電気自動車とその仕組みを理解する

前進するにつれて、焦点は明確になります。自動車ビジネスは、より環境に配慮したものになっています。高級自動車メーカーは、新しい完全電気自動車を継続的に開発しています。利便性、スピード、持続可能性のいずれかを選択する必要はもうありません。 2022 年の最高の高級電気自動車で、すべてを手に入れることができます。

電気自動車はより高価になる可能性がありますが、政府のインセンティブと減税により、多くの場合、コストを相殺できます。さらに、電気自動車は通常、メンテナンスが容易で、確実に効率的です。この記事では、電気自動車について知っておくべきことをすべて説明し、次の質問に答えます:

• 電気自動車 (EV) とは?
• 電気自動車はガスを使用しますか?
• 電気自動車は石油を使用しますか?
• 電気自動車はどのように機能しますか?
• 電気自動車の主要コンポーネントは何ですか?
• 電気自動車にはどのような種類がありますか?
• 電気自動車に必要な液体は?
• 電気自動車はどのように充電しますか?
• 電気自動車は自分で充電できますか?
• 電気自動車はフル充電でどれくらいの距離を走行できますか?
• 電気自動車の充電にはどのくらいかかりますか?
• 電気自動車の充電にはいくらかかりますか?
• 電気自動車の価格は?

電気自動車 (EV) とは?

電気自動車 (EV) は、ガソリン タンクではなくバッテリーを動力源とし、内燃機関ではなく電気モーターを搭載しています。プラグイン ハイブリッド電気自動車 (PHEV) はガソリンと電気自動車のハイブリッドで、バッテリー、電気モーター、燃料タンク、内燃エンジンで構成されています。

バッテリー電気自動車とも呼ばれる電気自動車は、バッテリーに蓄えられたエネルギーを使用する 1 つまたは複数の電気モーターによって推進される車両です。電気自動車は、内燃機関 (ICE) 車よりも静かで、排気ガスを発生せず、全体的な排出量が少なくなります。燃料費とメンテナンス コストが低いため、現在の電気自動車の総所有コストは、同等の ICE 車よりも低くなります。電気自動車の充電は、複数の充電ステーションで可能で、プライベート スペースとパブリック スペースの両方に設置できます。

多くの国では、税額控除、補助金、およびその他の非金銭的インセンティブを含む、プラグイン電気自動車に対する政府のインセンティブを設定していますが、いくつかの国では、大気汚染を減らし、気候変動を制限するために、化石燃料車の販売を段階的に廃止する法律を制定しています。電気自動車や電気トラックは、大気汚染や温室効果ガスの排出という点で、最も効率的な従来の車両よりもクリーンであることがよくあります。清浄度は、車両の種類と電源によって決まります。

バッテリー式電気自動車が最もクリーンなエネルギー グリッドによって燃料を供給される場合、温室効果ガスの排出量は、1 ガロンあたり 100 マイル以上走行する自動車の排出量に匹敵します。 EV の充電と操作は、太陽光や風力などの再生可能エネルギー源のみで電力を供給される場合、ほぼ排出量をゼロにすることができます。

電気自動車はガスを使用しますか?

BEV (バッテリー電気自動車) は、バッテリー パックに蓄えられた電気を使用して、車輪を回す電気モーターに電力を供給します。バッテリー式の電気自動車とトラックは、ガソリンやディーゼルを使用せず、電気で動くため、「全電気」車両と呼ばれます。

電気自動車は石油を使用しますか?

電気自動車は、内燃機関ではなく電気モーターを使用するため、モーターオイルを必要としません。従来のガス自動車の内燃エンジンでは、さまざまな可動部品を潤滑するためにオイルが必要です。高速では、エンジンのバルブ、ピストン、およびその他の可動部品は互いに簡単に滑る必要があります。そのため、これらの相互作用を潤滑し、摩擦を減らすためにオイルがエンジンに導入されます。

エンジンにオイルを追加すると、焼き付きや過熱することなくエンジンを動かすことができます。車のエンジンをスムーズに動かし続けるには、金属同士の接触によってオイル内に発生する小さな金属片をしばらくして取り除く必要があるため、オイルを排出して新しいオイルまたは新鮮なオイルと交換します。

しかし、電気自動車では、このようなことは起こりません。電気自動車は、電気モーターとバッテリーによって推進されます。バルブ、ピストン、エンジン、または潤滑を必要とするその他のコンポーネントなどの可動部品はありません。その結果、電気自動車では頻繁なオイル交換は必要ありません。

