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2020年03月01日

EV/PHV/HV 純電気駆動での中間加速性能ランキング!

EV/PHV/HV 純電気駆動での中間加速性能ランキング! 電動車は、スムーズで段付きのないシームレスな加速フィーリングが魅力ですね。

特に中間加速、たとえば片側2車線道路を40km/h~50km/hで巡航中に、前車を追い越したい場合など、アクセルを素早く踏み増したときに遅れなく必要なトルクが立ち上がりスーっと加速するフィーリングが得られるクルマが好きです。
このような場合には、アクセル開度に比例したトルクが遅れなく得られるのが理想ですが、どの程度電気リッチな設計になっているかでトルクの出方に違いがでてきます。

たとえば、
EVは、電池の最大出力=モータの最大出力となっているので、アクセル開度に遅れなくトルクが得られます。

PHVの場合は、電池の最大出力<モータの最大出力となっています。実用範囲では電池の電力のみで走行可能のためEVと同じフィーリングですが、アクセル開度が大きいと、場合によってはエンジン始動して発電機を駆動し電力供給を補足する必要があります。どの程度まで電池出力でまかなう設計になっているか、電気リッチ度が問われます。

HVでは、電池の最大出力はさらに小さいため、電池電力のみでは十分な加速が得られず、エンジンを始動して発電機で得た電力をモータに供給することが必須です。このためアクセルを踏み増してからアクセル開度に応じたトルクが得られるまで2秒位かかり、加速がもたつくフィーリングになりがちです。

電動車といっても、特に中間加速フィーリングは、モータの最大出力の他、電池の最大出力に大きく依存することになります。

そこで、どの程度電気リッチな設計になっているか、純電気駆動、電池出力のみでどの程度の中間加速が可能なのか、定量評価してみようと思います。
指標としては、車両重量あたりの電池最大出力(電池駆動パワーウエイトレシオ)として、比較してみようと思います。

電池駆動パワーウエイトレシオ=電池最大出力[kW]/車両重量[kg]
比較対象車両は、とりあえず数値がなんとか出せる車種としました。
各車両の数値は以下。
・リーフgen1 80kW/1520kg=0.053kW/kg
・リーフgen2 110kW/1520kg=0.072kW/kg
・i-MiEV 47kW/1100kg=0.043kW/kg
・クラリティPHEV 100kW/1850kg=0.054kW/kg
https://response.jp/article/2019/07/01/323984.html
・プリウスPHV gen2 68.2kW/1530kg=0.045kW/kg
・アウトランダーPHEV 2019 63.5kW×1.15(推測)/1930kg=0.038kW/kg
https://www.youtube.com/watch?v=HOiO7QZP6fQ
マイナーチェンジ前の最大電池出力63.5kWに容量アップ分15%を掛けて73kWと推定。
・ノートe-power 55kW/1230kg=0.045kW/kg
https://www.excite.co.jp/news/article/Clicccar_419062/
・プリウスgen4 28kW/1380kg=0.020kW/kg
※28kWはプリウスPHVをHVモードとした実測値
・フィットgen4 28kW×1.16(32.5kW・推測)/1200kg=0.027kW/kg
※3.6V5Ah×48セル=0.864kWh プリウスgen4(0.746kWh)比 1.16倍より。

大きい順にならべてグラフにしてみました。





1位は現行リーフです。まあここは計算するまでもありません。

2位/3位ですが、初代リーフを抑え、僅差でクラリティPHEVが2位に入ってきました。PHEVにしては大きな電池を搭載していることから、電池の最大出力も大きく、中間加速性能も優れています。

4位は現行プリウスPHVとノートe-powerが並びました。e-powerは充電不要の電気自動車と宣伝していた時期もありましたが、この数値を見ると、日産の言いたかったことはわからんでもないです。システム構成は単なるシリーズハイブリッドですが、EVフィーリングを出すためだけに大きな電池を積んでいる点がポイントです。レンタカーで借りて一日乗りましたがトルクの出方はアクセル操作にリニア&シームレスで良い感じです。

