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はてなキーワード: 送電とは
最近の世界の流れで、2030年代に内燃機関を積んだ自動車の新規販売を禁止しようという動きが盛り上がっている。
ただなんというか、どうもコロナ後の経済対策をかねて強引に需要創出したいからだろうか、電気自動車=エコ=ガソリン車をなくすのが社会正義的な短絡的な思考回路が気になっている。
またマスコミ等の、1日でも早く電気自動車に舵を切らないと電動化による部品点数削減のあおりを受けて、PCやスマートフォンで電機業界がやらかしたように日本の自動車産業は壊滅するといったパニック的な論調にも違和感を覚えるので思うところを書きたい。
ちなみに筆者は非自動車業界のエンジニア、ただし工学部出身なので自動車業界の友人は多く、友人経由で業界の話はよく聞いている。
新し物好きなので2010年代の日本で市販された電気自動車である三菱のi-MiEVや日産のLeaf、トヨタのMIRAIは乗ったことがある。
残念ながら、テスラはレンタカー代が高すぎるのでいまだに乗ったことがない。
・電気自動車が必ずしも内燃機関を積んだ自動車よりもエコであるとは限らない。
・内燃機関を積んだ自動車が電気自動車に置き換わることが即部品点数減になるとは限らない。
・パソコンの自作のように簡単に自動車が作れるようになって新興国のメーカーにすぐに置き換わられることはない。(スマートフォンのHuaweiのように、研究開発能力の高い企業が台頭してくれば話は別)
Well to Wheelって言葉がある。ざっくりいうと、化石燃料を油田から掘り出して、自動車のタイヤを動かすまでのエネルギー効率がどれくらいになるかという話である。
例として、最新のガソリンエンジン車と現在の日本で最大の電力源である火力発電所の電力で電気自動車を駆動させた時を比較してみる。
議論の単純化のために、ガソリンや、発電用の重油やLNGを精製するまでの効率は一旦無視する。
現在、市販車の中で熱効率が最も良いガソリンエンジンはリーンバーンエンジンだが、一番効率の良くなる回転域で熱効率40%程度である。
それに対して、2020年時点で最も効率の良い火力発電所やリチウムイオン電池の効率は下記のようになる。
送電ロス：3%
0.6*0.97*0.9*0.9 = 47%
日本にある火力発電所のなかで、熱効率60%を達成しているものはまだ少数であること、リチウムイオン電池の特性は経年劣化することを考える。
発電効率が50%、充放電効率が80%に低下してしまえば、エネルギー効率は0.5*0.97*0.8*0.8=31%まで悪化し、内燃機関に効率の上で勝てなくなる。
現状の発電所の電源構成をとる限り、電気自動車にエネルギー効率上のアドバンテージはない。
火力に代わる安定的なベース電力といえば、現状原子力の比率を上げるしか選択肢がないわけだが、果たして社会的なコンセンサスが取れるのだろうか?
余談だが、電気自動車にはエンジンの排熱が存在しないので冬場の暖房効率が悪く、ものすごく早く充電量が低下する。
(レンタカーで電気自動車を借りたときに、上記現象を経験して効率の悪さに驚いた。)
逆に、下り坂などでのモーターの回転を利用して充電できる回生充電という内燃機関にない特徴があるので、この辺りは一長一短か。
自動車の動力が内燃機関からモーターに代わると、エンジン、トランスミッション、ブレーキの油圧機構等が不要になり、
現在5万点といわれる自動車の部品点数が1万点程度に減るのではないかといわれている。
代表的なGPUメーカー、NVIDIAの最新GPUであるGeforce RTX3090のTDP(熱設計電力)は350W。
10年位前まではハイエンドモデルのGPUでもせいぜい200W以下であったことを考えると、世代が進むごとに熱問題が深刻になってきていることがわかる。
実用的な自動運転が実現可能なレベルまで性能を上げていけば、冷却用の機構部品が新規に必要になるのではないか?
例を挙げるならば、プレイステーションが新しい世代になるごとに冷却機構が大げさになっていくように。
一昔前にはバックモニター程度にしか使われていなかった車載カメラ。最近では自動ブレーキやドライブレコーダーの普及によって1台の車に複数積まれるようになってきている。
これに加えてドアミラーがミラーレス化されたり、自動運転が進歩するとさらにカメラやセンサーの台数は増える。
ちょっとしたドライブレコーダーでさえ、1つ1つのチップ抵抗やチップコンデンサを部品1つとカウントしていけば、トータルの部品点数は100を超えるだろう。
こうした車載電子機器の増加は、同時に電力や信号を伝達するためのワイヤーハーネスの増加も引き起こす。
少し考えただけでも上記2点のように部品点数が増加する要素が考え付くのだが、本当に自動車の電動化がすすめば劇的に部品点数は減るのだろうか?
