完全電気自動車を毎日の通勤に使うのと、長距離のドライブ旅行に使うのとでは大きな違いがあります。今日のほとんどの電気自動車は、フル充電で200～400 km（120～260マイル）の走行距離を実現します。10万ドルのテスラ モデルSなどの高級モデルでは、500km以上の走行距離を実現できる。
完全電気自動車を毎日使用するユーザーにとって、通勤距離が100 km未満であれば、大きな問題にはなりません。彼らは、充電せずに往復でき、夜間にEVに充電できることを知っています。職場に会社支給の充電器がある場合もあります。
明らかに、問題は長距離の旅行や、一日の大半を車を使って過ごす人々から始まります。今日のインフラとテクノロジーでは、2～3時間ごとに充電のために停止し、さらに急速充電ステーションで1時間過ごさずに電気自動車を運転するのは困難です。
特に米国では、多くの世帯がEVを所有したいという欲求と、長距離旅行用に別の車を所有するという欲求のバランスを取ろうとしている。彼らは毎日の通勤や買い物にはEVを使い、旅行には大型の内燃機関車を使い続けます。
一部の市場では、EVメーカーは電気自動車を購入した顧客に対し、毎年一定期間、従来型車両の使用権を提供している。理想的には、特に完全な電気自動車に移行して排出量を削減したいのであれば、このような方法であってはなりません。
交換可能なバッテリーから液体水素まで
数年前、いくつかのスタートアップ企業がEV用の交換可能なバッテリーのアイデアを宣伝した。コンセプトはシンプルでした。電気自動車でサービスステーションまで運転すると、誰かが消耗したバッテリーを完全に充電されたバッテリーと交換し、数分以内に旅行を再開できるのです。
残念ながら、このコンセプトは三輪車やオートバイなどの小型EVにしか適用できません。多くの都市では、電動バイクのシェアリングサービスを提供する企業が、この方法を使ってバイクを充電しています。充電ステーションの代わりに、サービスエリア内でバッテリーを交換するバンを派遣することで、フリーフローティングソリューションを提供することができます。
しかし、小型電気自動車に必要なバッテリーはかなり大きくて重いため、交換オプションを追加すると価格が大幅に上昇し、生産が複雑になる可能性があります。さらに、このソリューションでは、異なるメーカー間で交換可能なユニットに対していくつかの標準を定義する必要があります。
一部の専門家にとって、EVに電力を供給するための理想的な解決策は液体水素電池だろう。燃料補給のための「ガソリンスタンド」モデルの利便性と、完全電動のクリーンなパワートレインの利点を兼ね備えることになる。この技術には多大な投資と進歩がありましたが、主に実験段階にとどまっています。
水素電池の最大の問題は、生産、輸送、安全性です。水素の生産にはコストがかかり、水素を生産するには、供給できる電力よりもはるかに多くの電力が必要です。さらに、サービスステーションまで輸送する必要があり、保管時や電気自動車に接続する際には特別な注意が必要になります。そうは言っても、輸送業界や鉄道の大型車両向けの液体水素には大きな関心が寄せられています。
超高速ワイヤレス充電が次の解決策になるかもしれない
スマートフォンやノートパソコンを通常USB Type-Cケーブルで急速充電器に接続すると、デバイスは高速でどれだけの電力を供給できるかを充電器に伝えます。現在、一部のスマートフォンモデルでは1時間あたり約30 Wの電力を供給できるため、フル充電にかかる時間が1時間未満に短縮されます。バッテリーが容量の約80% に達すると、充電器はユニットを損傷しないように電力出力を低いレベルに下げ始めます。
電気自動車のバッテリーとスマートフォンのバッテリーには大きな違いがありますが、充電方法は非常に似ています。実際、どちらのタイプのバッテリーも、異なるワット数のDC電力を使用します。
急速充電には2つの技術が違いをもたらす。 チャデモ コネクタとワイヤレス充電パッド。どちらも車両にDC電力を供給できるため、充電ステーションで変換が行われるため、大型のAC/DCインバーターは不要になります。
自宅の標準コンセントを使用して車を充電するという便利で安価なソリューションを望む人もいる一方で、多くのEV所有者は、特に車両から家屋、車両からグリッドへの技術を可能にするCHAdeMO充電器に喜んで投資するでしょう。
意味がないのは、急速DC充電をサポートしていない充電ステーションを道路上に設置し続けることです。EV所有者、特に独立した充電インフラに依存している所有者は、充電ステーションに到着したときに自分の車が少なくとも1時間あたり2kWの電力を得られることを知っておく必要があります。
ワイヤレス充電は、近い将来標準になるかもしれません。現在、ワイヤレス充電は、トヨタやBMWなどのメーカーの一部のモデルでオプションとして提供されています。将来的には、充電ステーションや道路上で電気自動車に電力を供給するための標準となる可能性があります。
2012年、米国エネルギー省とオークリッジ国立研究所は「電気自動車のワイヤレス充電」プロジェクトに資金を提供しました。当時、彼らは「ワイヤレス充電は電気自動車の普及を促進する重要な技術として見られている」と認識していた。
2015年の目標は、SAE J2954規格に基づいた軽量EVのワイヤレス充電の実現可能性を実証することでした。最新リビジョンJ2954_202010は、家庭用および公共のワイヤレス充電をサポートします。現時点では、固定アプリケーション（車両が動いていないときに充電する）を対象としています。将来の改訂では、道路管理者が路面下にワイヤレス充電エリアを設置し、EVが走行中に充電できるようにするなど、動的なアプリケーションも含まれる予定です。
電気ワイヤレス充電ステーションの製造・販売会社であるプラグレスは、テスラ モデルS、BMW i3、日産リーフ、シボレー ボルト向けのアップグレードキットを提供しており、近々対象車種を増やす予定だ。
どこでも急速充電が実現するまで、EVの完全普及は実現しない
EV所有者にとって、航続距離に対する不安は依然として現実です。至る所に急速充電ステーションや超急速充電ステーションが十分に整備されない限り、完全電気自動車の普及には障害となるでしょう。
幸いなことに、私たちにはそれを実現できる技術があります。インフラをできるだけ早く展開するには、規模の経済と政府および民間事業者からの投資が必要です。
また、道路上に電気自動車が増えるにつれて、急速充電サービスを提供する機会が生まれ、この潜在的に非常に利益の出る市場に民間投資家を引き付けることになるでしょう。
EV充電の将来についてさらに詳しく知りたい方は、 EV充電の未来はよりインテリジェントでユビキタスなものになる。