電気自動車の仕組み

バッテリー式電気自動車として知られる電気自動車 (EV) は、内燃機関ではなく電気モーターを動力源としています。電気モーターは、巨大なトラクション バッテリー パックによって駆動されます。これは、壁のコンセントまたは充電装置 (一般に電気自動車供給装置 (EVSE) として知られています) に接続する必要があります。

電気自動車 (EV) のバッテリーは、車両を電源に接続することによって充電されます。電力生産は大気汚染の原因となりますが、米国の電気自動車は、直接排気ガスや排気ガスを排出しないため、環境保護庁によってゼロエミッション車として分類されています。

市販されているEVには、大型モデルと小型モデルの両方があります。電気自動車は、多くの場合、同等の従来のハイブリッド車よりも高価ですが、一部の費用は、燃料の節約、連邦税額控除、または州のインセンティブによって相殺される場合があります。

電気自動車の仕組みについては、以下のビデオをご覧ください:

電気自動車の主要コンポーネントは何ですか?

以下は、電気自動車の主要コンポーネントです:

• バッテリー (電動補機)
• 充電ポート
• DC/DC コンバーター
• 電動牽引モーター
• 車載充電器
• パワー エレクトロニクス コントローラー
• 熱システム (冷却)
• トラクション バッテリー パック
• 送信

バッテリー（電気補助）

電気駆動車の補助バッテリーは、車両アクセサリに電力を供給します。

充電ポート

充電ポートにより、車両を外部電源に接続してトラクション バッテリー パックを充電できます。

DC/DC コンバーター

このデバイスは、トラクション バッテリー パックからの高電圧 DC 電力を、車両アクセサリに電力を供給するために必要な低電圧 DC 電気に変換し、補助バッテリーを充電します。

電動牽引モーター

このモーターは、トラクション バッテリー パックから電力を引き出すことによって、車両の車輪に電力を供給します。一部の車には、駆動と回生の両方を行うモータージェネレーターが搭載されています。

車載充電器

充電ポートからの入力 AC を DC 電力に変換して、トラクション バッテリーを充電します。パックを充電している間、充電機器にも接続し、電圧、電流、温度、充電状態などのバッテリーの特性を分析します。

パワー エレクトロニクス コントローラー

この機器は、トラクション バッテリーによって供給される電気エネルギーの流れを処理し、電動トラクション モーターによって生成される速度とトルクを管理します。

熱システム (冷却)

このシステムは、エンジン、電気モーター、パワー エレクトロニクス、およびその他のコンポーネントを安全な動作温度範囲内に保ちます。

トラクション バッテリー パック

電動トラクション モーターで使用するためのエネルギーを蓄えるバッテリー パック。

トランスミッション（電気）

トランスミッションは、電動トラクション モーターから車輪に機械的動力を伝達する役割を果たします。

電気自動車の種類は?

以下は、さまざまなタイプの電気自動車です:

• バッテリー電気自動車
• ハイブリッド電気自動車
• プラグイン ハイブリッド電気自動車

バッテリー電気自動車

一般に EV として知られるバッテリー式電気自動車 (BEV) は、充電式バッテリーを搭載し、ガソリン エンジンを使用しない完全な電気自動車です。グリッドから再充電されるバッテリー パックは、車にすべてのエネルギーを供給します。 BEV は、一般的なガソリン車のように有害な排気ガスや大気汚染の危険を生じないため、ゼロ エミッション車です。

ハイブリッド電気自動車

ハイブリッド電気自動車 (HEV) は、ガス エンジンと電気モーターの両方を動力源としています。すべてのバッテリー エネルギーは回生ブレーキによって得られます。回生ブレーキは、加速中にガソリン エンジンをサポートするために無駄なブレーキ エネルギーを回収します。この制動エネルギーは、通常、従来の内燃機関車のブレーキ パッドとローターで熱として浪費されます。通常のハイブリッドは、グリッドに接続しても充電できず、EVgo で充電することもできません。

プラグイン ハイブリッド電気自動車

プラグイン ハイブリッド電気自動車 (PHEV) は、エンジンと電気モーターの両方を動力源としています。通常のハイブリッドと同様に、回生ブレーキを介してバッテリーを充電できます。通常のハイブリッドとは異なり、かなり大きなバッテリーを搭載しており、グリッドに差し込むことで充電できます。

通常のハイブリッド車は、ガソリン エンジンが始動する前に 1 ～ 2 マイル走行できますが、PHEV はガソリン エンジンが始動する前に 10 ～ 40 マイルの距離を走行できます。 1 タンクのガソリンで何マイルも。

電気自動車に必要な液体は?

