EVsmart
出発地点とゴール地点の標高差はさほどでもない
7月25日土曜日、世の中は4連休中ですが、EVsmartブログは休みません。早朝4時起きで、海老名SAに増設された急速充電器の撮影に出かけたついでに、以前から気になっていた実験をやってみることを思い立ちました。
それは、電気自動車の電費が「80km/h巡航」と「100km/h巡航」で、はたしてどのくらい違うのかってこと。空気抵抗は速度の二乗に比例、また加速時にはさらに増大するので、速度を抑えた方が電費がいいのは当然です。でも、具体的にどのくらい違うのか、明確に比較したデータは目にしたことがありません。ならば、自分でやってみるしかないですよね。
実験区間は東名高速道路の東京IC＝海老名サービスエリア間、距離は約31kmです。今回は、往路（下り線）で80km/h巡航、復路（上り線）を100km/h巡航で走ってみることにしました。
スタートとゴール地点の標高差が気になるので、Yahoo! でβ版のサービスが提供されていた『ルートラボ』で調べておこうと思ったら、サービスが終了してました。ので、あくまでも参考までにGoogleマップで徒歩ルート検索した標高差グラフを示しておきます。結論として、途中のアップダウンはあるもののスタートとゴールに大した標高差はありません。
本当は、巡航速度を入れ替えてもう一往復すれば完璧なんですが、それはまたの機会で勘弁してください。あと、冒頭写真が助手席からの片手撮影でブレ気味なのもご容赦を。
80km/h 巡航〜往路の電力消費は17％
往路出発時、環八のマクドナルド前の信号待ちで撮影したメーター表示です。電池残量は69％。トリップをリセットして「0」にしました。
往路の巡航速度は、オートクルーズで80km/hに設定。一番左の車線をタンクローリーに付いて走りました。タンクローリーも80km/h巡航だったようで、ほぼ全線ランデブー。私のリーフのオートクルーズは前車追従式ではないので、設定速度をもう少し上げると頻繁に追い越ししなきゃいけないことが多いのですが、80km/h巡航では抜かれるばかり。スムーズに巡航することができました。
海老名SA到着時のメーター表示、なのですが、うっかり急速充電器を挿した直後に撮影したので、1％上昇しちゃってます。到着時は52％になっていたので、消費した電力は17％分ということになります。
私のリーフは電池容量30kWhですが、リーフスパイで計測したSOHが約87％。正味の容量は約26kWhです。したがって、東京ー海老名の往路31.4kmで消費した電力量は、「26×0.17＝4.42kWh」という計算になります。
【80km/h 巡航〜往路の電費】
●約7.1km／kWh
●約140Wh／km
100km/h 巡航〜復路の電力消費は20％
厚木で下りてUターンして。海老名SA上り線で往路出発時とほぼ同じ70％まで急速充電。トリップを再び「0」に戻しました。
復路の巡航速度は、オートクルーズを100km/hに設定。三車線の中央車線を走りましたが、何度かトラックに引っ掛かり、優しくアクセルを踏んで追い越しました。
東京ICで高速を下りて、環八に出る前に路肩に寄せて撮影したメーター表示です。走行距離は31.3km、電池残量はぴったり50％。出発時は70％だったので、ちょうど20％、「26×0.2＝5.2kWh」の電力を消費したことになります。
【100km/h 巡航〜往路の電費】
●約6.0km／kWh
●約166Wh／km
20km/h の巡航速度アップで電費は約16％悪化
こうして明確に計ってみると、「約166Wh／km だって？ ダメじゃん！」って感じです。結論として、100km/h 巡航すると 80km/h 巡航に比べて約16％電費が悪くなる、ということです。
ちなみに往復ともにエアコンは22度設定で普通に使っています。今まで当てずっぽうで「100km/h巡航で7km／kWhくらいかな」なんて思っていたのですが、少しスピードを上げるだけで思った以上に電気を使っちゃうんだぁと痛感しました。
この実験は渋滞を避けるため深夜や早朝といった怪しい時間にやる必要があるので、いつになるかはわかりませんが、往路と復路の巡航速度を入れ替えた検証も、機会を見つけてやってみたいと思います。
（取材・文／寄本 好則）
東名高速海老名SA上下線に90kW急速充電器増設〜NEXCO
テスラモデルXで東京-大阪1回目
大変興味深く拝見させていただきました。
リーフ２代目で高速道路を利用する者としては勉強になりました。長距離を移動するときは、どんな充電基地で充電するかによって充電量に影響しますよね。６０パーセント出来るところもあれば、３０パーセントしかできないところもありますね。到着時間を短くするために環境の変化に応じて速度を変えて運転してます。毎回試行錯誤してます。
モリタさま、コメントありがとうございます。
2代目ということは、ZE1、40kWhでしょうか。個人的には、30〜40kWhのやや不自由な電池で、いろいろチャレンジしながらのロングドライブが大好きです。
EVライフ、楽しみましょう！
i-MiEV(M)乗りで無謀にも東名高速春日井～磐田間を走ってきました(爆!)
