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はてなキーワード: Li-ionとは
それであってるよ。
いくつかの電池劣化モデルがあって、それを更に電池それぞれに合わせた補正を掛けるんだけど、
Li-ion系では（モデルが）単純なLFPでも複雑なNMCでも概ね変わらない点があって、
50%以上での急速（4C）は明らかにCycleごとの容量低下が加速する。
そして数十Cycleを超えたあたりから温度依存性が急速に立ち上がる。
なので大体のセルで寿命に影響が少ない急速充電は、50%まで温度を制御しながらいれて、80%まで温度にあわせて低速にしていくって感じになる。それ以降は温度が高いなら止めるほうがいい。
とにかくLiBの化学反応（電気化学反応含む）は副反応経路がたくさんありすぎて未だに網羅できていないので、モデル精度も自ずと限界があるんだよ。
どこかで突然現れる稀な事象（いくつかの履歴があるセルだけに突然ある温度帯で負極にウィスカーが形成されるみたいなのが、別々のパターンでたくさん起きていることだけは分かっている）だらけで、予測される複雑さに対してデータが圧倒的に少ない。これぐらいのスケールの化学的反応の個別追跡の難しさなんだけどね。
ここら辺は化学的な制約なので技術で何とかとか言われても困るんだよな。その技術って魔法のこと？って感じ。
あと100%にするしないは、そもそも100%はEoC（充電終了電圧）の設定で決まるんで、これを引き上げると公称容量が増えて充電回数が減って（セル不良での）安全性が下がる。逆にするとセル寿命は延びるし安全性は多少向上する。でもこれモバイルバッテリーなんかでやると重くて公称容量すくないってなるから、下げて寿命延ばしてた製品はみんな無くなっちゃった。
（6/21 1:15 追記）
なんか元増田とかこの増田で「リン酸鉄系電池のせいでリンが枯渇する・枯渇が近づく」って言う内容を読み取ってる人がいるみたいだけど、そんなこと書いてないよ。元増田では追記で「枯渇が見えてる資源を使ってたら価格が下がっていくとは考えづらい」って書いたし、ここでは「問題は消費量じゃない」って書いてるよ。書いてないことを読み取られても反論のしようがないからね。
（追記終わり）
書き方が悪くてEVアンチだと思われている節があるんですが（ただこれは完全に私が悪いです。すみません）、あくまで現状の電池技術ではコモディティ化は難しいだろうということを資源という面から書いたつもりでした。いい加減なことを書いているとまで言われてしまったのは心外だったけどね。
korilog 埋蔵量はその時点で経済的にメリットの出る採掘量なので、採掘技術の進歩や価格の高騰で増える。自分が子供の頃にはお前らが大人になる頃には石油が尽きるからなって言われてたけど、寧ろ尽きるまでの年数が伸びてる
そうだね。でも価格が上がってしまうとますますコモディティ化からは遠ざかるよね。
muchonov 電池技術開発の弾込めは日本含め世界中で高密度化とレアメタルフリー（=廉価化）を目指して突き進んでるので自分は楽観的。次世代Li系は概ねコバルトフリーだし、本命はほぼ無尽蔵のNa・K系。リンは→https://bit.ly/3b1rPGk
そうだね。でもね、リチウムイオン電池って30年前には実用化されてた（1991年、ソニー）んですが、EVとして普及し始めたのはこの10年ほど。あくまでタイムスケールを感じてもらうためにこの例を出したので、そのまま当てはめることはできないけど新しい電池を車用に実用化するとなったらそれなりに時間がかかるのは覚悟しておくべきだろうね。多分今のEVブームが盛り上がっている間（今のインフレ退治の後の景気後退が来るまで）には間に合わないだろうな。でも、多分EVを一般的に普及させるのは全固体電池なり金属空気電池だろうなとも思うから、投資は惜しまないでほしいなとも思うね。
リン酸鉄系について色々ブコメや増田があったんだけど anond:20220620101253 に答えるのが手っ取り早そうだから答えるね。
あのさあ、LFP電池が使うリンの量なんて、農業利用される莫大なリン量に比べたらタカが知れてるというか、はっきり言って誤差のレベルでしょ
そうだね。でもね、問題は消費量じゃないんだ。リン酸塩の値段は今後も続くリンの採掘によって上がっていく。「肥料じゃなくて電池にするから安くしてくれ」なんてできないんだよ。現にウクライナ侵攻後にFertilizer prices indexの値段は2倍になってるからこの影響は半年もしたら出始めると思うな。あとね、個人的に心配してるのがこのあと天変地異なりでリンの値段がさらに急騰した場合に安全保障を名目に中国政府が梯子を外してくるんじゃないかということ（四川大地震の時に似たようなことが一回あったみたい）。リンはレアメタルよりも大事な、人間にとって生きていくのに絶対必要な元素なのでそれを電池に使い続けるのは政治的にも難しいと思うな。