動力源が内燃機関だろうが、モーターだろうが自動車が自動車である限り車体の構造は大きく変わらない。
燃費向上のためには車体を軽く仕上げないといけないが、十分な剛性を確保するためには強くしないといけないので、相反する要求を満たすため、車体に使用される鉄素材に占める高張力鋼の比率は年々上がっている。
一般的に、高張力鋼は加工性が悪いので、より高性能な工作機械を新規に導入したり、プレスや溶接の手法を研究していかなければならない。
また、自動車の安全性能に対する各国の基準は年々厳しくなっているため、横滑り防止安全装置等の機構を新規に搭載する必要が出てきたり、様々な角度からの衝突試験に耐えうるボディ形状を設計開発しなければいけなくなったりで開発や試験の工数が増加しているため、世界最大手のトヨタでさえ車体開発コスト削減のために車種数を統廃合しているご時世である。
この現状に対して、パソコンの自作のようにモーターを買ってきて車体に乗せれば誰でも電気自動車メーカーをつくれる状況が来るのだろうか?
自動車開発のノウハウも資金力も不足している新興国の新興企業が、日米欧の主要メーカーに対抗できるだけの設備投資と研究開発が実現できるのだろうか?
可能性はゼロではないだろうが、通信業界におけるHuaweiのように、国家の資金と研究開発リソースをぶち込んだほんの一握りの企業しか台頭できないのではないだろうか?
スマホのメモ見返してるとときどき昔書いた小説モドキみたいなのがあってゲェッ最悪！と思う
晒そうかな(自傷行為)
俺の思う最高にかわいい女の子を書くぞ！思って書いていた記憶がなんとなくある しかし…キモい
○1年・7月
黒板を隅々まで綺麗にしていく彼女の軽やかな動きをぼんやり眺めていると、突然声をかけられた。
彼女、花崎さんとはほとんど話したことがないから少し驚いたが、よくみると彼女はちょうど「明日の日直」の欄を書くところだ。いま苗字を書かんとする人間が自分のうしろに座っていることに気がついたから、なんとなく声をかけてみたのだろう。
そうだね、と適当に返事をして頷いてみせる。
「がんばってくれたまえ」
気取った調子でそう言って教壇に座ると、花崎さんは学級日誌に取り掛かった。弱くも強くもない筆圧で、今日の時間割だとか欠席者だとかを書き込んでいく快い音がする。
教室にはほかに誰もいない。男子の日直である矢野君は重大な用事があるとかで帰ってしまって、花崎さんがひとり日直の仕事を片付けていたのだ。僕はといえば特に何かがあるわけでもないのだが、なんとなく高校時代の放課後の教室というものに浸ろうと思ってぼんやり座っている。
やがて「できた！」と小さな声が聞こえた。立ち上がった彼女になんとなく目を向ける。
目があった。
「読む？」と聞かれて、答える前に「読まない！」と先取りされる。「なぜなら明日読めるから…」と少し声を低めて歌うように言いながら彼女は教室を出て行った。
読むにやぶさかではなかったのだが、明日読めると言われればそうだ。ヘンなひとだなあ、と思いながら教室に意識を戻して、そのままひとりで20分くらい座ってから帰った。
○2年、5月
たまにはぶらぶら歩いてみるのも悪くない、と思って日曜日にわざわざ高校のある町まで出てきてみた。通学定期券がなければ片道400円近くもかかるところだと思うと、なんとなくありがたみがある。
目を向けたこともなかった駅前の観光案内板を見て、コースを考える。公園の展望台にいって大きく外すことはないだろうからここを終着点にしよう。そのごく近くの城跡にもせっかくだから寄ることにする。道中に菜の花畑なるものがあるな。たぶん今くらいがちょうどシーズンだし、ここにも寄って損はあるまい。その側の用水池というのも気になる。水面が見えるタイプだと嬉しいのだが、フェンスがあるだけかとガッカリするのもこういう散歩の醍醐味かもしれない。
ボンヤリと行きたいところを決めて、携帯電話の地図アプリと案内板を照らし合わせつつルートを確認する。ざっくりわかったところでひとつ息をついて歩き出した。幸い今日は随分いい天気だし風も適度にある。よい一日になりそうだ。
順調に歩いて菜の花畑まで来た。道沿いにそれなりの数の菜の花が咲いている様子は壮観…とまでは行かないが、天気と相まってそれなりに見ごたえがある。のどかな気持ちに浸りながらゆっくりと歩をすすめていくうち、前方に人影があることに気がついた。
あの人なんとなく知り合いっぽいな。熱心に花をみている様子だ。
近づいていくと向こうも気づいたようで、こちらをむいた。
「あれ、吉田くんじゃん」
華やかに笑って右手をひらひらと動かしたのは花崎さんだ。つられて手を振り返しながら、何してんのと聞いてみる。
案外くだらないことを言う。冗談なのかなんなのかと少し当惑していると、それが顔に出ていたのか花崎さんは笑みを深めた。
「そんな困惑しないでよ、散歩してたら良い感じの花があったから見てただけ。吉田くんこそ何してんの？この辺じゃなかったよね、出身」
いかにも僕は5駅離れた田舎の出身である、と答えると、彼女は思案顔になった。
「ここってはるばる来てまでやることある？ちょっと待って、考える……」
