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2017年01月19日

三菱自動車の設計者が語るEVとPHEVの開発の要所

三菱自動車の設計者が語るEVとPHEVの開発の要所 時間が経つと有料になる日経の記事
 (なんで有料化するのよ<(`^´)>)

 無料のうちに読んどきました
  7ページあり、要点だけ紹介しときます

     自分用メモかも(^_^;)






EVの素の特性は電池の特性が出るんですね 分かりやすかったです



バッテリーで決まるEVとPHEVの完成度(2017/01/13)
 三菱自動車工業 開発本部 設計マスター(EVコンポ担当)吉田氏
http://techon.nikkeibp.co.jp/atcl/column/15/415543/011200064/?P=1



○EVやPHEVの商品化を先駆けた分の優位性
EVやPHEVの設計開発にとって最も重要なものはバッテリー

・強みはバッテリーの使い方
  劣化を許容しながら使うことと、
  温度によって性能が大きく変わること。 出力や充電性能、容量が変化
  ある温度に達したところで電力がガクンと下がり、
  モーターが回らないという事態に陥る
  さらに過熱すると電池が壊れてしまう
   バッテリーの電気的な特性を見ると、例えば満充電にしてから
   放電するときに電圧が下がる
    つまり、加速すると放電して電圧が下がる
    こうしたバッテリーの特性を考慮して充放電制御や走行制御をしなければならない

・衝突安全性
  衝突時にセルがつぶれすぎて煙が出るようなことは絶対に避ける
  セルはバッテリーメーカーによって衝突安全性に対する耐性が異なる
  「i-MiEV」のバッテリーは専用に開発
  もし市販のセルで置き換えたとしたら、構造的に弱すぎて衝突安全性を満たせない

 リチウムイオン2次電池をEVに使い始めてから20年以上経ち、どこよりもよく知っている

○クルマ専用のセルが必要
 「i-MiEV」には2社のセルがある
  東芝製 と リチウムエナジージャパン(GSユアサ合弁 ランダーはここ)製
   違うセルなので、制御内容はそれぞれのセルに合わせている
   セルを制御する「EV ECU」と電池を管理する「バッテリー
   マネジメントシステム」も専用のもので三菱自動車で設計

  バッテリー情報からトルク指令を判断し、それをモーターコントローラーに送る
   走行中には、大きなトルク指令を出すと電圧が下がり過ぎ、
   モーターを回せなくなるという状態が起きることがあり
   回転を止めないようにトルク指令を調整している

 バッテリーの開発には時間がかかる
  なぜなら全ての項目を試験によって確認しないと量産設計に移行できない

○なぜ米Tesla Motors社のように、汎用のセルを利用しないのか?
 汎用のセルを使う場合はパックや車体構造でカバーして
 バッテリーをしっかりと守るため車体構造側の負担が大きくなる
 汎用のセルで想定されている故障の形態は、クルマに求められるそれと大きく異なる

 パックや車体構造側を頑丈にするために、各所の板厚を増したり、
 構造部材を追加したりする必要がある
  Tesla Motors社のEVは、パックや衝突安全構造の分、
  価格に乗せて高額のEVを提供するという考え
  それは競合車がない間しか通用しない

 三菱自動車が専用のバッテリー開発にこだわるのは、
 量産車として成立するコストや質量(軽さ)を実現するため


○バッテリーの現状の実力や改善点
 ・リチウムイオン2次電池に関して言えば、エネルギー密度(容量)が小さい
 という課題がありまだまだ発展途上にある
 ・EVの場合は航続距離が必要なので、高いエネルギー密度が必要で、
 密度を高めると安全性の確保が難しくなる
 ・今後もバッテリーの技術開発が求められる

○バッテリーの価格は?
 自動車メーカーの要望の「1kWh当たり1万円台」 この目標値まで下がっていくでしょう
 現状では2万~3万円ぐらい
 ただ、エンジン車に対し、「ダイレクトな加速感」を得られる
 ことなどEVとしての付加価値を加味できる

 バッテリー容量(マニーのご参考メモ)
  ランダーPHEV :12kWh 航続距離 60km(EV)
  i-MiEV(G)  :16hWh        180km
  新型プリウス   :8.8kWh
  リーフ       :24kWh        228km
  次期リーフ    :60kWh        500km(達成目標値)
※電池容量はこちら充電器メーカーでまとめがありました
  国内自動車メーカーから販売・公表されている主なEV・PHEVの一例


  MMCの電池 直列接続で300Vなんですねー(i-MiEV)

○PHEVを開発する上で難しい点
 EV走行モードから、あるタイミングでエンジンを回すタイミング
  触媒が十分に温まっていないコールド状態ではエンジンから
  多量の排出ガスが出る、このウオームアップをどこでするかが課題
  バッテリーの制御で、バッテリーの充電量が真の値から少しずつずれていく、
  それをできる限り正確に推定する必要がある


私(マニー)の感想
 MMCで長く培ったリチウムイオン電池 EV向けの使い方ノウハウが自慢なんですね
 自信がないところから買いたくないし こういうアピールも大事ですね

 PS:11月の札幌でのPHEV火災のニュース※1
  コンセントなど車庫の配電でのトラッキングが原因のようです
  もし車両から火がでたなら、この自信は語れなかったかな
  三菱車のEVは自前のセル採用で安全に自信があると理解しました