そもそもLFP電池自体がNMC系のLiBに比べて長寿命なうえに、最後までバッテリセル内に滞留してて100%リサイクルできるからね
これは違うよ。調べてもらったらわかるけど二次電池の正極活物質のリサイクルって実は難しくて、今やってる電池のリサイクルって実は負極に使う銅箔など肝心の正極以外のものが多いんだ（実は三元系でもまだそんなにできてないんだ）。リサイクルがビジネスになるかどうかを無視したとしてもリン酸鉄のリサイクルなんて今出回り始めたEVのリサイクルをするわけだから10年後に軌道に乗るビジネスだよね。もうすでにリン鉱石の値段が上がり始めている現状で10年後のリサイクルの話をされても、、、って思うね。それこそ次世代電池が普及し始めてるかもしれなくない？
元増田みたいな主張に対して「EVオワタ論者が寄ってきてセンセーショナルになりがちな風潮はマジで吐き気がする」って思う人はむしろ増えると思うよ
これはその通りで、書き方がよろしくなかったと思っています。すみません。あと書き方が悪かったのは承知の上で言ってるけど自分はEVアンチでもテスラアンチでもCATLアンチでもないです。CATLは本当に世界一の電池メーカーだと思ってるしめちゃくちゃ期待してます。
以下はその下の部分に対してのコメントです。
市場原理の話はまあ定性的に理解できるんだけど、さっきのタイムスケールの例からもわかると思うけど電池の進歩って半導体みたいに速くないんよ。レアメタル使わないのは結構なんだけど、それが使えなかったとしてもみんなEVなり蓄電池が欲しかったらレアメタルを使ってる電池を使わざるを得ない（後、電池の新技術って声高に宣伝される割に実際実用に耐えるのが出てくるのってそんなに多くないんだよね）。個人的なところを言うと新自由主義的な市場原理で技術革新を説明するのは開発者がちゃんと儲かる仕組みを作ってからにしてほしいとおもうね。
自動車の電動化についてはおそらく業界の人はみんな避けられないと思ってるよ。でもね、100年ほどの自動車の歴史を振り返ったらわかるんだけど先進技術がほぼ100％で不可逆的に普及するタイミングってほんとわかんないんだよね。100年前のアメリカの例で考えてみよう。
1900年代ー1920年代のアメリカって蒸気、ガソリン、電気自動車が鼎立していて、蒸気はPWRの面で、電気は航続距離の面で難があった。だから当時の人もこれからの主流はガソリンになるんだろうなって思ってて、実際ガソリン自動車会社の創業ブームになって1900年代はアメリカ全土でおよそ300もの自動車会社が存在したんだ。ガソリン車っていうのは既存の自動車に比べて
という利点があった。だからたくさん参入してきたんだ。でもね、結局ガソリンエンジン車の普及とBig threeの隆盛が決定的になったのは自動車の技術の問題じゃなくて、世界恐慌とその頃にテキサスで大油田が発見されてガソリンが安くなったからなんだ。その頃にはもうアメリカ全土にあったガソリン車に群がった中小企業は世界恐慌でもう潰れてる。だからその後のアメリカ自動車市場は生き残ってたクライスラー、GM、Fordの寡占になったんだよ。
この例から見てもわかるんだけどね、みんなわかってるんだよ。次に来る技術は。でもそれが決定的に普及するのは外部的要因に依存することが多くて時期は本当に読めない。だからそこまで体力を温存するという戦略もできるし、むしろ自分でその変化を起こしてやろうという戦略もとれる。どちらが正解なのかは正直分からない。でもね、技術的な側面だけじゃなくて社会的な側面から見ても現状の技術でのリチウムイオン二次電池は電池をコモディティ化させるゲームチェンジャー足り得ないだろうというのが正直な感想になる（将来的にもないとは言ってないよ！あくまで今の技術ではという話）。ただしその答え合わせは10年後かもしれないし、もしかしたら30年後かもしれない。もしかしたら水素なりアンモニアがゲームチェンジャーになるかもしれない。だから、日本人としてはトヨタの戦略が正しいと思いたいけど、そうではないかもしれないとは思っています。でもちょっとでも日本の自動車産業を応援してくれると嬉しいな。
こういうオープンソースとか詳しい人ってどんなスマホやパソコン使ってんだろ？
気になるし資金的余裕があれば真似したい
とのことなので暇だし書いてみる
| OS | Arch Linux |
| CPU | Ryzen 9 5900X |
| ワーキングメモリ | 32GB DDR4 SDRAM |