案外あるというのが僕の答えだが、考えるという彼女の言葉を尊重して菜の花畑に目を向ける。ときどき横の道路を車が走っていき、遠くから子供の声が散発的に聞こえ、鳥の鳴き声がする。ごく静かないいところだ。花崎さんもこのあたりに住んでいるのだろうか？気になったので尋ねてみる。
「あ、わたし？わたしはそう、この辺だよ。本当にこの辺。目と鼻の先と言っ……たら過言だけど、比較的過言じゃないと思う」
辺りを指し示すジェスチャーをしながらそう言って、彼女はまた考えはじめた。
まあ近くに住んでいるらしい。高校に徒歩で行けるというのは羨ましいなとぼんやり思っていると、声をかけられた。
「四案あります。いち、学校に忘れ物をしたので取りに行っている。つまらないね。に、だれかこの辺りに住んでいる友達と遊びに来た。これもあんまり。さん、部活。妥当だ！よん、この町が大好き。ありえなそう。わたしはいちだと思ってるんだけど、どう？まず正解ある？」
ヘンな人だなあと感嘆しつつ、この中に答えはなく僕はただブラブラしたくてタダで来れるこの町に来たと事実を告げた。彼女は少し驚いたような顔をする。
「タダで来れる！そっか、そういう価値基準もあるよね。奇特な人だ。どうこの町、歩いてみて？」
まだそれを答えるには走破距離が足りない、と伝えると花崎さんは「たしかに！」と笑った。公園の展望台に登るまでの脇道にある送電塔がけっこうオツなものであるという情報を教えてもらい、彼女と別れる。もう少し花を見てから帰るとのことだった。花崎だけに？と聞くと、花崎だけに、と笑われた。
車庫にヒナが落ちてた
しろっぽい色だから落ちたときにケガしたであろう頭のあたりの血がよく見えた
ああーと思ってとりあえず発泡スチロールのトレーに入れて車庫のすみっこによけた
なんとか巣に戻したい
でも俺も用事がある
でかけて帰ってきたときもヒナはまだ生きてたけどだいぶ弱ってた
あああと思ったけどどうしようもない
そのあとなんやかんや俺の悪事がばれて俺は送電塔に抱きついて死刑になって死んだ
最初は電気マッサージくらいだったけどだんだんきつくなっていった
という夢をみた
巣がぎゅうぎゅうに見える
俺が車庫から出ると親が１羽さっと出ていった
でもだいぶツバメっぽい顔つきになってた
こっちをじっと見てた
とりあえず無事でよかった
FCEV(燃料電池) vs BEV(電気自動車)について返答してみる。FCEVに水素をいれるよりも、BEVを充電した方が効率が良いという話です。
水素を作る際に投入する電力のうち、数割は熱に変わってしまう。この点をBEVと比較しようと思う。Well-to-Wheelではなく「Grid-to-Wheel」で見た場合となっている。
水素を製造する際には電気分解が主流だ。（石油からの生成もあるが、今回は電気分解とさせていただく）
なお電気分解の際は、送電グリッド（交流）での変換とすると、まず交流を直流に変換する必要がある。この効率を92%とする。
【92%】
電気分解法としてPEMを考えると、効率が80%であるから、この時点で：
【92% * 80% = 74%】
となる。
燃料が問題なのは、「物質」であるために、「貯蔵」と「輸送」が必要になる点だ。
貯蔵に関して言えば、（水素は密度が低いので）貯蔵する際に液化または高圧にする必要があり、必ずエネルギーを消費する。
輸送に関して言えば、重さのある物体を動かすわけなので、必ずエネルギーを消費する。
ここで、燃料を貯蔵する際に使うエネルギーの効率を見てみると：
つまり貯蔵方法として圧縮する場合、今までの効率を掛け合わせると
となった。タンクに充填する段階までで、投入電力の36%は熱として失われる。
さて、ここまで製造した水素を水素タンクに充填した。次はその水素を使用するわけだが、ここでもロスが生じる。
燃料電池に貯蔵されたエネルギーは直流で取り出される。この効率を95%とする。また、取り出した電流をACに変換する必要がある。例えばMiraiのモーターは交流同期モーターで、DCからACへの変換効率を90%とすると、
【92%(ACDC) * 80%(PEM) * 87%(充填) * 95%(FCスタック効率) * 90%(DCAC) = 55%】
となる。
バッテリへ充電する際、ACDC変換の効率を92%、充電の効率を80-90%、インバータのDC→ACの変換効率を96%とすると
【92%(ACDC) * 80-90%(充放電) * 96%(DCAC) = 70-79%】
となる。
すなわち、同じ電力を投入する仮定のもとでは、電気自動車を充電した方が効率が高い。燃料電池車は、「水素製造」〜「燃料電池からの電力を取り出すまで」の間に、投入した電力のうちの45%の熱を出すわけだ。
数字をよくみると、問題なのは PEM電気分解 と 充填 の効率だ。ここが余分に入っているせいでFCEVの効率が悪くなっている。これらを再生エネルギーでやればいいのでは？と思うかもしれないが、そういう話ではなく、その再生エネルギーをBEVの充電に使った方が効率が高いよね、という話なのだ。
電気分解をしないケース（石油精製時利用する水素を使うケース）で見ると、
