2013年3月25日月曜日

LEAFが搭載する極めて高品質なリチウムイオンバッテリーと航続距離

リーフが搭載するリチウムイオンバッテリーは
車載という特殊な利用用途から
様々な環境要件や性能要件をクリアさせる必要があります

日産自動車ではベンダーなどと研究開発して
世界に誇れるEVやリサイクルによる畜電池の大きな
コアビジネスを確立できる
リチウムイオンバッテリーを市場に送り出しました

この高性能なバッテリーを24kw搭載することにより
リーフは200Km以上走ることが可能であり
マイナーチェンジしたリーフにおいては他の改良要素も
相乗して更に航続距離が延長しました

さてリーフの航続距離を考えると
簡単な式で表現すると、、、
電池容量(Kw)×電費(Km/Kw)=航続距離(km)

実際の計算では様々な係数の考慮や式を構成する要素は単純ではないが
一旦はこの前提で話を進めます

まず電費について
これほど面白い車はないと思います

つまり運転のふるまいによって変動する
消費する電動モーターの電力によって変化するからです

アクセルを強くすれば瞬間に追従できない位の加速を実現するが
パワーに応じてそれなりの電力を消費して
モーターの特性を意識して運転すれば低い電力で長く走ることができる

まさしく車のクセと自分の運転クセを同期させて
快適にパーソナライズできるマイカーなのです

このふるまいを指標化されているのが電費として定義しても
よいでしょう

次に電池容量について

電池は基本的にリニアで制御できるものでない
電池への外部環境(内外気温、湿度、気圧、電界強度など)と
内部環境(電気エネルギーを取り出す無数のパターンや
電気エネルギーを定常的に送り込むパターンあるいは回生によって
変動する電気エネルギーを送り込むパターン)と
マテリアル環境(材料の加工技術によって変動する物質や
材料の採択や組み合わせパターンなど)
そのパターンを多さはすごいものがあります

こうしたなかで様々な過渡的な曲線を1本の直線を
重ね合わせたときにそれぞれのタッチポイントとの距離を
最小限にして安定化させることがとても困難な世界です

これを最小限にさせて世の中に出したのが
日産ブランドのリチウムイオンバッテリーなのだ

こうした不変的なバッテリーの集合体は合わせて
最大24Kwの蓄電容量を持っているが
利用環境によっては微妙に変化している

この微妙な蓄電池から
モーターから要求される不連続な数値を
とても高い効率で取り出す技術はすばらしいものです

更に24kWのほとんどを動力で提供できることも
合わせてすごいことです

バッテリーという物体を作るだけでは意味を持たない
その意味とは指標化である
無数に近いパターンに依存するバッテリーから
その特性を見極めてグループ化されたハードウェアから
ハードウェアの状態を見える化にするために
様々の負荷要件を検証していわゆる係数を見出して
車両として利用するなかで
バッテリーの状況を導き出す技を見出した

航続距離は
この安定化させるためにギリギリまで曲線と直線の差分を
近づかせた技術力によって
電池容量×電費=航続距離という式が
成り立つことができる車を送り出したのが日産自動車です

この不変的な要素のもとで
航続距離は特に運転の仕方によって
例えば130Kmから240Kmという幅がある

直前にポルシェと戦って勝った運転をすれば
計算に必要な数値では当然導き出した電費は低く
表示の上では120Kmになるかもしれない

しかし未来を読むことは更に難しい
なので運転するときに表示された航続距離と
トリップメーターをリセットして運転してみよう

運転した状況に応じてそれは変化する
勿論、電費は準リアルタイムで再計算しており
追従して航続距離の数値は変動する

まさしく自分本人の運転で
変化を読み取りながら自分の車を把握した上で
カーライフを楽しむことができる
これはとってもユニークで楽しい

この単純な四則演算で対応できない化学変化の世界で
24Km、JC08運転での実証データから
コンソールパネルの裏でち密な計算で我々運転手に
最適な近似値を導いた功績はすばらしいものが
あります

電池に対して給電したときに
当然Aという積算電力計が表示されても
環境要件によってはBという表示が
されたとしても電池容量という単位では
同じかもしれない
しかしどんなコンディションでも
結果としてバッテリーには24Kwの蓄電容量が
実現させている

その理由という私の推論は
積算電力計も不変的な要素に係数を掛けて
算出していたり
交流を扱っておりもし半導体への充電の
環境要因によっては位相差の発生と
何か因果関係があるかもしれない
ないかもしれない

積算電力計も係数に依存しているし
あることをすると自宅で電力を使っても
アラゴーの円盤を止めることも簡単だ

単純な世界ではない

だらだらと書いたが
最適にセッティングしたバッテリーを搭載したリーフ
24Kwの電池に+-があったとしても正確に知る必要や意味もなく
およそ200Kmで運転することが可能なリーフです

最後にリチウムイオンバッテリーは
発売しているモデルによってまったく異なります
持っている道具に合わせて利用しているだけ、それだけだと思います
どんな製法でもサイズでも種別はリチウムイオンバッテリー

くどいですが他社のEVに他の電池と接続できたとしても
セッティング係数が異なり、性能が良くなるのか、悪くなるのか
考える以前の問題と思います

北米日産で運用している電池に対するワランティ
これほど日産ブランドのリチウムイオンバッテリーに自信をもっていること
計り知れないすごさがある
日本では嬉しくて期待したいところですが
これって相当電池に対する認識を日本のユーザに明確にさせないと
L2Hで2日持たないって不思議な誤解の二の舞です


<注意>
本コメントは比喩レベルが大きな部分があります
電気工学上で是正すべきご意見はご遠慮願いします
専門に明るくない方を対象に説明を苦慮した形になります

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