| ストレージ(システム) | 1TB NVMe SSD |
| ストレージ(データ1) | 6TB SATA HDD(RAID0+1) |
| ストレージ(データ2) | 6TB SATA HDD(RAID0+1) |
| ストレージ(データ3) | 6TB SATA HDD(RAID0+1) |
| ストレージ(データ4) | 6TB SATA HDD(RAID0+1) |
| GPU | Radeon RX 6900 XT 16GB |
| ディスプレイモニタ(プライマリ) | LG 35WN75C-B |
| ディスプレイモニタ(セカンダリ) | 中華ノーブランド14インチ16:9タッチスクリーンディスプレイ |
| キーボード | Lily58 Pro(黒軸) |
| トラックボール | Expert Mouse K72359JP |
AMDな理由はOpenGLを重視したから
データには主に子供の写真や動画が一杯入ってるので速度と冗長性を取ってHDDを無駄使いしてる
タッチスクリーンディスプレイはタッチスクリーン使うアプリ開発用でAliExpressから拾ってきたガワがない詳細不明品、3Dプリンタで作ったガワで無理矢理マウントアームに付けてる
| OS | Chrome OS |
| CPU | Core i7-10510U |
| ワーキングメモリ | 16GB DDR4 SDRAM |
| ストレージ(システム+データ) | 512GB NVMe SSD |
| ディスプレイモニタ | 14インチFullHD |
ノートパソコンではメインとなってるChromebook
実質的にAndroid Appsが動くLinuxディストリビューションなので非常に便利
Chrome OSの有用さを友人へ伝えるたび鼻で笑われていたが、コロナ禍でまさかの注目株に
Chrome OSを使ってる理由が、UNIX使いたい人が安定しているUNIXとしてmacOSを選ぶみたいなノリで、安定しているLinuxディストリビューションとしてChrome OSを使っていると理解してもらえれば良い
ちょっと突っ込んだ使い方しようとすると途端に意味不明な挙動をするところまでmacOSと同じである
| OS | Chrome OS |
| CPU | Core i3-10110Y |
| ワーキングメモリ | 8GB DDR4 SDRAM |
| ストレージ(システム+データ) | 512GB NVMe SSD |
| ディスプレイモニタ | 7インチFullHD+ |
Windows 10からChrome OSへ置き換えた我が家では実質的にタブレットとして運用されているノートパソコン
ほぼ子供の玩具で一緒にゲームしたりYoutubeみたり電子書籍を読むのに使われている
Chrome OSへ置き換えたのでAndroid Appsも動く
| OS | Android 10 |
| CPU | Tegra X1+ |
| ワーキングメモリ | 3GB DDR4 SDRAM |
| ストレージ1(システム+データ) | 16GB NVMe SSD |
| ストレージ2(システム+データ) | 1TB SATA HDD |
日本ではほとんど注目されないスマートセットトップボックス
リビングのTVでYoutubeやNetflixを観るのにこれ以上の選択肢はないのだが一般家庭にはあまり普及してないようだ
ちなみにゲームをプレイできたりNASへ接続できたりもする
| OS | Android 10 |
| CPU | Snapdragon 835 |
| ワーキングメモリ | 6GB |
| ストレージ1(システム+データ) | 128GB |
| ディスプレイモニタ | 5.99インチFHD+ |
| カメラ(フロント) | 8MP |
| カメラ(リア) | 16MP |
| バッテリー | 3,200mAh Li-ion |
| 防水 | IPX67 |
| 生体認証 | 指紋・顔 |
| IC | NFC A/B |
| 充電 | USB-C・ワイヤレス |
| 重量 | 243g |
メインで使ってるスマートフォン
ハードウェアQWERTYキーボードを搭載していてTermuxでsshするときに役立つ
スライド機構を搭載しておりQWERTYキーボードをシャコンとスライドさせて出せ、普段は普通のスマートフォンのように使える
| OS | Android 10 |
| CPU | MediaTek Helio P60 |
| ワーキングメモリ | 6GB |
| ストレージ1(システム+データ) | 128GB |
| ディスプレイモニタ | 4.6インチHD+ |
| カメラ(フロント) | 8MP |
