バッテリー電気自動車

バッテリー電気自動車(BEV)、純粋電気自動車または全電気自動車は、充電式バッテリーパックに蓄えられた化学エネルギーを使用する一種の電気自動車(EV)です。 BEVは推進のために内燃機関(ICE)の代わりに電動機とモーターコントローラを使用する。 それらはバッテリパックからすべての電力を引き出すため、内燃機関、燃料電池、または燃料タンクはありません。 BEVには、オートバイ、自転車、スクーター、スケートボード、鉄道車両、船舶、フォークリフト、バス、トラック、および車が含まれますが、これらに限定されません。

2016年には、世界中で2億1000万台の電動自転車が世界中で使用されていました。 高速道路対応軽量純正電気自動車の累計販売台数は、2016年9月に100万台を達成しました。2018年4月現在、世界で最も売れている高速道路合法自動車の歴史は、日産リーフです300,000台、続いてテスラ・モデルSがあり、世界中で20万台以上が出荷されています。

ハイブリッド車との関係
電動機と内燃機関を使用して自らを推進する車両はハイブリッド車と呼ばれ、純粋なBEVとはみなされません。

「伝統的な」ハイブリッド車は、ガソリンまたはディーゼルエンジンを中心にサポートする電動モーターを使用します。 その一例がトヨタ・プリウスです。
ハイブリッドプラグインハイブリッドプラグインハイブリッド車は、プラグとして内燃機関の両方でバッテリを充電することができます。 現在、トヨタ、ゼネラルモーターズなどの自動車メーカーがプラグインハイブリッド車の量産競争に参入しています。

バッテリー車の短所
多くの電気設計は、内燃機関車の燃料と比較して電池のエネルギー密度が低いため、自主性が限られている。 しかし、より多くの電池を追加することは、自律性を達成することができ、重量を増やすことを犠牲にする。

ほとんど全ての再充填システムは、比較的高速の燃料充填プロセスに比べて一般に非常に遅い。 これは特に、コミュニティガレージ、戸建て住宅、企業、公共道路にこれらの点を設置することで改善が始まる充電ポイントの現在の不足によって複雑になります。 また、数分の迅速な再充電の可能性があります。

輸送に関しては、再生不可能な電気を使用すると、結果として二酸化炭素排出量が27%削減され、亜酸化窒素排出量はわずかに減少します。 粒子状物質の排出は増加するが、二酸化硫黄の排出量は一酸化炭素をほぼ排除し、揮発性有機化合物を排出することで同じになる。 汚染された排出物は、発電所で排出され、人の健康に及ぼす有害な影響がより少ないため、通りから移動される。 論理的には、これは再生可能な電気を使用しているときは起こりません。

電気自動車は、再生可能な電気を使用する場合、環境にやさしく敬意を表します。

考えられる創造的な解決策
前述の欠点を緩和し、したがって、VEBの商業化を強力に促進するために、電池の使用および再充電のための適切な戦略を確立することができる。

それらのうちの1つは、各車種への適用のためのサイズと電圧の面での同型化であり、各モデルに応じていくつかのユニットを直列に組み立て、異なるメーカーに応じてVEBの特性に従って組み立てることができます。 モータであっても、それらの安価で簡単な組み立てのためにホモロゲーションを受けやすいであろう。

電気自動車は、使用される電池の無駄や電動機と同じようなものの生産の観点から、環境上の脅威である。 これらは、ニッケル、アルミニウムおよび銅のような大量の有毒物質の使用を必要とするため、酸性化による影響ははるかに大きい。

しかし、VEBを一般的に使用する場合と長時間の旅行を行う場合の最も決定的で決定的な戦略は、各ユーザーがバッテリーを充電することを避けることです。 事実上、現在の状況との連続性のために生じた方法での給油点(PR)では、サービスステーションのネットワークとなるであろう – 充電されたバッテリの在庫が利用可能であり、彼らがPRに到着すると、ほとんど放電されたバッテリだけが、再充電されたほんのいくつかのために交換されなければならない。 この練習は必須であり、長い旅行をする場合にはユーザーにとってはほとんど完璧です。 それは、使用時間または移動したキロメートルと組み合わせた保険、保証、償却および賃貸料でユーザーがとるバッテリーの充電および老化のために支払われる。 北米の会社Better Placeisはすでにこの方向に取り組んでいます。 バッテリが平均寿命に影響を与えた一定レベルの磨耗に達したとき、PRは新しいバッテリを、Amp.hに関連するすべての荷物に支払われた金額で充電します。 公認された各バッテリーの価格と市場でのその価格は新しいものです。