5位は今は普通車になった純EVのi-MiEVです。4位5位は僅差です。この3車は純電気駆動での中間速度域の加速度は似た感じと思います。

6位はアウトランダーPHEV。2台のモータの合計最大出力(システム最大出力)は130kWですが、電池の最大出力は73kW程度で、システム最大出力の約56%とやや小さく(プリウスPHVはシステム最大出力90kWに対して電池最大出力68.2kWで約76%)、アクセル開度が大きいとエンジンが稼働しがちなのかなと思います(乗ったことがないので推測ですが)。でも基本設計が古いので比較するのも酷かと思います。近々のフルモデルチェンジの際には、RAV4Primeを凌駕すべく、電池出力も大幅アップしてくるものと思います。

7位は新型フィットとなりました。システム構成は基本的にはe-powerと同じですが、こちらの電池容量は最小限の設計と思われます。おそらく、中間速度域でステップ状にやや強めの加速を要求すると、エンジン始動し発電が立ち上がるまでの間、もたつくような加速になるのでは。。と推測しますが、どんなフィーリングになっているか、試乗して見たいところです。

8位は現行プリウスです。最小限の電池で最高の燃費をたたき出す設計と思われ、その点からは非常に優秀なパワートレインです。しかし必然的に電池パワーは最小限になり、中間速度域でステップ状にやや強めの加速を要求すると、最小限の電池駆動→エンジン始動後発電確立し所定の出力に達するまで2秒程度、もたつきがちです。プリウスPHVもHVモード時にはこの状態になるので個人的には残念なところ。もうちょっと電気リッチな設計にしてくれると私好みになるのですが。。
しかし普及車を加速フィーリングのためだけに資源を使って電池を増やす設計をするかというと議論があるでしょうね。。
ちなみに新型Yarisではモータ最大出力は59kWとプリウスより1割増し、電池出力も上がっていますので、より電気リッチな設計になっているようです。THSⅡの設計方針も徐々に変わってきているのかも。こちらも試乗してみたいところです。
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Posted at 2020/03/01 09:42:16

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この記事へのコメント

2020/03/01 10:37:26
モーターパワーをフルに使えるようにできる切り替えがあるといいですね。
(^ ^)
コメントへの返答
2020/03/01 10:58:44
テスラのludicrousモードのように、最大性能をだすようなモードがあれば面白いですよね。モータ最大パワー76kWに対して電池リミッタ68.2kWなので電池リミッタ上げればあと1割はパワーアップできそう。
2020/03/01 22:43:15
おっさんくん さん、こんばんはー

プリウスPHV 80点主義?のトヨタ車としては意外と頑張ってますね。
夏場は気持ちよく加速できるので、POWERモードにすると、自制心が・・、いつもエコモードで走ってます。
プリウスを選択して10年超え、もはやプリウスの飼い犬化でアクセルを踏めなくなってます。
良かった点は、自動車保険の等級が高止まりなことでしょうか!?
(^^
コメントへの返答
2020/03/02 07:12:39
toro_555さん おはようございます。
プリウスPHV登場3年、近年特に欧州でプラグイン車続々でてきていますが、まだEVスペック的には遜色ない感じですね。
現行H/Wで最大限頑張ったのだと思います。
YarisもRAV4Primeも電気リッチな設計になってきており、他メーカも巻き込んで今後の番付がどうなるか楽しみです。(^^ )
2020/03/28 17:35:00
次のRAV4プライム(米国では)がでると、それが一位でしょうね。
コメントへの返答
2020/03/28 20:45:55
RAV4primeのスペック、気になりますね。
ぶっちぎってきそうですね~(^^ )
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プロフィール

「@vertin リーフとプリウスPHVしか経験ないですがリーフは直結感があり運転は楽しいです。同乗者いると前後衝動でないようマンホール踏むときなど右足ぶれないように気を遣います。PHVはなましてある感じで同乗者いても気楽です。アクセル応答選択できれば理想ですが。。」
何シテル?   10/29 07:16
おっさんくんです。よろしくお願いします。
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