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2017年09月13日

撮影車 アウトランダーPHEV(5)電池劣化について

アウトランダーPHEVとリーフの電池劣化の差は?


アウトランダーPHEVと、リーフとの大きな違いは、
前者が、モーターによる電動EV走行を主としながらも、電池が無くなるとエンジンで発電し電力供給するのに対し、後者はもっぱら100%電動のみ、というところです。

わざわざ申すまでもないことです。

この自家発電できるか出来ないかという違いによって、各々の利用者の充電方法がその習慣上、どんな差異が生じてくるのだろうかという視点から、電池の劣化を色々と考えてみました。

(1)異なる充電習慣

アウトランダーPHEVの場合、リチウムイオン電池の容量は旧型リーフの半分以下となる12kwh、その航続距離はカタログ値で60km、実際は45〜50kmほどです。
乗っているとすぐに空っぽになり儚さを禁じ得ません。が、それゆえに、出先においても急速充電器でこまめに充電するのはだんだん面倒になってきます。だって30分かけて80%まで充電しても、40kmも走ればまたすぐ空っぽなのです。これでは、走っている時間より充電時間の方が長くなりそうです。充電費用にしてみても分単位の時間課金制なため、リーフに比べて充電量が半分以下(実質8kw弱)なのに、同じ30分で同じ課金では比較上とても割に合いません。
この為、自宅での普通充電が自ずと主体になる方が多いと思います。これはプリウスPHVも同様でしょう。

一方、電気自動車の場合(リーフ)は、かえって急速充電器が主体になるのではないかと思います。
私の住む東京電力管内では、EV充電の目的での深夜電力割引が使えず、家庭での普通充電はそんなに安くはありません(月300kw以上からは1kw31円に)。逆に急速充電器なら、日産では購入後の二年間月額2000円で充電し放題とか、リーフの中古車購入ならその後四年間無料、などのお得なコースがあり、そのためにほとんどの方は急速充電器をメイン使用にするのではないかと思われます。

私は、第一にこれがリチウムイオン電池劣化に決定的影響を及ぼす主要因だと思っています。どうしても急速充電を頻繁にしがちなリーフよりも、普通充電主体のアウトランダーPHEVの方が劣化に有利になるだろうと思います。

(2)完全放電の危険性

アウトランダーPHEVは、電池残量が約28%にまで減ると強制的にエンジン発電に切り替わってしまいます。28%というのはまだなんか勿体無いような、、、。まあでもこのおかげで完全放電の恐れはほぼゼロです。

リーフは一方、電欠(完全放電)の恐れがあります。リチウムイオン電池は、ゼロでなくても20〜15%以下のような状況に度々晒されること自体が劣化原因になるそうですから、ギリギリまで使うことが度々になりかねないEVは、この点でもかなり不利ですよね。

実は100%フル充電よりも完全放電の方が、リチウムイオン電池にはよほど悪いと言います。そういうこともあってテスラのEVでは、メーター上ゼロになっても10%程度の容量分を秘密に残しているということを聞きます。リーフではそうしたレベルの安全係数を設けていないのではないでしょうか。
よってこの点でも、アウトランダーPHEVが有利となります。

(3)100%充電の頻度

では、逆に100%フル充電しがちなのはどちらでしょうか。
これは一転して、私はアウトランダーPHEVの方ではないかと思います。なぜなら、短いEV航続距離を少しでも確保しようと、普通充電であっても毎回100%まで充電する方が多いのではと思うのです。

一方リーフでは、ある程度航続距離があり、80%充電でも日常的に十分なことが多く、あえて100%にする必要が少ないと思います。そもそも急速充電器は80%止まりが多いですし。

こちらは、100%EV(リーフ)が有利 かと思います。

(4)トータルの充電回数では

アウトランダーPHEVは航続距離が短いので、自然しょっちゅうこまめに充電することになります。事実、私も週に5回位は充電します。そうしますと、1年間では約260回になってしまいます。

一方リーフでは、旧型であっても航続距離は実質120〜150kmと、3〜4倍もあるので充電回数はかなり少なくなります。80%急速充電メインですと週に平均2回〜3回ほどでしょうか。つまり年間110〜160回ほどと、かなり少ないですね。新型リーフならば、さらにグッと少なくなりましょう。