バッテリー車の利点
電池車は環境に優しいので、環境中に汚染ガスを放出せず、オイル、フィルター、スペアパーツなどの廃棄物を出さずに環境を汚染する可能性があります。

2つの方法で使用できる車両があります:ハイブリッドエンジン(燃焼と電気を使用)または1つの電気だけでなく、油由来の燃焼車両は、池あたり約800km、コストは60ドルです。電気自動車はおよそ400キロ、およそ7ドルの収入を得ていますが、現在はより速く走れる車両があります。

車種別
バッテリ電気自動車の概念は、推進するために車載バッテリを充電することである。 バッテリーの電気自動車は、より高い電力およびエネルギー密度(すなわち、可能な限りより大きな加速およびより少ないバッテリーでの範囲)およびより高い原油価格を有する新しいバッテリー技術(リチウムイオン)の進歩によりますます魅力的になっている。

BEVには、自動車、軽トラック、近隣電気自動車が含まれます。

レール

バッテリ電車:
バッテリ電気多重ユニット、バッテリ電気鉄道車両またはアキュムレータレールカーは、電気駆動式の複数のユニットまたは鉄道車両であり、そのエネルギは、そのトラクションモータを駆動する充電式バッテリから得られる。

これらの車両の主な利点は、石炭やディーゼル燃料のような化石燃料を使用せず、排気ガスを放出せず、鉄道に電気グラウンドレールや架線などの高価なインフラストラクチャを持たせる必要がないことです。 下側には、車の重量を上げるバッテリーの重量と、300〜600キロ(186〜373マイル)の充電前の範囲があります。 現在、バッテリ電装ユニットはガソリンまたはディーゼル鉄道車両よりも購入価格とランニングコストが高く、運行ルートに沿って1つ以上の充電ステーションが必要です。

バッテリー技術は、過去20年間に大幅に改善され、限られたニッチ・アプリケーションから遠ざかり、バッテリー・トレインの使用範囲を広げました。 より高い購入と運転コストにもかかわらず、特定の鉄道ラインでは、非常に高いコストとフルライン電化のメンテナンスがなくなるため、バッテリ・トレインは経済的に実行可能です。 2014年3月からは、日本では数多くの車種で乗用車が運転されています。 オーストリアとニュージーランドは、2019年に稼動する架線/バッテリー列車を発注した。英国は、2015年1月と2月に乗客ハイブリッド架線/リチウム電池列車の運賃を上乗せすることに成功した。

機関車:
バッテリ電気機関車(またはバッテリ機関車)は車載バッテリによって駆動されます。 バッテリー電気自動車の一種。

このような機関車は、従来のディーゼルまたは電気機関車が不適当である場合に使用される。 バッテリー機関車の別の用途は、燃焼動力のある機関車(蒸気またはディーゼル動力)が限られたスペース内の火災、爆発または煙の危険性のために安全性の問題を引き起こす可能性がある産業施設である。 バッテリシューは、収集靴でアークリングするトロリー動力ユニットによってガスが点火されたり、電源またはリターン回路、特にレールジョイントで電気抵抗が発生し、地面に危険な電流が漏れる可能性のある地雷に適しています。 鉱山鉄道では、しばしばバッテリー機関車が使用されます。

1837年に建設された最初の電気機関車はアバディーンの化学者ロバート・デイビッドソンによって建設されたバッテリー機関車であり、ガルバニック電池(バッテリー)によって駆動されていました。 もう一つの初期の例は、1917年に4 1/2トン(4.0トン/ 4.1トン)の2つのバッテリー機関車による作業を可能にするために、地下輸送方法が拡大されたアラスカ州ラトーシュのケネコット銅鉱山でした。 1928年に、Kennecott Copperは、オンボードバッテリを備えた4つの700シリーズ電気機関車を発注しました。 これらの機関車の重さは85トン(76トン/ 77トン)で、750ボルトの架空トロリー線で作動し、バッテリ走行中はかなりの範囲で作動していました。 機関車は、ニッケル – 鉄蓄電池(エジソン)技術を使用して数十年のサービスを提供した。 電池は鉛蓄電池に交換され、機関車はまもなく廃止された。 4つの機関車はすべて博物館に寄付されたが、1つは廃棄された。 その他は、アイオワ州のブーン(Boone)とシーニック・バレー(Senic Valley)鉄道、カリフォルニア州リオ・ビスタ(Rio Vista、Western Railway Museum)で見ることができます。