【87%(充填) * 95%(FCスタック効率) * 90%(DCAC) = 74%】
となり、まぁ悪くないような感じになる。ただ、このケースではCO2を出している。
「水素燃料の輸送ロスについて」への返答としては、「場合によるが（余り物の水素を使うなら効率が高い）、BEVよりも劣る」だろう。
輸送の際の話は答えていないので答えると、液体水素で輸送する場合ボイルオフ（気化していく）によりロスが生じる。圧縮する時にはエネルギーを投入する必要がある。パイプラインを引けばロスはない。
燃料電池スタックにも寿命がある。BEVとの比較はデータがないので難しいが、ここはおあいこのようだ。
Miraiとかはかなり頑丈なプリプレグでタンクを作っており安全性は高い。
リチウムイオンの危険性も確かにあるが、今は切ったり突き刺したりしても燃えないように作られている。
安全性を語る時はケース（事故）を色々考えないといけないので論ずるのは難しいが、一般論で言えばどれも極端なケースを除けば安全に作られていることは確かだ。
ガソリンは使い方を間違えれば兵器にもなるわけだし、あれほど危険なものをある程度安全に使えているので、安全性に関しては規制でなんとかなるという見解だ。
EVに蓄電するケースは自然エネルギーとの付き合い方では最も最適だ。EVをバッファとして使う。その際にパワーグリッドの需給状況に応じて充電電流などを変える必要があるだろうが、CHAdeMOはすでに遠隔監視のために携帯電話網に接続されたものもあることから、あとは制度次第で可能だろう。
水素で蓄電することももちろんできて、各水素ステーションの改質のタイミングを電力のオフピークに行えば良い。ただ書いたように、同じ電力を使うならEVに充電した方が効率は高い。
LPG車が細々と残り続けていることからも、こういう形で燃料電池車が使われるのではという確証の無い予想をしている。
現在のリチウムイオン電池はエネルギー密度が低く、例えばトラックなどがEV化した場合、目指す航続距離にもよるが、トラックの自重の半分とかが電池の重さになるだろう。大型トラックでも25tまでしか許されないので、電池ばかりを積むこともできない。航続距離が欲しいなら積載量を削ることになり、積載量を増やしたいなら航続距離を減らすことになる。
リチウムイオン電池のブレークスルーがなければ、燃料電池車もある程度日の目を見るだろう。
ただ、トラック・バスをEVやFCEVにするのはあまりにもコストがかかるわけで、もうしばらくはハイブリッドのままなのでは無いだろうか。
水素を運ぶにしても送電するにしてもロスは生じる。これは程度問題なので数字を出したいところだけど
増田も俺もこちらは専門家じゃないようなので、問題提起するだけにして運よく専門家が拾ってくれるのを待とう
ただし、エネファームを代表とする家庭用発電システムが存在してるということは
現状水素は圧縮して保管する方法が主流なので確かに課題はあるのだが
リチウムイオンバッテリーにしても安全性に問題があり、大規模に運用したら火災などの危険性があるのはかわらないだろう
何より今のガソリンだって安全性に問題があってもなんとか社会が運用してる
(まあ京アニ放火みたいなヤバい事件は起こるし、あれ水素で爆発させたらあんなもんじゃ済まないけど)
元増田は発電所で発電した電力を直接EVで消費するモデルを考えているようだが
このモデルは原発などCO2発生せず大規模に発電できるものが必要だ
別にそれも未来のひとつとしてアリなんだけど再生可能エネルギーみたいな不安定なものと付き合うのが現代の主流っぽいんで
どうしても蓄電の問題が出てくる。水素燃料電池は要は蓄電技術の一つなんで相性はいい
ここまでやたらに水素推してるように見えるけど別に俺はそんなに思い入れはない
何より水素は単に電気を貯めるための方法の一つで、リチウムイオンが車ほど大容量が必要で長時間放電しなきゃいけないものに向いてないから
過渡期として利用できるんじゃないかって考えてるだけだ
あと水素ステーションはEV共存できる。乗用車や大型車は水素を利用し、
小型スクーターやら電動アシスト自転車は水素ステーションで発電した電力をその場で利用し充電するなどの対応ができるはず
ICEは効率の点ではEVに遥かに及ばないよ。印象だけでは語るとデマになるので、少し計算した方が良い。
原油⇒精製(90%)⇒輸送(98%)⇒エンジン(30-40%)⇒変速機(80-90%)
=20%-35%程度
一番の問題は、熱機関は最良でもカルノーサイクルの壁を超えられないこと。つまり入力と出力の温度差による限界が来るわけ。
エンジンの素材は金属なので、良くても数百度とかにしかできないわけで、予算度外視でどんなに効率をよくしても量産車で60%に至ることはありえない。
エンジンはアルミか鉄なわけで、そこまで高温にできない。それで30-40%止まりと言うわけ。最近50%近いエンジンができたーとか言うニュースもあるが、もう熱力学上、天井は見え始めている。これは物理学なので、どうしようもならない。
(ちなみに、燃焼温度を上げると今度はNOxなどの問題が顕在化してくる。そのため、むしろEGRなどにより温度を下げるのがトレンド。エンジン開発はいろいろなトレードオフなのだ。)