| カメラ(リア) | 16MP |
| バッテリー | 6,000mAh Li-ion |
| 防水 | IPX67 |
| 生体認証 | 指紋・顔 |
| IC | NFC A/B |
| 充電 | USB-C・ワイヤレス |
| 重量 | 303g |
サブで使ってるスマートフォン
ガジェット界隈では有名な鈍器で、iPad mini 2019が約300gだったことを考えれば鈍器と呼ばれる所以がわかる
バカバカしいスマホに思えるけど本来はタフネススマホなので頑丈さに特化したからこその重さ
バッテリーが大容量なためモバイル無線LANルーター代わりで持ち歩いている
小型版のUnihertz Titan Pocketが予定されているけれどもちろん買う
| OS | SailfishOS |
| CPU | Snapdragon 690 |
| ワーキングメモリ | 6GB |
| ストレージ1(システム+データ) | 128GB |
| ディスプレイモニタ | 6インチFHD+ |
| カメラ(フロント) | 8MP |
| カメラ(リア1) | 12MP |
| カメラ(リア2) | 8MP |
| カメラ(リア3) | 8MP |
| バッテリー | 4,500mAh Li-ion |
| 防水 | IPX67 |
| 生体認証 | 指紋・顔 |
| IC | NFC A/B |
| 充電 | USB-C |
| 重量 | 169g |
お遊び、検証・研究用のスマートフォン
最近のスマホは一般的に普及しているものと異なるアスペクト比を採用していることが増えてきてるのでTitanと合わせてアスペクト比確認用としても使う(アスペクト比が異なってても正しくレンダリングさせるの今後マジで必須だよ。アスペクト比の決め打ちイクナイ)
現在は一部界隈で注目されていたSailfishOSがインストールされているが、ぶっちゃけオープンソースコミュニティ関連で人と会うときに見せるためだけに用意している
| OS | Wear OS |
| CPU | Snapdragon Wear 3100 |
| ワーキングメモリ | 1GB |
| ストレージ(システム+データ) | 8GB |
| ディスプレイモニタ | 1.28インチ |
| バッテリー | 310mAh Li-ion(1Day+) |
| 防水 | IPX67(3気圧) |
| IC | NFC A/B |
| 充電 | 独自 |
| 重量 | 約50g(モデルにより異なる) |
AndroidベースのWear OSを搭載したApple Watch対抗のスマートウォッチ
美点はスタイリングデザインの豊富さと微妙にApple Watchよりもバッテリーの保ちが良いこと(使い方によって逆転できるレベルの違い、誤差レベルと言って良い)
AndroidやChrome OSとの連携はさすがで、スマホを取り出さなくても使えるGoogle Assistantはスマート電球やスマートSTBの操作に便利
ただやはりApple Watchも抱えている問題でフル機能を活用するとバッテリの保ちが1日+数時間というのは時計としてどうなんだろう
スマートウォッチが好きじゃないと毎日充電する気にはならないとは思う
| OS | 独自ファームウェア |
| CPU | Dialog DA14697 SoC |
| ワーキングメモリ | 512KB |
| ストレージ(システム+データ) | 16MB |
| ディスプレイモニタ | 1.1インチ |
| バッテリー | 125mAh Li-ion(14Day+) |
| 防水 | IPX67(3気圧) |
| IC | NFC A/B |
| 充電 | 独自 |
| 重量 | 約12g |
スマートウォッチの大本命
安価でありながらスマートウォッチに求められることの大半が可能
大半の人にはMi Smart Band 5で十分、Apple WatchやWear OSスマートウォッチは必要ないこと間違いなし
そろそろ新型のMi Smart Band 6が大陸以外でもリリースされる予定なので楽しみだ
万が一、億が一、Mi Smart Bandに機能不足を感じたらApple WatchやWear OSスマートウォッチを検討しよう
Apple WatchやWear OSスマートウォッチは自分のようなマニアがポチポチして遊ぶような代物であって全くもってマニア以外にはオススメしない
ちなみに自分はマニアなので左手首にTHE CARLYLE HR SMARTWATCH、右手首にMi Smart Band 5だ
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
