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はてなキーワード: PHEVとは
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
実家が千葉県南部にあって、停電が続いているので差し入れついでに様子を見に行ってきた。
過疎地なので報道されないけれど、地震の被災地ですか？というくらいの荒れようで、想像以上の酷い状態。高齢者が多いので早く電気が復旧してほしい。
softbankは圏外、WIMAXも圏外。auは不安定ながらも通話可能だった。docomoは知らん。
田舎なのでほとんど一軒家でプロパンガスだから、水とガスは使える家が多いと思われる。
屋根が飛ばされてしまった人たちは市役所等に避難するしかないんだろうけど、住んでいられる状態の家に差し入れするのに良さそうなものの知見を共有する。
停電すると夜は真っ暗。両手が離せるヘッドライトは重宝するよう。
・乾電池
・カップ麺
お湯があれば食べられる。
お湯があれば食べられる。
・タオル
お湯が出るのでお風呂には入れるが、停電なので洗濯機は動かさない。
雑巾がわりにも使える。
うちの実家はPHEV車から電源を取ってスマホの充電や冷蔵庫を動かしていたが、電源が全くない家の場合は乾電池式のモバイルバッテリーやクーラーボックスと氷なんかもあったらいいかも。
はてなブックマーク - 経産相「いきなり電気自動車にいけるわけでもない」 | NHKニュース
まともなブコメまとめていくが、これ否定できるならやってみろよ。
どうせ経産省批判する流れが出来てからなんとなく乗っかかって物言ってるだけの思考停止したバカはてな民。
gokkie 30kWhリーフ買って一月半で2500km乗ったけど、今のトコ不満はない。先行者特権でフリーライダーになれるのは限られた期間やろし、格安で買った車でガンガンフリーライドしまくるで
600以上ブクマついてるのに実際に電気自動車を買って乗る人が二人しかいないはてな民ｗｗｗｗ
fusionstar 欧州の EV 推進は原子力発電前提なんだけど乗っかっていいのかなあ
u-chan ただの腰巾着かと思ったら、まともなこと言ってる。これで「電気自動車ダー!!」なんて言ったら、後、新設の原発何基作る気なんだ？？ だしね
raitu 短い航続距離(最大でも600km)および長い充電時間(40分)をすぐどうにか出来るわけでもないから、そんなに変なことは言ってない
mur2 いきなり電気自動車にしろという人はリチウムやネオジムを筆頭とした大量のレアメタルをどうやって安定的に調達する気なんだろうか。エンジン関連パーツ、燃料系統を作ってる下請けも死ぬぞ。
otihateten3510 英仏中がやってるのはあくまで政治だと思う。技術置き去りの政治に良い印象はない。支援はわかるが規制に便乗するのはおかしいだろ？ どちみちメーカーは対応しなきゃならないわけで、経産省の立場はこれでいい
Earth_f1 EVに関して過度に期待しすぎるのもどうかと思う。HV/PHEV/水素/にだってモーターとバッテリーの技術はあるわけだし悲観しすぎでしょ。あとガラパゴスで言ってる人は日本メーカーの海外売上比率を見てみてはどうですか？
ukidousan LNG以外の火力発電所を潰すまではHV優位かなあ https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20170913-00010007-msportcom-moto
moegi_yg トヨタが水素押し、EVにしなきゃ乗り遅れる、ガラパゴス、云々全部的外れ。中印蘭以外はHV, PHVも可、電動化の肝はバッテリー。日系はそこは進んでるし、スバル/マツダですらロードマップに数年後に導入
Dicer あれ？トヨタもEV用の高性能電池を開発中じゃなかったの？？→ http://jp.techcrunch.com/2017/07/26/20170725toyotas-new-solid-state-battery-could-make-its-way-to-cars-by-2020/
poko_pen インフラ整備が不要なプリウスなどHVが20年掛けてやっとシェア30%(世界ではもっと低い)。充電スポットや新規発電所建設などインフラ整備が必要不可欠な電気自動車がどれだけハードル高いか理解して欲しい
dannier インドフランスはEV縛り宣言したけど、ドイツは同じ問題抱えてるから実はEV宣言はしてないんだよね。まあ研究開発と充電設備に巨額の投資はしてるけど。あと中国もいつ急に降りるかわからん、という感じなのだろ
ryokujya 日産のノートeパワーを見ましょう。リーフを出した日産がエンジンを発電に使うノートを出した意味を。今はハイブリッドが適している
もちろん私だって別にEVを否定してるわけじゃないぜ。政治的にもアドバンテージを取らないといけない部分があるのはその通りです。
インフラ整備や普及のための補助金、標準規格競争など、適切なタイミングを見て国が参加する必要はあります。はてブもそのあたりわかってる人をちゃんとフォローしたいですわ。