ディーゼルエンジンは効率が比較的高く、CO2の排出もガソリンエンジンよりも少ないとされるが、NOx/PMなどの排出が多い問題がある。NOxについてはマツダが頑張って尿素SCRなしのエンジン作ったけど、結局、PMについては、DPFを用いて微粒子を捕獲している。そのDPFの煤焼き運転必要だったりするので、その分の燃料は無駄になるわけだよね。
で、エンジン車の問題として、トルクバンドが上のほうにあるので、クラッチ、トルクコンバーター等と変速機が必ず必要となる。その際にロスが出てしまう。AT/MT/DCTは段数が少ないとパワーバンドを生かしきれない。段数が多いと重い。CVTは滑るし、CVTフルードは温まるまで粘度が高くてロスになる（ダイハツはCVTサーモコントローラーとかで頑張ってるけど）。
エンジンの熱効率が50%に達したという記事（JSTの「革新的燃焼技術」）で反論する方がいらっしゃるが、そのエンジンは実験室の563cc単気筒エンジンだ。もちろん単気筒なんて自動車では振動などで使い物にならないから、最低でも3気筒からとなる。そうしたときに、気筒が増えて動弁系などのフリクションの発生によって効率は下がるはずなので、そのまま量産車に適用することは難しい。実用車では気筒数増加による動弁系の負荷、オルタネーターなど補機系の負荷などもかかってくることも頭に入れておきたい。
日産が45%のエンジンを開発しているとの記事もあるが、これはe-Powerの「発電専用」エンジンだ。ハイブリッドなので、こういう芸当が可能だ。
45%からは数%上げるだけでも相当血のにじみ出るような開発の労力がいるだろう。
燃焼温度はアルミや鋳鉄の融点よりも遥かに高いと言う指摘があった。その通りです。
しかし、熱力学を説明したかっただけで、例えば入口・出口の温度差を数万度にしたならば、熱効率はかなりのものとなるが、そんなものは物性的に不可能ということを示したかった。
原油⇒火力発電(超臨界発電) 50-60%⇒送電 (95%) ⇒バッテリへ充電(90%)⇒変換(96%)⇒モーター(95%)
=39-45%
PHEV, BEVの場合、上に示したうちで一番効率の悪い「火力発電」の部分を再生エネルギーや水力に転嫁することで、CO2削減を目指せる。もちろん、原発にしてもCO2は減らせる。
なお日本の火力発電所のSOx/NOx排出は海外に比べてもとても少なく、優秀である。
発電所の部分では、現状でも50-60%の効率は稼げる。なぜ熱機関なのにここまで効率が出せるかと言うと、巨大なプラントで高温に耐えるコストの高いタービンを回してるから。
それによって熱機関の効率が高められるから。車のエンジンは小さくてスケールメリットが働かないよね。でも発電所レベルなら巨大で、コストも充分かけられるのでこう言う芸当ができる。
で、電気の輸送に関しては送電線なので一度つなげたらしばらくはCO2を出さない。送電の効率も超高圧送電(100万ボルト以上)によって高まっている。
また、インバーターとかモーターに電気を流す部分はパワーデバイス(GaN等)の発展によってどんどん効率が上がっている。
なお、モーターのトルク特性としてエンジン車のように変速は不要のため、クラッチ・トルコン・変速機などによるロスはない。将来、インホイールモーターが実用化されれば、モーター→タイヤへの伝達効率はさらに上昇する。
ちなみに、xEVは回生充電もできるために、ブレーキ時に運動エネルギーがICEほど熱に変わらない。
（一方ICEはエンジンブレーキを使ったとしてもエネルギーに変えているわけではないので（多少オルタネータの充電制御は入るが）、ブレーキ時には運動エネルギーを熱にしてしまう。せっかく石油を燃やして運動エネルギーを得たのに、そのエネルギーを回収しないで熱に変えるわけ。）
まあxEVが回生できるとはいえ回生時にパワーデバイスとかの充電ロスがあるから、実はコースティング（回生も何もしない）で空走した方が距離を稼げる。なので、前の信号が赤にかわったとき、EVに関していえば、ブレーキも何も踏まないで空走状態を維持し、空気抵抗だけで0kmにするのが一番効率が高い。まあ、そんなことしていたらノロノロすぎてウザがられるので、妥協点として回生ブレーキを使ってちょっとはロスするけど、エネルギーを回収しながら止まるってことだね。
（ICEだと、エンジンブレーキを積極的に使って、ブレーキを踏まない運転を心がければ良い。やってはいけないのは、Nに入れて空走すること。Nに入れるとエンジンはアイドリングを維持するために燃料を消費する。ギアを入れたままエンジンブレーキをかけると、その間は燃料噴射をやめても回転が維持できるので、エンジンは燃料噴射をやめて、実質消費はゼロとなる。）
バッテリーの製造時の負荷は確かに高い。しかし、製造には電気を使っているので、電力構成によりCO2の排出は変わる。つまりグリーンなエネルギーを使えば問題なくCO2を減らせると言うこと。
