電気バス問題点のすすめ

ALFABUS ECITY L10 バスのすすめ
画像・ALFABUS HPより引用
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地方部でも電気路線バスの社会実験が始まっていますね。

個人的に電気バスは難しいと思っています

初期型リーフで長距離を含め12万キロを走破した管理人がその根拠をご紹介

今回はコノ車での運行を想定しています。決して悪いスペックじゃないのですが…

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実質航続距離が気になる

今回の電気バスの航続距離は250kmですが、実際に250km走れるわけではありません。

電池には保護領域があり100%は使えない

バッテリーは約300kWの容量ですがリチウムイオンバッテリーには保護領域があります

保護領域とは満タン/完全にカラにすると劣化したり破損したりするので残しておく部分

満タン充電すると劣化が激しく過充電になると発火リスクがあるので10%程度は不使用

過放電をすると破損してしまうので10%程度は使わないのが通常

このことにより約15~20%程度は使えないのが実情です

この領域は車側が制御しているので使用者が気を使う必要はありません

電欠回避の余裕

燃料車でも燃料が減ると警告灯が点き直ぐに燃料補給が必要になりますが電気自動車も同じです

燃料であれば持ってきてもらえますが電気の場合は充電場所まで移動する必要があります

ですので最寄りの充電ポイントまでの電気を残さないとレッカーになるため余裕が必要

およそ10%残しておくべきと考えています

空調の電気消費

気候が穏やかなシーズンなら良いですが、真夏と真冬は空調がないと過ごせません

詳しいデータはありませんが毎時平均5kW使うとして10時間で50kW使います

このバスだと距離にして約50km分使ってしまい、その分航続距離が減ります

合計すると

合計すると約40%程度が使われ、残り60%=約150kmが実用距離となります

しかしこれは新品時で劣化するとさらに下がります

解決法

解決法はズバリ途中充電です。運転手は食事などで1時間ほど休憩を取ります

その時に急速充電をすれば、その分実用距離が増えます

この車種は100kWに対応していますので一時間休憩すれば約100km追加で走れます

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電池の劣化が問題

電池は劣化していき溜められる電気が減っていきます

諸説ありますが、4.000サイクルで80%程度のようです

劣化した分だけ航続距離が減りますので、追加充電や運用を減らす等の対策が必要になります

また、劣化すると充電速度や回生ブレーキ率も低下するので二次加速的に航続距離が減ります

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充電が大問題

最大の問題が充電です。路線バスは運転手が交代で使いますので1日の運用時間が長いです

ヘタをすると夜12時以降に戻り、朝5時前に出発します

150km分(150kWh)を充電するには何時間かかるでしょか?

100V15Aなら100時間
200V15Aなら50時間(リーフ通常)
200V30Aなら25時間
※充電ロスは無計算

普通充電(家庭用のコンセント規格)では到底無理ですね

5時間で充電なら最低30kWの急速充電器が必要。しかも台数分必要になります

この辺りが電気バスがメジャーになれない理由ですね

全個体電池

劣化が極めて少なく温度変化に強いと期待されるバッテリーです

実用化されれば超々急速充電が可能になると予想されています

業界にゲームチェンジャーを作る可能性があり各メーカーは開発を急いでいます

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代替案としては…

ディーゼルエンジンの代わりには水素発電電気自動車が効率良いと思われます

水素の充填は現時点でも電池とは比較にならないくらい早くできます

30分もあれば充分に数百キロ分のエネルギーを補充できます

固体高分子形燃料電池(PEFC)と
固体酸化物形燃料電池(SOFC)

現在主流はこの二つで前者はトヨタの水素自動車「ミライ」に採用されています

特徴は起動が早く効率が悪い・純水素が必要です

後者はエネファーム等に使われる方式になります

特徴が起動が遅く効率が良い・不純水素や天然ガスでも使えます

乗用車のミライはエンジンを起動停止が多く前者向きですが

バスやトラックは一度起動すれば長い時間稼働させるので後者でも対応可能と思われます

発電効率が60%近くある点や天然ガスを使える点を考慮するとバッテリー車より余程実用的です

ただし天然ガスには炭素が含まれる為CO2の発生を抑えることが今後の課題となりそうです

都市ガスの主成分・メタンの元素式
大阪ガスHP 天然ガス主成分メタンの元素式

ですがコレが実用化されれば走行距離が短い路線バスだけではなく

長距離のトラックバスにも対応できますね

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まとめ

  • 電気バスには航続距離・劣化・充電の問題点がある
  • 特に充電が問題で莫大なコストがかかる
  • 燃料電池なら解決できる可能性が高く今後の研究が期待される

このように電気バスはディーゼルエンジンのバスと同じ様には使えないという欠点があります

今後の技術の発展に期待します

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