この点も、リーフに軍配 が上がります。

最後に、
ただ、EVは全て電池駆動ですが、PHEVの場合はエンジン駆動が一定割合あり、この分は電池への悪影響が少なくなります。
特に高速道路での高速走行ようなリチウムイオン電池にとって過酷な条件下では、アウトランダーPHEVはエンジン駆動をメインとするような設計であり、これが電池にかなり優しいのです。
一方リーフは、高速道路での急速放電および急速充電を頻繁に繰り返すこととなって、電池により厳しくなると思います。


さらに、

<EVの電池冷却システムについて>
EVかPHEVかということでなく、車固有の問題なのですが、、、
リーフの冷却システムは自然空冷式とのことで、ここでのコストダウン感は否めません。
アウトランダーPHEVは、強制水冷循環式とでもいうもので、一定以上の温度になってくると自動的に冷却システムが働きます。音でも分かるので、夏期には結構お世話になってます。

そう、リチウムイオン電池は高温に極めて弱いのです。35度以上では絶対に充電を避けるべきです。40度では内部崩壊が始まるとも言われます。ですから夏場の充電は早朝に限ります。それ以外の時間帯には私は充電せずにエンジン駆動をしています。

完全放電と同じかそれ以上に、高温がリチウムイオン電池を劣化させるのです。
(ですからスマホにしても、充電は涼しいところだけで行うべきでしょう。)


で、総合的な優劣は?


上の検討項目では、3対2になりました。ただし、アウトランダーPHEVが充電回数が圧倒的に多いこと、また100%充電が多くなりがち、という2点も結構大きなマイナス原因であることは間違いなく、やはりこの点で早い年数でヘタってくるのではないかなあと危惧しています。

ただ、たとえそうなってもハイブリッド車としてなら問題なく走りますし、燃費も同タイプのエンジン車に比べれば50%程度良いので、車としてはまだまだ問題ないとは思います。

因みに私のアウトランダーPHEV、もう3年9ヶ月が経ちますが、リチウムイオン電池の劣化はまだ体感できるほどではありません。充電回数は結構いっているはずなのですが、まだまだ元気なのです。

一方リーフは、フルモデルチェンジ前のリーフでは電池劣化が相当激しいと聞きます。やはり急速充電と高温対策が十分でないということが、想定以上に悪影響を及ぼすのでしょうか。また電池自体の素性もあるのでしょうか。

私は100%充電はなるべく避けていますし、急速充電器も月に二度位しかお世話にならないようにして気をつけているつもりです。
これで果たしてあと何年持つのか、むしろ楽しみでもあります。

充電設定についての要望!

今の私のアウトランダーPHEVで不便なのが、充電したいレベルを任意設定できないことです。
仕方なく、私はタイマー設定で、毎回充電時間を設定・制限してフル充電を避けております。これを毎回行うのが面倒であり、また正確ではありません。目見当ですからね。

できれば、80%、90%迄といった設定を、任意で行えるようにして頂きたいのです(同様にスマホの充電などでもこれができれば便利と思います)。
是非プログラムのアップデートで、なんとかならないものでしょうか。テスラモータースのように、、、。


PHEVでも、もう少しの航続距離を!

PHEVも、駆動用リチウムイオン電池に優しくしようとすれば、フル充電・深放電を避けて、日常なるべく80%止まりで使いたいものですが、今のバッテリー容量でそれをすると、あまりに短距離しか走りません。せめて80%で実際に50〜60km位は走ってくれたなら、日常はほとんど電池に無理をさせなくても良くなるのになあと思うのです。

さらに理想的なのは、フル充電・深放電しても劣化のないタイプの二次電池の登場であり、これに勝ることはございません。今後の技術のブレイクスルーに期待たいですね。


なんだか、結論が曖昧に終わって申し訳ないです。
しかしPHEVと100%EVでは、自ずと充電スタイルが変わってくることが、電池にそれぞれ特有の影響を与えるのだ、ということをこうして比較検討してみたかった次第です。

拙い話で甚だ恐縮でございました。

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伊豆半島の付け根辺りを根拠地にフリーカメラマンとして孤軍奮闘しています。ホテル・旅館への出張撮影が多いため撮影者からの情報発信を志してみました。それ以外にも興味本位なテーマも含めて行きたいです。
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