電気自動車はメンテナンスをあまり必要としませんが、これは無視する必要があることを意味するものではありません。メンテナンス不要の自動車など存在しないことを忘れないでください。 EV のオイルを交換する必要はありませんが、EV の次の液体を定期的にチェックする必要があります。

• クーラント
• ブレーキ液
• トランスミッション液

クーラント

熱は、電気自動車とガソリン車の両方にとって大きな問題です。クーラントは、電気自動車のリチウム イオン バッテリーから発生する熱を調整するために必要です。これは、電気自動車と内燃エンジン車が同じ手順に従う領域の 1 つです。

車のバッテリー、パワー インバーター、キャビン ヒーターのクーラント レベルを確認します。キャビン ヒーターは重要ではありませんが、他の 2 つのコンポーネントは重要です。電気自動車が発火したという話を聞いたことがあるなら、それはバッテリーの過熱が原因である可能性が最も高いです。バッテリーの爆発を防ぐために、冷却液のレベルを高く保ちます。

ブレーキ液

電気自動車はブレーキパッドを使用していますが、回生ブレーキ機構により交換する必要はほとんどありません。この技術は、走行中の車両の運動エネルギーをバッテリーの電気エネルギーに変換することで、ブレーキの摩耗を減らします。基本的に、システムは車の速度を落とし、ブレーキ パッドの摩耗量を減らす主要な方法として機能します。

電気自動車の回生ブレーキ システムは、発電装置の重要な部分です。電気自動車の一般的なサービスには、ブレーキ システムが動作していることを確認することが含まれます。これは、電力を生成するだけでなく、車両を減速させる主要な手段であるため、非常に重要です。安全に重大な結果が生じるため、ブレーキは定期的に整備する必要があります。

トランスミッション液

電子自動車のマルチスピードまたはダイレクトドライブのギアボックスは、所有期間中に流体の変更が必要になる場合があります。特定の電気自動車でこのサービスを実行するための推奨間隔を決定するには、オーナーズ マニュアルを参照することが重要です。

どうやって電気自動車を充電しますか?

ほとんどの EV ドライバーは、バッテリーを充電し続けるために、駐車するたびに ChargePoint に接続します。ドライバーは走行中に充電する必要がある場合があり、そのためにはより高出力の充電器を使用する必要があります。場所に応じて、アプリ、非接触型カード、または RFID カードを接続または使用して充電を開始できます。

電気自動車は自分で充電できますか?

回生ブレーキは、ブレーキをかけたときに電気自動車のバッテリーが車輪からの運動エネルギーを保持できるようにする高度なメカニズムです。運動エネルギーは車の車輪からドライブトレインに伝達され、その一部はバッテリーに蓄えられます。

もちろん、このエネルギー貯蔵はかなり小規模であり、電気自動車を長時間充電するには十分ではありませんが、発明者はすでに、この回生ブレーキ機能を改善して EV の自己充電を可能にすることを提案しています。たとえば、回生ブレーキを大規模に適用して EV の自己充電を可能にするという概念は、安定した充電インフラストラクチャを作成するにはエネルギー効率が不十分であるため、正しくありません。

前に述べたように、車の車輪からの運動エネルギーのほんの一部がバッテリーに蓄えられます。ホイール ジェネレーターやオルタネーターを使用しても、電気自動車のバッテリーを効率的に充電するには、伝達されるエネルギー量が不十分です。

電気自動車はフル充電でどこまで行ける?

現在の電気自動車は、1 回の充電で約 250 マイル走行できますが、Tesla のように、1 回の充電で約 350 マイル走行できるものもあります。多くの自動車メーカーは、航続距離の延長と充電の高速化を実現する電気自動車を市場に投入する意向を表明しています。

未来が到来し、より多くの長距離 EV が進行中です。以下は、1 回の充電で 200 マイル以上走行できる一般的な電気自動車の比較です。

• Audi E-Tron – 204 マイル
• 日産リーフ プラス – 226 マイル
• ジャガー I-Pace – 234 マイル
• シボレー ボルト – 238 マイル
• キア ニーロ EV – 239 マイル
• ヒュンダイ コナ EV – 258 マイル
• テスラ モデル X – 305 マイル
• テスラ モデル 3 長距離 – 322 マイル
• テスラ モデル S – 391 マイル

ゼネラルモーターズやフォルクスワーゲンなどは、今後数年間で数十台の手頃な価格の電気自動車を計画しています。上記の車は氷山の一角に過ぎません。 EVは近いうちにどこまで行けると期待できますか?ここでは、今後 1 年または 2 年で最も期待される電気自動車の一部を紹介します。これらの大部分は見積もりです:

• フォード マッハ E – 1 回の充電で最大 300 マイル
• Volvo Polestar 2 – 1 回の充電で 300 マイル
• フォルクスワーゲン ID.4 – 1 回の充電で 220 マイル
• Mercedes EQC – 1 回の充電で 220 マイル
• BMW iX3 – 1 回の充電で 200 マイル
• Volvo XC40 Electric – 1 回の充電で 200 マイル

電気自動車の充電にはどのくらいかかりますか?