なお id:poko_pen がマツダのWell-to-Wheel理論を持ち出しているが、あれば古い時代のバッテリー製造時のCO2データを使っていて、CO2排出を過大評価している。最近のテスラのLi-ion電池工場では、再エネを利用して製造しているのでCO2は少なくできる。こうした、製造時のCO2排出の問題は工場や電源構成をアップデートしていけば減らせる問題だ。
（マツダはBEVよりもICE派で、SPCCI（圧縮着火）とかで頑張ってるから、バイアスがかかってるのは仕方ないと思うね。私は内燃機関とデザイン周りで頑張るマツダは大好きだけど、SKYACTIV-Xが思ったよりも微妙だったから株売っちゃったわ。）
Li-ion電池に10%含まれるリチウムは、採掘時に水を大量に使ったりする問題はある。ただ、これは「製造時」に限った話であり、内燃機関を使うたび、原油のために油田をあちこち掘り返したり、オイルタンカーが座礁して原油を撒き散らしたりするのに比べれば遥かにマシというものだろう。
xEVには必要となる貴金属類には依然として供給リスクとか採掘時の「児童労働」とかの問題を孕んでいる。ここら辺は全世界的に解決するしかなさそう。需要が増えれば、世界の目がこう言う問題に向くはずなので、我々技術者はそれを期待するしかない。
例えば沖縄は石炭火力の比率が高いため、EVの効率を持ってしてもCO2の排出がHVとかより高くなる。しかし、それ以外の都道府県ではICEよりBEVの方がCO2が低い。原発が動いていない現時点でもね。
PHEVはもちろんICEより遥かにCO2を出さないが、BEVには勝てない。ただ、電力構成によっては逆転もありうるが、ほとんどの都道府県ではBEVの方がCO2を出さない。
(追記: anond:20200211034316 に FCEV vs BEV の効率比較を書いた)
燃料電池車に関していえば、無用の長物と言える。水素を製造する場合にも電力が必要だが、まあこれを再エネで行ったとしても、水素の輸送とタンクに注入する際の水素の圧縮時のロスは非常に大きい。その圧縮の際に再エネを使ったとしても、結局そのエネルギーでBEVを充電した方が効率がいいのだ。
そもそもBEVならば、送電線さえあればいいわけで、わざわざ水素のように輸送する必要がない。
また燃料電池は化学反応なので、アクセルレスポンスが遅いと言う欠点があり、反応のラグを補うために燃料電池車には結局バッテリーが積まれている。
ただ、航続距離は長いために、俺は現代におけるタクシーとかのLPG車みたいに細々と残るとは思う。航続距離が重要なトラックやバス、タクシーなどには燃料電池が使われるかもしれない。
効率以外にも、めんどくさい高圧タンクの法定点検とか、割と問題は多い。水素ステーションは可燃性の水素を貯蔵するわけだから、EVの充電スタンドよりも法的なめんどくささがあるのも確か。
これは燃料電池車より論外。カルノーサイクルに縛られてしまうので、電気分解よりも効率が悪くなる。水素の使い方としては燃料電池よりも悪い。
再エネは不安定と言われる。確かに自然相手なので、予測も難しい。しかし将来的にEVが普及すれば、EVをバッファとして利用することで、不安定さを吸収しグリッドを安定させられる。
これは再エネを導入する動機にもなる。職場に着いたらEVにCHAdeMOを挿しておいて、電力の需給バランスに応じて充電開始、とかが普通になるかもね。
BEVは寒さに弱い。リチウムイオン電池の特性上、寒くなると容量が可逆的ではあるが減る。そのためテスラにはバッテリーヒーターが搭載されている。（ちなみに、寒いノルウェーでもテスラが爆売れしているし、なんと新車の半分くらいの売り上げがBEVという。もはや寒さは問題ではないのかも？（まぁ優遇政策があるからだけどね））
FCEVも寒いと反応が弱まって出力が減るので、そこらへんは考慮されている。
一方ICEも、冬になると燃費が悪化するとされる。US DoEによると、理由は、オイルの粘度低下、温度上昇までの暖機、ガソリンの配合が夏と違う（日本でも同じかは謎）など。他には空気密度によるエアロダイナミクスの悪化とかがあるがこれはEVでも同じだ。オイルなどが原因となって燃費が悪化するのはICE特有だろう。
BEVはまた暑さにも弱い。Li-ionは熱によって不可逆的なダメージを受けて、寿命が縮む。そのためテスラにはエアコンを利用する水冷バッテリークーラーが搭載されている。リーフは空冷で、これが問題だったのか、劣化の問題でざわついていたリーフオーナーも多かった。今は改善されているらしい。
URLを多く貼るとスパム認定されるから貼れないけど、US DoEとかCARB、日本だと日本自動車研究所あたりの公開資料を見ればソースに当たれる。
一つだけ、EV vs ICEの効率について、13分程度で詳説してある動画のURLを貼っておく。英語で字幕もないが、割と平易なので、見てみてほしい。論文ソースは動画の中でよく書かれている。
「製造時の負荷」「化石燃料の発電でEVを使うのは利点あるのか？」「リチウム採掘の負荷」の3つで説明されている。簡単に箇条書きにすると：
https://www.youtube.com/watch?v=6RhtiPefVzM