電動レールトロリー:
MetroTrolleyは、特定の環境でゼロエミッションの鉄道車両の要件に対応して開発されたバッテリ式電気自動車です。 その目的は、超音波レール探傷(RFD /非破壊試験)に使用されるRRV Hirailタイプの路面電車を置き換えることです。 以前のトロリータイプはフルレール検査機能を備えていないか、ゼロエミッションを備えていません。 2007年に西オーストラリア州の高度輸送工学研究センター(CATER)によって主に超音波レール探傷用に開発されました。

新たに開発された代替案は、現在のレールバウンドテスターと同等の超音波レール探傷性能を持つHANDWave DRT(Dual Rail Tester)です。 このユニットは、2つの別々のシングルレールテスタ(HANDWave SRT)に分割することも、鉄道車両の後ろに牽引することもできます。

電気バス
テネシー州チャタヌーガは、1992年以来稼働していて、1130万人の乗客を持ち、310万キロ(1,900,000マイル)の距離をカバーする9つのゼロ運賃電気バスを運行しています。 これらのバスのうちの2つは1996年のアトランタ夏季オリンピックで使用されました。

2000年夏から、香港空港は16人乗りの三菱ローザ電気シャトルバスの運行を開始し、2000年秋にニューヨーク市は66人乗りのバッテリー駆動のスクールバスの試験を開始した。ブルーバードTC / 2000。 同様のバスがカリフォルニア州ナパバレーで2004年4月に14ヶ月間稼働した。

2008年の北京オリンピックでは、50台の電気バスが使用され、空調は130km(81マイル)の範囲にあります。 それらはリチウムイオン電池を使用し、約1kW・h / mi(0.62kW・h / km; 2.2MJ / km)を消費する。 バスは北京工科大学によって設計され、Jinghua Coachによって建設されました。 充電ステーションでは、バッテリーが完全に充電されたものに交換され、バスが24時間稼動できるようになります。

フランスでは、電気バス現象が発達していますが、いくつかのバスは既に多数の都市で運営されています。 パリ地域に位置する中規模の会社であるPVIは、ブランドGepebus(Oreos 2XとOreos 4Xを提供)を持つ市場のリーダーの1つです。

米国では、最初のバッテリー電気高速充電バスは、2010年9月からカリフォルニア州ポモナでフットヒルトランジットで運営されています。 Proterra EcoRide BE35はリチウムチタン酸電池を使用し、10分以内で急速充電が可能です。

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2014年、カリフォルニア州のサン・ホアキン・バレーにあるキングス・キャニオン統一学区に最初の生産モデルである全電車バスが配達されました。 バスは、地区が発注した4つのうちの1つでした。 このバッテリー電気スクールバスは、4つのナトリウムニッケル電池を備えており、いずれの州の学生輸送用にも認可された最初の最新の電気スクールバスです。

Mountain View Community Shuttlesにも同じ技術が使われています。 この技術はカリフォルニアエネルギー委員会によってサポートされており、シャトルプログラムはGoogleによってサポートされています。

サンダースカイ
サンダースカイ(香港に拠点を置く)は、潜水艦で使用されるリチウムイオン電池を製造し、電気バスの3つのモデル、20分の急速充電の下で280km(170マイル)の範囲の10/21乗客EV-6700、 EV-2009市街バス、クイックチャージ(20分〜80%)、300キロ(190マイル)、フル充電(350キロ(220マイル))の範囲にある43人の乗客EV- 25分)。 また、バスは米国とフィンランドで建設される予定です。

無料のTindo
Tindoはオーストラリアのアデレードからの全電車です。 Tindo(原住民の太陽の日)はニュージーランドのDesignline Internationalによって作られ、アデレードの中央バスステーションの太陽光発電システムから電力を得ています。 乗り物はアデレードの公共交通機関の一部としてゼロ運賃です。