電気自動車の充電には、最短で 30 分、最長で 12 時間かかります。これは、バッテリーのサイズと充電ポイントのペースによって決まります。 7 kW の充電ポイントでは、典型的な電気自動車 (60 kWh バッテリー) は、空から満充電まで充電するのに 8 時間弱かかります。

電気自動車の充電にはいくらかかりますか?

EV の燃料効率は、100 キロメートルあたりのキロワット時 (kWh) で測定されます。 EV の 1 マイルあたりのコストを計算するには、エネルギーのコスト (kWh あたりのドル) と車両の効率 (100 マイルを移動するために使用される電力量) を知る必要があります。電気料金が kWh あたり 0.13 ドルで、車両が 100 マイル移動するのに 33 kWh が必要な場合、1 マイルあたりのコストは約 0.04 ドルです。電力が 1 キロワット時あたり 0.13 ドルかかる場合、200 マイル (200 マイル) の範囲の EV を充電すると (66 kWh のバッテリーが使い果たされたと仮定して) 約 9 ドルかかります。いくつかの従来型およびプラグイン型の自動車のガソリン価格を比較すること。

電気自動車の価格は?

2019 年 6 月の米国における新車の平均価格は 36,600 ドルでした。これは、前年比で 2% の増加でした。しかし、Cox Automotive のデータによると、電気自動車の平均コストは 64,300 ドルから 55,600 ドルに下がり、前年から 13.4% 減少しています。

市場の主要な電気自動車のいくつかとそのさまざまなバージョンのメーカー希望小売価格 (MSRP) を以下に示します。

<強い>1.テスラ モデル S

テスラ モデル S ロング レンジのメーカー希望小売価格:$81,190、パフォーマンス: 101,190ドル。テスラ モデル S は、メルセデス ベンツ CLS クラスに最もよく似ていますが、電気自動車のコストがガソリン車の同等の競合他社よりも高くなる傾向の例外です。

<強い>2.テスラ モデル 3

テスラ モデル 3 スタンダード レンジ プラス バッテリーの希望小売価格:41,190 ドル、長距離バッテリー:50,190 ドル、パフォーマンス:58,190 ドル。バッテリーの劣化は、最初の 50,000 マイルの間、Tesla 所有者にとって懸念事項かもしれませんが、その後はあまり問題になりません。 16 万マイル走行しても、ほとんどのテスラ モデルはバッテリー寿命の 10% しか失われません。

<強い>3.テスラ モデル X

テスラ モデル X ロング レンジのメーカー希望小売価格:86,190 ドル、パフォーマンス:106,190 ドル

<強い>4. BMW i3

BMW i3 120 Ah の希望小売価格:45,445 ドル、120 Ah:48,645 ドル、120 Ah レンジ エクステンダー付き:49,295 ドル、120 Ah レンジ エクステンダー付き:52,495 ドル

<強い>5.日産リーフ

Nissan Leaf S のメーカー希望小売価格:$32,525、SV:$35,115、S Plus:$39,125、SV Plus:$40,675、SL Plus:$44,825

<強い>6.シボレー ボルト EV

Chevrolet Bolt EV LT のメーカー希望小売価格:$37,495、プレミア:$41,895

7.現代コナ

Hyundai Kona SEL の希望小売価格:$38,310、限定:$42,920、Ultimate:$46,520

<強い>8.フォルクスワーゲン e-ゴルフ

Volkswagen e-Golf SE の希望小売価格:$33,000 (推定)、SEL プレミアム:$40,000 (推定)

9.アウディ e-トロン

Audi e-Tron Premium Plus の希望小売価格:$75,795、プレステージ:$80,095、スポーツバック:$81,000 (推定)

<強い>10.ジャガー Iペース

Jaguar I-Pace のメーカー希望小売価格は S: です。 $70,875、SE: $77,275、HSE: $81,925

まとめ

電気自動車が、グリーン エネルギーの消費を増やす素晴らしい新しい発明であることは間違いありません。これは提供できる技術が多く、メーカーが約束した技術はまだまだあります。この記事では、電気自動車について知っておくべきことをすべて説明しました。

この記事がお役に立てば幸いです。もしそうなら、親切に他の学生と共有してください。読んでくれてありがとう、また会いましょう