なぜより多くのEVを路上で走らせるには充電が重要なのか

Aug 13, 2023

バッテリーの化学的性質から電源供給に至るまで、充電を高速化するために必要なものは次のとおりです。

この記事は、MIT Technology Review の週刊気候ニュースレター The Spark からのものです。 毎週水曜日に受信箱で受け取るには、ここからサインアップしてください。

初めて電気自動車で遠征したとき、充電はあまり気にならなかった。 急いでいなかったので、立ち寄った急速充電器の近くにIn-N-Out Burgerがありました。 私がフライドポテトを食べ終わる頃には、車はほぼ出発の準備ができていました。

しかし、人間が食べられるファストフードの量は限られています。もし私の旅がもっと長くて、何度も立ち寄る必要があったとしたら、ピットストップはそれほど便利ではなかったかもしれません。 それに比べて、ガソリンスタンドでは内燃車をわずか数分で道路に戻すことができるのは特にそうだ。

しかし、急速充電はすぐにさらに高速化される可能性があります。世界最大のEVバッテリーメーカーは先週、競合他社のほぼ2倍の速さで充電できる新しいバッテリーセルを製造する計画を発表した。 最近の記事で書いたように、それは大きな問題になる可能性があります。しかし、充電にはバッテリーだけではありません。そこで、急速充電について詳しく見ていきましょう。なぜこれがそれほど重要なのか、また、充電を高速化するには何が必要になるのでしょうか?

充電速度はEVの普及にとって「非常に重要」エネルギー調査会社BNEFのアナリスト、ジャヤン・シー氏は、特にEVがガソリン車に対抗して市場での地位を確立し始めていると指摘する。

しかし、その重要な役割にもかかわらず、充電はそれほどうまくいきません。信頼性の高い充電インフラの欠如がEV導入の主な障壁の1つ、国際エネルギー機関によると。

米国や欧州などの主要なEV市場を含む世界の多くの地域では、既存のステーションはまだまばらだ。 30分以内に車両の航続距離の最大80％を充電できる急速充電器の状態は特に厳しい。

IEAによると、米国は2022年に約6,300台の急速充電器を在庫に追加し、合計は約28,000台となった。 これは大きな数字ですが、十分ではありません。道路を走行するすべてのEVからの予想される需要を満たすには、2025年までに、国は設置されている充電器の総数（高速タイプと低速タイプの両方を含む）を2022年のレベルから4倍にする必要があるとのことです。 S&P Globalのレポートより。

世界の他の地域では状況は良くなってきています。 2022 年には世界中で約 330,000 台の新しい急速充電器が製造され、その増加のほぼすべてが中国で発生しました。

しかし、今日の最速の充電器でも、ガソリンスタンドへ行く充電器にはまだ及ばない。 そのため、一部の企業は、より多くのインフラストラクチャを構築し、充電器を確実にオンラインに維持することに加えて、充電をさらに高速化したいと考えています。

では、実際にはどれくらいの速度で充電できるのでしょうか?この分野の進歩で私が興味深いと思うのは、充電器技術とバッテリー技術の間のちょっとしたダンスであるということです。 実際に充電時間を短縮するには両方が必要です。

米国で最も確立されているテスラのスーパーチャージャー ネットワークを考えてみましょう。 (ここで、私は 2016 年に数か月間 Tesla でインターンをしていたことを記しておきますが、現在は Tesla とは何のつながりもありません。)

現在設置されているテスラ スーパーチャージャーのピーク出力は 250 キロワットに達します。 これはかなりの速度であり、車両によっては、約 15 分で航続距離が 200 マイル (または 320 キロメートル) 伸びることになります。

伝えられるところによると、自動車メーカーの充電器の 4 番目のバージョンは、最大出力が 350 kW と向上します。 しかし、より強力な充電器が必ずしもより速い充電を意味するわけではありません。現在、Lucid Air のように、この増加した電力レベルで充電できる車両が路上を走っていますが、Tesla は、少なくともまだ、そのような車両を製造していません。

バッテリーの充電速度を管理することは、より強力なプラグを接続するだけというほど簡単ではありません。 バッテリーが充電されると、内部をリチウムイオンが飛び回ります。 たとえば、バッテリー内のイオンが電極に到達する速度よりも速く移動すると、イオンはリチウム金属に変化し始め、バッテリーの容量が急速に破壊され、寿命が短くなる可能性があります。