初回の急速充電、バッテリ電気輸送バス
ProterraのEcoRide BE35中継バスは、カリフォルニア州West CovinaのFoothill TransitでEcolinerと呼ばれています。 ProterraのProDriveドライブシステムは、利用可能なエネルギーの90%を捕捉してTerraVoltエネルギー貯蔵システムに戻すUQMモーターと回生制動を使用し、これによりバスの総走行距離が31-35%増加します。 1回の料金で30〜40マイル走行でき、典型的なディーゼルまたはCNGバスよりも最高600%も燃費が向上し、CNGより44%少ない炭素を生産します。

電気トラック
20世紀の大部分において、世界のバッテリー電気自動車の大部分は英国のミルクフロートでした。 21世紀には、BYD電気自動車の大規模な開発が見られました。

電車
2012年3月、スミス・エレクトリック・ビークルは、インディアナ州のUtilimasterが生産するウォークイン・ボディを備えた多目的なニュートン・プラットフォーム上に構築された全電気式のゼロエミッション車であるNewton Step-Vanのリリースを発表しました。

BYDはDHLに商業用BYD T3の電装品を供給しています。

電気自動車
バッテリ駆動の電気自動車は、電気モータによって推進される自動車である。

電気自動車はしばしば良好な加速を与え、一般的に許容可能な最高速度を有するが、炭素ベースの燃料と比較して2015年に利用可能な生産電池の比エネルギーがより低いことは、電気自動車が、車両質量のかなりの部分、電荷の間の低い範囲。 充電にもかなりの時間がかかります。 長距離の旅ではなく、1回のバッテリ充電での旅行の場合、電気自動車は実用的な輸送形態であり、夜間に充電することができます。

電気自動車はテールパイプ排出をゼロにすることで都市の汚染を大幅に削減する可能性があります。 車両の温室効果ガスの節約は、電気の発生方法によって異なります。 現在の米国のエネルギーミックスでは、電気自動車を使用すると二酸化炭素排出量が30%削減されます。 他の国の現在のエネルギー混在を考えると、そのような排出量は英国では40%、中国では19%、ドイツでは1%ほど減少すると予測されています。

電気自動車は、都市汚染、石油への依存度の低下、ガソリン価格の上昇が期待される自動車産業に大きな影響を及ぼすことが予想されます。 世界の政府は、電気自動車とそのコンポーネントの開発に資金を提供するために何十億ドルも誓っている。 米国は、電気自動車とバッテリー用の連邦政府グラントに24億米ドルを拠出することを約束している。 中国は、電気自動車産業を開始するために150億ドルを提供すると発表した。

BYDは、2015年に全世界の販売台数で第1位となり、合計43,073台以上のNEVが販売されました(昨年比220%以上の急増)、米国、日本、欧州のすべての指導者を日付。

高速道路対応のバッテリー電気自動車とバンの累計販売台数は、2016年9月に100万台を達成しました。ルノー・日産ア​​ライアンスは、世界有数の電気自動車メーカーです。 Allianceは、2016年8月に全世界で販売される35万台の電気自動車の販売マイルストーンを達成しました。第2位は、2008年から2016年までの間に139,000台以上の電気自動車を販売しているテスラ・モーターズです。

2016年12月現在、世界で一番売れているハイパワーのオール電化車は、2010年12月に発売された日産リーフで、世界販売台数は25万台を超えています。 次はBMW i(約65,500台)、Renault Zoe(61,205台)は2016年12月までです。2016年6月まで、Mitsubishi i-MiEVファミリーは世界で約37,600台で5位にランクされました。 ルノーKangoo ZEユーティリティーバンは、2016年12月までに25,205台の世界的な販売台数を持つ軽負荷の全電装セグメントのリーダーです。

フォーミュラEは完全電気式のシングルシーターチャンピオンシップです。 このシリーズは2012年に考案され、2014年9月13日に北京で初のチャンピオンシップがスタートしました。このシリーズはFIAの認可を受けています。 Alejandro Agagは現在のFormula EのCEOです。

フォーミュラEチャンピオンシップは現在、2人のドライバーがそれぞれ10チームずつ(チームトゥルーリの撤退後、一時的に9チームしか競争していない)競争している。 レーシングは一般的に、約2〜3.4km(1.2〜2.1マイル)の長さの一時的な市街地の路上回路で行われます。 現在、メキシコシティのePrixは、Autodromo HermanosRodríguezの改訂バージョンであるロードコースでのみ行われます。