 ※1道新記事より 2016/11/21
  PHV充電設備出火か 住宅全焼、けが人なし 札幌・東区
   21日午前3時15分ごろ、札幌市東区北49東9、
   不動産業XXさん(57)方の1階車庫から出火、
   木造2階建て住宅延べ約140平方メートルを全焼したほか、
   隣接する住宅3棟の外壁の一部にも延焼した。けが人はいなかった。
   札幌東署によると、山口さんは5人暮らし。
   出火当時は全員が室内にいたが、逃げて無事だった。
   車庫にはプラグインハイブリッド車(PHV)が止めてあり、充電中だったという。
   出火直前、住人が充電設備付近から火花が出ているのを目撃しており、
   同署は壁などに引火した可能性があるとみて調べている。

 1/31に東京で下記有償セミナーがありますね 聞いてみたいけど個人には高いなー
 「三菱自動車の「i-MiEV」と「アウトランダーPHEV」はこうして生まれた」
 http://techon.nikkeibp.co.jp/atcl/seminar/16/110800267/
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Posted at 2017/01/19 01:07:06

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この記事へのコメント

2017年1月19日 1:23
今のクルマは電気がわからないと語れないし弄れないですね〜(^^)
コメントへの返答
2017年1月19日 1:37
ほんとですねー
加速や走りについては何もチューンできなさそうです(T_T)
私も同感でした(^_^;)

2017年1月19日 20:24
はじめまして。
通りすがりですが、コメントさせて頂きます。

既存メーカーが、どこもテスラのように乾電池サイズのリチウムイオン電池を使わないのかは、「セル数」です。
アウトランダーだと数十個のセルを監視し、放電・充電が均等になるようにするのに対し
テスラ方式だと数千個のセルを監視しなくては、ならないです。
自動車ですから、最低10年は、動作を保証しなくてはなりません。

桁違いの性能保証をしなくてはいけません。

まぁ、その辺を分かっているのか分かっていないのか、、、、
テスラはベンチャー企業ですからね。
例えば、リコールの可能性に対して、どれだけ費用を確保しているのか。。。
毎四半期ごと、数千億の赤字を計上し続けて、工場や充電インフラ投資してますが、どこまで持つのか?
電池を供給してるパナソニックが倒産しないか、心配ですね。

乱文、失礼しました。
コメントへの返答
2017年1月21日 2:21
コメントありがとうございます

MMCのテスラに対する言い方は無礼ですよねー これは記事を最初に読んだときびっくりしました

テスラは円筒型のセルを数千個も使ってるんですねー ぐぐってきました
おっしゃるとおり性能保障大変そうです(^_^;)
セルのベースはノートPC用っぱいし
信頼性は大丈夫なのかホント心配ですねー

パナは従業員数25万人 日本で3番目に多い企業ですしつぶれたらヤバいです リコール起こらないように祈っておきます(笑)

事情通ですねー もしかして電池業界のお方だったりして

今後もよろしくお願いしますm(__)m
2017年1月21日 17:20
どうもです。

事情通かどうかは、分かりませんが窓際サラリーマン投資家として、日経新聞と日刊工業新聞を愛読しております。

私はMMCのコメントはテスラに配慮していると思いますよ。
開発関係者とは言え、サラリーマンですから、他社を誹謗するようなことは、MMCの広報部か法務部が止めるはずですから、、、

それよりも、テスラのイーロン・マスクCEOの方が問題児ですよ(苦笑)
昔のアップル社におけるスティーブ・ジョブズのようにワンマン経営者ですから、、、
自動車メーカーへの誹謗中傷は酷いものです。

本題の方に戻って、MMCも認めているように、リチウムイオン電池は経年劣化をします。
諸説ありますが、1~2%/年だそうです。
急速充電を多用すると、更に1~2%劣化するとか、、、、

日産はこの問題をひた隠しにして、ディーラーで例えば80%に劣化した電池の満充電表示を、100%に改ざん表示しているようですよ。
この件は初期のリーフオーナーさんのブログとかで、散見されます。
要は電池が劣化した分だけ、航続距離が短くなるので、利便性が低下しますよね。

そもそも、原発の稼働しない日本では火力発電所の電気で充電しているのでCO2を排出しているので、EV≠エコロジーでは無いと思っています。
ただ、ガソリン税を払わない分だけ、経済的かもしれませんが、、、

ちなみに、私は機械専攻で、電気は訳分からないので、大嫌いです(苦笑
コメントへの返答
2017年1月21日 22:06
コメントありがとうございます。
サラリーマンさんとは驚き(・_・;)
相当勉強されていますねー 見習います。
MMCのコメントはおっしゃる通り問題なかったです。あくまで日経がテスラを名指しした質問に回答してるだけでした。
テスラのCEO ワンマンで問題児なんですねー今後注視しておきます。
電池の劣化の件、LEAFは改ざん表示
それはまずいっすねー 携帯やスマホではあるまいし メーカーはオーナーに対し正直であってほしいものです。

なるほど、日本の充電環境ではEV車はCO2垂れ流しと変わらないんですね。残念ながらEVを環境車と言い切れるのはまだ先ですねー いつになるのやら(笑)

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