンダー）
- 市販車種（販売終了分含む）
- BMW・i3（33kWh-390km-直列2気筒647cc)
- シボレー・ボルト (ハイブリッドカー)(16kWh-85km-直列4気筒1398cc)[11]
- Metrocab・TX5（12.2kWh-48km-1000cc)[12]
- コンセプトモデル・少数生産車
- スズキ・スイフトレンジエクステンダー（2.66kWh-15km-直列3気筒660cc)
- アウディ・A1 e-tron（13.3kWh-50km-ロータリー354cc)[13]
- マツダ・デミオレンジエクステンダー（20kWh-200km-ロータリー330cc）
- HAMMERHEAD-i EAGLE THRUST（不明-25km-発電用ディーゼル。TopGearの番組内企画(Series 14 Episode 2)で制作された。）
脚注・参照
- ^ Green car rankings
- ^ “小型低燃費クリーンディーゼルエンジンの開発”. 株式会社 ACR (2015年3月). 2017年4月5日閲覧。
- ^ “C-X75”. JAGUAR JAPAN (2015年3月26日). 2017年4月5日閲覧。
- ^ アウディ・A1#A1 e-tron
- ^ “Ceres Powerが電気自動車のレンジエクステンダー向けSOFCスタック技術を実証”. 共同通信PRワイヤー. 2019年11月3日閲覧。
- ^ “2012 AMENDMENTS TO THE ZERO EMISSION VEHICLE REGULATIONS” (2012年). 2017年4月5日閲覧。
- ^ 日本の低排出ガス車認定制度においても同名の基準が存在するが、本稿ではアメリカ・カリフォルニア州における制度を指す。
- ^ 一例として、BMW・i3は補助動力装置による走行距離と外部充電による走行距離が等しくなるようにガソリンタンクの容量を定めたが、米国での発売にあたり当局の要請でさらに容量を削減している。BMW i3 Ride and Drive
- ^ PHEVにおいても同様の仕様が存在する。経済性能|アウトランダーPHEV|MITSUBISHI MOTORS JAPAN
- ^ CEV補助金対象 最新車両(PHV)_CEVの補助金交付を行う次世代自動車振興センター
- ^ パラレルハイブリッドであるとの意見もあるが、GMは否定している“【インプレッション・リポート】シボレー「ボルト」”. Car Watch. (2010年11月24日)
- ^ Metrocab_Press_Release-Multimatic_announcement.pdf
- ^ “アウディ A1のPHVが進化…ロータリーエンジンがパワーアップ - レスポンス”. Response.jp. (2013年6月12日)
外部リンク
- Official California Air Resources Board website
- CARB's Low-Emission Vehicle Regulations and Test Procedures
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