前述のようにマツダはEVと自社のICEについて、Well-to-Wheelでライフサイクルアセスメントで比較している。その比較におけるLi-ion製造時のCO2排出量のデータだが、2010年〜2013年のデータとなっており古い。しかも、Li-ion製造時のCO2の排出量は研究によってばらつきが大きく、いろいろな見方があり正確性があまりないのが現状。また現状を反映していないと考えられる。例えばテスラ「ギガファクトリー」のように太陽電池をのせた自社工場の場合などについては考慮されていないのが問題だ（写真を見ると良い、広大な敷地がほとんど太陽光で埋まっている）。
また、マツダの研究はバッテリー寿命を短く見積りすぎている点で、EVのライフサイクルコストが大きく見える原因となっている。テスラのようにバッテリーマネジメントシステム（BMS）がしっかりとしたEVは寿命が長く、またLi-ionの発展によって将来は寿命を伸ばすことは可能だろう。事実、今まで電極や電解質の改善によってサイクル寿命は伸びてきた。
テスラは現時点で最も売れているわけだし、このことを考慮しないのは少々ズルいと言える。
"Why Hydrogen Engines Are A Bad Idea" でYouTube検索したらわかりやすいが、噛み砕くと
あと補足すると「エンジン」は爆発によるエネルギーを使っているが、全てを使い切れていないこと。十分に長いシリンダーを使って、大気圧まで膨張させるならエネルギーをかなり取り出せるが、そんなものは実用上存在できないので、爆発の「圧力」を内包したまま、排気バルブを開けることになる。この圧力をターボチャージャーで利用することも可能ではあるが、全て使い切れるわけではない。
あーでも、水素エンジンのメリットが1つあった。燃料電池(PEFC)は白金を必要とするため Permalink | 記事への反応(16) | 01:34
１．太陽光は、日本では自分の土地の日当たりは自分で利用して良いから太陽光の燃料問題はない。
いままで地球が出来て40億年間太陽が出ない日はなかった。曇りや雨の日はあるにせよ。反射光の問題はあるが基本的に２次公害がとても少ない
２．一方、地熱は、誰の地熱かが難しい。隣の家が地熱を吸い取ったら自分が損をするんじゃないか、そんな調整が難しい。
地熱吸い取ったら温泉が出なくなるとかそんな被害があるのかないのか。もしそうなったら誰が補償するか。難しい。
発電で儲かったら地熱の権利を持っている人たちにどうやって分ければいいのか。
３．潮力も同じで、誰の潮力かが難しい。潮力で儲かる人がいたとして、そこで魚の養殖なんかやっていた人の邪魔になったら
賠償しろとかそんな話になる。潮力で発電して、さらに漁協が儲かるようなうまい仕組みがあれば広まるかもしれない。
４．風力も同じで、儲かる人もいれば、ビュンビュンうるさくて迷惑と思う人がいて、「俺の風を好き勝手に使うな。びゅんびゅんうるせーぞ」
という問題が意外にこじれる
令和元年台風15号は2019年9月9日未明に関東地方に上陸縦断し、台風の進行方向右側で風が強くなった千葉県で特に大きな被害をもたらした。
建物の被害や転倒での怪我など直接的な被害もさることながら、西部を除いた千葉県の広い範囲で停電が発生し、停電の影響から
生活各方面に幅広く支障をきたしており、特に暑い時期のエアコン停止と断水は人命にかかわる事態である。
君津市にある東電の高圧送電線の鉄塔２基が倒壊した件は、千葉県南部10万件の停電に影響するものではあるが、千葉全域では
鉄塔倒壊時点で60万件以上、11日現在40万件以上が停電しており、鉄塔の倒壊により千葉広域で停電した、というのは正しい表現ではない。
ネットでは、「テレビ・マスコミが窮状を取り上げていない」「政治・行政が動いていない」という意見が散見されたけど、県外民の増田としては
津田沼大行列・出られない成田・ゴルフ練習場フェンス倒壊の報道はあったし、なんだかんだで自治体とか動いてるんだろう？と思って
停電・断水地域の情報だけでも調べてみるか、と千葉の検索を開始した。
千葉県のホームページに行くと、最新情報には平時感あふれる項目しか掲載されておらず「台風15号に関する情報は防災ポータルサイトで」
と誘導される。
これはもはや平時だな。何も起きていない。そして何かあれば防災ポータルがある。安全安心千葉。
http://www.bousai.pref.chiba.lg.jp/portal/
□緊急情報 緊急情報はありません。
□防災ニュース 2019/05/31「避難勧告等に関するガイドライン」が改定されました。
千葉では緊急事態が発生していないことに安堵する。防災ニュースも3ヶ月更新なし。ヨシ。
11日になって新たに開設される避難所、設置される災害対策本部。一体千葉で何が起こっているのか。
□交通情報
□ライフライン情報の中の水道情報はポータルから県水道局へと戻される。
http://www.pref.chiba.lg.jp/suidou/
9月9日千葉県営水道からのお知らせ-東日本大震災関連情報 新着 ←放射性物質測定
9月9日停電に伴う集合住宅等における断水について 新着 ←集合住宅での断水事案