電気自動車の使用による環境上の利点
テールパイプでは、電気自動車は温室効果ガスを排出しません。 だから、彼らは彼らが使用されている場所では排出物を持っていないので、彼らは “緑色”と見なされます。 しかし、電気が発生する発電所ではGHGが生成されるため、蓄電池はゼロエミッションエンジンと見なすことができます[怪しげな論議]バッテリー電気自動車のこのようなGHG排出を引き起こす2つの要因は次のとおりです。

電気自動車を充電するために使用される電気の炭素強度(一般にkWhあたりのCO2のグラムで表される)
特定の車両の消費量(km / kWh)
電力の炭素強度は、電力が消費されている地理的地域(電力のミックスで再生可能エネルギーのシェアが高い国は低いCIを有する)の電力混合に応じて、大きく異なる可能性がある。 欧州連合(EU)では、2013年に炭素勢力の地理的変動が激しかったが、ほぼすべての加盟国で電気自動車は従来のものよりも「グリーン」だった。 平均して、電気自動車は、ディーゼルおよびガソリン燃料エンジンと比較して、50%〜60%節約されました。 さらに、脱炭プロセスは、電気自動車の使用に起因するGHG排出を絶えず削減しています。 欧州連合(EU)では、平均して2009年から2013年にかけて、電力炭素濃度を17%削減しました。 ライフサイクルアセスメントの観点からは、バッテリの構築と寿命の終了に必要なGHGを考慮すると、GHGの節減率は10〜13%低くなります。

特殊目的の車両
特殊目的の車両には、ゴルフカート、電動ゴルフカート、ミルクフロート、全地形車、近隣電気自動車などの比較的一般的なものから、幅広い種類のものがあります。 特定の製造業者は、電動の「プラント内」作業機械に特化しています。

電動二輪車、スクーター、人力車
三輪車には、人力車の人力車があります。 電気二輪車を大規模に採用することで、交通騒音や道路混雑を減らすことができますが、既存の都市インフラと安全規制の適用が必要になる可能性があります。

インドから、AVERAの新再生可能エネルギー会社は、リチウム鉄蓄電池技術を用いて、2018年末に電動スクーターの2つのモデルを発売する予定です。

電動自転車
中国は、1998年の56,000台から2008年の2,100万台へと飛躍し、2010年初めには1億2,000万台のe-bikeに達する、スクーター型を含む非アシスト型電子バイクの爆発的な成長を経験した中国は2009年に生産された2220万台の電子自転車の世界有数のメーカーです。世界で最も多くの電子自転車メーカーはBYD、Geobyです。

パーソナルトランスポータ
一輪車の自転車一輪車、セルフバランシングスクーター、電動キックスクーター、電動スケートボードなど、ますます多様化しているパーソナルトランスポーターが製造されています。

電動ボート
いくつかのバッテリー電気船は世界中で、いくつかはビジネスのために運航しています。 電気フェリーが運営され、建設されている。

技術

モータ
電気自動車は、伝統的に直列巻線DCモータを使用しており、これはブラシ付きDC電気モータの一形態である。 別々に励磁された永久磁石は、利用可能なDCモータの2つのタイプに過ぎません。 より最近の電気自動車は、構成が簡単であり、摩耗する可能性のあるブラシを有していないので、様々なACモータタイプを使用している。 これらは通常永久磁石を使用する誘導電動機またはブラシレスAC電動機である。 永久磁石モータには、ブラシレスDC電動機を含むより簡単な駆動方式および/または低コストを提供するいくつかの変形例がある。

モータコントローラ
モータコントローラは、モータのタイプ、DCまたはACに応じて、可変パルス幅DCまたは可変周波数可変振幅ACのいずれかを供給して、モータへの電力を調整します。

電池
今日のほとんどの電気自動車は、車両に電力を供給するために外部接続を有する電気化学セルからなる電気バッテリーを使用する。

EVのバッテリー技術は、19世紀後半から2010年代にかけて使用されている早期鉛蓄電池から開発されました。今日のEVで使用されているほとんどのバッテリーはリチウムイオン電池です。

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