awkad いかにも日本だ。作る側が神と思ってる。決めるのは需要側なんだよ。中国とアメリカがEVだっていったらEVだ。日本は需要で負けてるんだから決定権なんてない
mamezou_plus2 充電スタンド規格「CHAdeMO」と別規格を欧米に作られ日本外し。EVが普及すると充電負荷が高すぎるのでスマート電力のシステムとかサービスとか。内燃車とは特性が違うから交通などデザインし直さなきゃいけない
giyo381 電気自動車の時代って言ってる人の中でwell to wheel知ってる人どんくらいいんだろ。石油が連産品とか、発電効率とか知ってるのかしら
石谷久（東京大学教授）による「Well to Wheel」でのＣＯ2排出量（ 2005 ）/ ガソリン車：193 / ガソリンハイブリッド車：123 / 燃料電池自動車：86 / 電池電気自動車：47 / https://blogs.yahoo.co.jp/zaqwsx_29/18278184.html
お前らみたいなアホが、燃料電池の時も同じことを言ってて、
燃料電池がだめになったらその時応援してたことも忘れて手のひらクルーするわけよ。
おまえらどうせEVについても、EVにさっさと乗ろうとしない政府は無能とか言っておきながら、
いざ上手く行かなかったら、「誰だよEVに一足飛びに行こうとしたやつは」とかいい出すわけよ。
２０４０年になった時、さすがにお前らもはてなをやってないとは思うが、
このブックマークページのコメントは保存しておいて「ほーら２０年前にこういうバカなことを言ってる人たちがいたんだよ」って晒してやるから覚悟しとけよ。
これはある。もう消されてしまったが事件直後まで生存していた以下の記事（アウトランダーPHEVのタイアップ記事）でも、「コメンテーターとして気をつけていること」を聞かれ、「一般人の代表者としてなるべく中立的な立場からためになるコメントすること」を心がけており、そのために「具体的な数字を出すこと」は大事だと言っている。
時間を我が物にする/東洋経済オンライン（削除済み）
コメンテーターを担当するにあたって彼はそれなりにその分野の知識を調べようとしてきたのだろう。入門書やネット記事を探して読むくらいのことはやってたはずだ。
といっても「概説」以上の域を出ていたとは言いがたい。
具体的な数字（だいたいはパーセンテージ）や専門的な単語（だいたいは横文字）だけを拾い、一般論的な文章の単語と矢継ぎ早に置き換えていくことで、「それっぽい」雰囲気を出していたにすぎない。
一部のラジオリスナーからは「話が明晰」「わかりやすい」などといった擁護意見が出ていたが、元となる文章が平易なのだからあたりまえだ。
それをあの低音ボイスで述べるものだから、なんとなく説得的でプロっぽく聞こえていただけだ。
気位の高いラジオリスナー、特に政治経済チャンネルを聞いている奴らほどチョロい人種はいない。俺もセッション22で紹介された本はだいたい買ってる。
反面、彼の「聞く技術」はラジオパーソナリティとしては基本に忠実かつ理想的だ。
彼は担当している番組上、学者などの専門家的な人々とトークする機会が多い。
MCとゲストの専門家なら、MCは「生徒役」として聞き手に回る。あたりまえの話なように思えるかもしれないがショーンKはこれが徹底できている。徹底せざるを得ない、と言ってもいいかもしれない。
ラジオパーソナリティというのはその人物がインテリであればあるほど、大なり小なり「自分を」喋りたがる。
ゲストが筋道だててきっちり話しているのに、余計な単語を拾ってそこから脇道へそれてしまうテレビのバラエティショー的な愚を犯すMCも多い。
そうでなくても、たとえば荻上チキりんなどは普段はそういう欲求をおさえて話に耳を傾けるタイプなのだが、ゲストはポリティカル・コレクトネスやファクトに反した発言したさいは絶対に看過しない。
彼はゲストだけでなく、オーディエンスに対してより誠実であろうとしているのだろう。
MCは難しい。相槌ひとつうつのでも、頭が良すぎたら「ああ、言いたいことを我慢してるんだな」と、ちゃらんぽらんすぎたら「ああ、話に興味ない/理解してないんだな」ということをゲストにも視聴者にも悟られてしまう。
ショーンKは見事にその間を取る。
相槌を打つべきときはそれに徹し、何かリアクションを求められたり話が途切れたりしたときは即席で憶えた単語をパッチワークし、「それっぽい」コメントでつなげることはできる。
ゲストというのは自分の言いたいことを言うことにしか興味ない素人だ。なので、「それっぽい」コメントの内容が多少薄かったりおかしかったりしても、あまりに気にしない。かといって、相手にあんまりにポケーッとされるのも不快に感じる。適度に理解しつつ、俺の話の邪魔はしないでほしい。わがままな人種なのだ。大学教授なんかに多いタイプだ。
ショーンKはその手の人らの話を聞く技術に長けている。男向けホストの技術と呼んでもいいかもしれない。
相槌をうつタイミングと聞く態度と低音ヴォイスと理解度三十パーセントくらいのリアクション。
ベテランのラジオパーソナリティにしか身につかない呼吸を、ベテランのラジオパーソナリティゆえに修得している。
しかし、「気持よく他人に話をしてあげさせる」プロとしては超一流だ。
これは日本社会において、なかなかに有用な専門技術であるように思われる。
願わくば、彼に復帰の機会があたえられんことを。