当局の浄・給水場は正常に給水していますが、集合住宅の給水施設で停電でポンプが動かず断水したときはポンプを介さない給水栓の場所を
確認してみてね、との親切な情報。ということは千葉ではやはり大規模な断水は起きていないのでは。
2019/09/11 13:48
【訂正】令和元年台風15号について（第７報）.pdf
【水道情報】（１）水道事業体数 ９事業体 計２１，０８３戸
鴨川市（断水）９３７戸
市原市（断水）１６９戸
大多喜町（断水）２２０戸
かずさ水道広域連合企業団（断水）１１，３６０戸（需要増による配水池の残量減）
いすみ市（断水） ６戸
三芳水道企業団 （断水） １６０戸
長生郡市広域市町村圏組合（断水）４３１
多古町（断水）１，８００戸
南房総市（断水）６，０００戸
【停電情報】千葉県全域で、約４４３，５００軒
結構な数ですよね。一応は把握して公開しています、と。それでいて給水所や充電場所の情報告知は無し。
https://www.nikkei.com/article/DGXMZO49609970Q9A910C1000000/
千葉県は10日午前に災害対策本部を開き、台風15号の影響で断水が続く地域への給水のため、同日早朝に自衛隊に災害派遣を要請したことを明らかにした。
防災ポータルを見ても何が発生しているか不明であり、避難所開設情報はあるものの、何の避難所なのかわからない。
停電による災害状況下であるということを宣言し、被災住民が停電断水時にどういった行動をとればいいのか指針を示す。
避難所、給水情報、充電可能場所、食料配布、医療情報、ガソリンスタンド営業情報などが、ポータル外の個別の企業サイトへ飛ばずに、一覧できるのが望ましい。
千葉県警などもツイッターで防災ポータルへ誘導しているが、役立つ中身がなく外部サイトへ飛ばすだけのポータルを紹介されても被災住民は困惑するだろう。
https://www5.nhk.or.jp/saigai/chiba/linfo/f/index.html
https://www3.nhk.or.jp/news/html/20190910/k10012074891000.html
後者はテキスト羅列だけど、視覚障害者にとっては読み上げ可能で便利かもしれない。
と、ツイッターで鉄道会社が運行情報を画像で公開したら視覚障害者の事を考えろと詰められていたのを見て思った。
https://news.yahoo.co.jp/story/1435
http://teideninfo.tepco.co.jp/html/12000000000.html
https://news.yahoo.co.jp/byline/hashimotojunji/20190911-00142135/
N国党が議席を取ったからというわけではないけどちょっと私案を考えてみた。
ニュース等の公共放送と教育番組中心、一部のスポーツ中継、朝ドラ大河ドラマの遅れ放送等の有料放送の番組も一部放送する。 ワンセグもこれ。
ニュース、スポーツ中継や朝ドラ大河ドラマ等の最速放送を行う。B-CASカードによる視聴制限を行う。
独自番組中心。B-CASカードによる視聴制限を行う。朝ドラ大河ドラマ等の最速放送は２．と同時
基本的に今と同じ。将来のAM波停波に向けてらじるらじるおよびFM波にてサイマル放送を実施
ラジオ第１の周波数は現行のNHKFMと同じ将来のAM波停波に備える
未登録でも利用可能な無料会員とTV有料放送と紐付けられる有料会員の２種類とする。
a.無料会員
１．のストリーミング配信および１．で放送された番組の見逃し配信・ニュースが中心
b.ネットワークのみ有料会員(数百円程度/月)
a.に加えて、2.4.で放送された番組および過去NHKで放送された番組が見放題。公開収録番組への応募も可能
c.一般会員(千五百円程度/月)
b.に加えて有料放送視聴用のB-CASカードの数枚程度の登録と家族会員の数件の利用が可能
c-2.家族会員
c.に追加可能なオンデマンド専用会員。NHKオンデマンドの年齢制限を設定することを主目的とする。
d.法人会員
ホテル病院等での有料放送視聴用のための法人契約専用会員。NHKオンデマンドは利用できない
基本的に有料チャンネルはNHKオンデマンドに紐付いた方法をとる。切替時に現在の契約者の全員にオンデマンドの無料会員のアカウントが通知され有料会員は申込みを必要とする。申込み等の各種手続きはNHKオンデマンドを主とし郵送電話は補助的に使用する。
キモカネオッサンは、大体銃乱射かトラック特攻で、ポリコレババアがアクティビストかエコテロリストになって送電線破壊したり農場や牧場を襲撃して家畜を奪って去っていくとか、そういうのが多いそうだ
何でもテロリストや破壊工作員養成の冷戦時代のアメリカやソ連の古いマニュアルがタダで公開されてるらしくて、それを元にやってるらしい。
国家や社会に喧嘩を売って、破壊工作やゲリラ戦を単独で仕掛けるくらいの根性と度胸があるのなら、彼氏や彼女の一人くらい余裕でその労力の1割でも次ぎこめばできるだろうに、それはできないって理由がわからん
