電気自動車は電力を大量に消費するようになっていますか?

少し前までは、150 ～ 200 PS を発生する内燃エンジンは高性能車とみなされ、GTi、TypeR、S などのラベルが付けられていました。

ICE の領域では、自動車は通常、控えめな出力値からスタートし、通常は段階的に出力を高めていきます。電気自動車の台頭により、この状況が劇的に変化しようとしています。

EV が提供するモデルの範囲は ICE 自動車よりも少ないにもかかわらず、その出力定格はすでに異常な高さまで上昇しています。何がこの傾向を推進しているのでしょうか?このような極端なパフォーマンスは正当化されるのでしょうか?探検してみましょう。

EVのシナリオ

現在、エントリーレベルの電気自動車は 150 ～ 200 馬力を発揮します。私たちは、テスラ モデル S プレイドやルシッド エアなどのファミリー向けセダンが、F1 カーに匹敵する出力レベルを生成しているのを目の当たりにしています。最も出力の低いテスラであるモデル 3 でさえ、4.2 リッターの自然吸気 V8 エンジンと同様のトルク値で 325 馬力を発生します。

電気自動車は、トルク、パワー、および全体的なパフォーマンスを民主化することに成功しました。自動車業界の歴史を通じて、中間所得層の購入者がこのレベルの機能にアクセスできるようになったのはかつてありませんでした。

ここでトルクの重要性を強調したいと思います。以前は、高出力を手頃な価格で見つけることができましたが、高トルクは常に法外に高価でした。内燃エンジンで大きなトルクを生成するには、通常、大排気量、強制誘導、またはその両方の組み合わせが必要ですが、これらの機能は通常、ほとんどの消費者の手の届かない高級車に限定されています。

電気自動車の世界では、最大トルクはモーター固有の特性です。豊富にあり、すぐに利用できることが重要です。さらに必要ですか?追加のモーターを反対側の車軸に取り付けるだけで、要件が満たされます。

ICEではもっとトルクが必要ですか?さらにシリンダーを追加する必要があります。 4 気筒の壁を越えると、あらゆるものがより多く必要になるため、価格が高くなり始めます。 V6 では通常、4 つのカムシャフト、24 のバルブ、おそらく 2 つのターボが必要です。イメージが分かりますね。

しかし、なぜトルクがそれほど重要なのでしょうか?トルクは、特定の RPM でどれだけのパワーを持っているかを示します。これは、エンジン/モーターの弾力性や、30 ～ 70 km/h、60 ～ 100 km/h などの中間加速能力も知ることができるため、車などの高重量アプリケーションでは非常に重要です。

毎日のドライバーにとって、トルクは最初に評価されるものです。次の表では、ICE と EV の 1500 rpm での出力を比較しています。これは、2 種類の推進力の間の実際の加速度の違いを簡単に説明します。

どれくらいの電力が必要ですか?

この問題に対する唯一の決定的な解決策はありません。ただし、必要なエネルギー出力を評価するための特定のシナリオを確立することはできます。私たちは 3 つの計算を選択しました。高速道路の標準制限である 130 km/h の一定速度を維持するのに必要な動力。特定の電気自動車の最高速度に達するために必要な電力。理論上の最大パワーは車両のピーク出力能力から導き出されます。

時速 130 km でのエネルギー需要は、車両の総合効率の重要な指標として機能し、この方程式では空力性能が重要な要素となります。

空力も最高速度に影響を与えますが、その後のデータは、これらの車両の最高速度がいかに保守的に制限されているかを示しています。

最後のテーブルは純粋に概念的な演習です。リストされている理論上の最高速度は、空力プロファイルが変更されていないことを前提としていますが、この条件は実際の設定では当てはまらない可能性があります。さらに、実際には、電気モーターがピーク出力を維持できるのはほんの数秒だけです。

ブレーキングへの挑戦

高出力とトルクは、特にコスト（製造とエネルギー消費の両方）が若干増加する場合には、確かに望ましいものですが、高出力の最も問題となるのはその制御です。急速に加速する物体は、急速に減速することもできなければなりません。

EV は高速性とかなりの質量を兼ね備えているため、ブレーキ システムに大きな課題が生じます。幸いなことに、電気自動車には 2 つの異なるブレーキ機構が装備されています。

初期応答はモーター自体から得られます。 0.3G までの減速度では、従来の油圧ブレーキは通常アイドル状態のままです。より大きな減速が必要な場合は、油圧ブレーキが作動します。主な困難、そして最大の頭痛の種は、これらのブレーキをブレンドすることにあります。

2 つのブレーキ システム間の適切なバランスを実現するには、ドライバーが期待するパフォーマンスとペダルの感触の両方を実現するための細心の調整が必要です。パフォーマンスの面では、最新のテクノロジーにより、カーボンセラミックローターなどの最先端の合成材料を採用することで、ピークの制動力を実現しています。大型の電気自動車がこの機能から恩恵を受けることは明らかですが、価格が高騰しているため、広範な導入は引き続き制限されています。

閉会の挨拶

主流の電気自動車の出力レベルが劇的に向上していることは明らかです。電気モーターが停止状態から生成する巨大なトルクにより、EV は中速域のバースト時とゼロ速度からの両方でスーパーカーに匹敵する加速特性を実現します。

これらの進歩は、電気モーターと内燃エンジンの比較的単純なアーキテクチャと、モーター出力の増加が比較的容易であることに起因しています。ただし、電気自動車は同等の ICE 自動車よりも重量が重くなる傾向があり、特に動的状況ではブレーキ性能に悪影響を及ぼします。

電気自動車には、車両の速度を下げるという重要な取り組みを支援する回生ブレーキが備わっていますが、感触とブレーキ性能には確かに何らかの改善が必要です。

上の表は、制限された最高速度を考慮した電気自動車の出力が誇張されていることを明確に示しています。おそらく今後数年のうちに、先進的なバッテリー技術によって電気自動車が軽量化されれば、電気自動車の出力が低下することになるでしょう。結局のところ、公道で1000psを必要とする人がいるでしょうか？