80km/hと100km/hの電費差がリーフで16%…結構違うんですね。
実際上郷SA～浜名湖SAのi-MiEVセグ変化は上り100km/hで13、下り80km/hで11なので計算上約18%。リーフの16%と大差ありませんでした!
改めて個々のデータの正確さが証明されました。ありがたや
しかし440kmも走ったので帰りに60A制限が頻発、最後の上郷SAでは50Aにまで下がっちゃいました(T_T)豊橋PA・美合PAで10分ずつ冷却してこの結果なので通過してたらもっと低かったかもしれませんが…i-MiEV(M)は冷却ナシなのでリーフの熱ダレ話が参考になったりします。ではでは。
豊岡和田山間40kmを通勤しています
リーフの電費で7km/kwです
高低差はありますが同じ場所で行き来すると平均値ですね
走行距離が16万キロになり冬が辛くなってきました
hashiさま、コメントありがとうございます。
豊岡や和田山っていう地名にビビビ。郷里からのコメント、うれしく拝読しました。
リーフは初期型ZE0でしょうか。SOH（セグ残量）にもよりますが、冬の積雪時は往復ギリギリ、ですかね。通勤ということなので、ほぼ毎日の但馬縦断ドライブ。気をつけてEVライフをお楽しみください。思い切って、AWDのモデル3っていう手も。。。
レポートご苦労様です！
一つだけ助言させて頂くと、リーフ車載のSOCは容量によってリニアに変化するわけではないので正確に比較するならリーフスパイのSOCの数値を読み取って下さい。
いろいろ勉強になります。
30kWhリーフに乗って名古屋⇔東京や名古屋⇔京都など高速を多く通行します。
自分の感覚では100km/h巡行と90km/h巡行の10km/hの差の方が、90km/h巡行と80km/h巡行のそれより大きく感じています。気のせいでしょうか？
実際、自分の30kWhに限って言えば100km/h巡行・90km/h巡行・80km/h巡行の３者では90km/h巡行した場合が一番早く目的地に着けます、62kWhなどバッテリの大きい車ではその限りではないでしょうが。
100km/h巡行で走ると名古屋⇔東京の350km強の行程ではこの時期バッテリ温度が11セグメントに突入してしまいます。
daipapaさま、コメントありがとうございます。
記事中にも書いたように空気抵抗は速度の二乗に比例、なので、速度が高いほど悪化する感触は正しいのだと思います。
そんなこんなを、ガソリンエンジンよりも体感しながら走れるのが電気自動車の楽しさだと、私は感じてます。
楽しみましょう！
時速も当然だが、車体の重いモデルXは中央道の坂道を往復すると名古屋から行きの上り下りではその電費の差は2割違う。オートパイロットを使い上りの速度を維持させると確実違う。下りは回生効果大きいので。友人のモデルSは15%程度だ。
EVはWLTCモードでの航続距離しかカタログに出ないので、
市街地、郊外、高速での電費の差を消費者が把握しにくい。
ハイブリッドカーと直接比較出来る様になって欲しいものです。
郊外と高速では、エネルギー回生を有効に使える郊外の方が燃費が良くなりますが、
ホンダのeHEVは、高速走行時に直結クラッチによりエンジンを効率よく使えるため、THSⅡよりも高速燃費との乖離が小さい。
ホンダはeHEVという素晴らしいユニットを開発しましたね。
Zen様、おっしゃる通り、WLTCはちょっと分かりにくいですよね。ちなみに、EVだけでなく、ハイブリッドもガソリン車も軽自動車もすべてWLTCモードでの表示となっています。
ただEVは航続距離が問題になりやすく、より現実的な値を知りたいがゆえに、WLTCは分かりにくいですし、さらに欧州で販売されている欧州車のWLTC基準は日本で販売されている欧州車/日本車のWLTCと異なるので、単純比較できないという課題も持っています。そのため、当サイトでは、世界共通で使える、WLTCより現実的な値、米国EPA値を用いてすべての記事を執筆しています。あとEVsmartの電気自動車カタログサイトでは、すべてEPA値にて航続距離を確認いただけるようになっています。
https://evsmart.net/carMaker/
LEAF購入前、ディーラーのLEAF専門のアドバイザーが「オートクルーズを使うと電費は悪くなる。」と言っていました。これって根拠があるのですか？実感はないのですが。
NOLA様、コメントありがとうございます。
電費のよい運転については、こちらの記事で解説させていただいております。
https://blog.evsmart.net/electric-vehicles/energy-efficiency/
下の方です。
オートクルーズやプロパイロットなどの自動運転は、この運転よりは電費が悪くなります。普通に慣れない方が漫然と運転するよりは良いはずですが、オートクルーズなどの場合、車間が狭まると必ず減速、広がると必ず加速を行って調整します。
しかし実際はどうでしょう？車間が狭まっても、その車は隣のレーンに移動開始しており、かつ移動先に障害がなければ、そのままの速度を維持しても問題ありません。一般道で、信号が赤のため車間が狭まり停止車両が近づいてきても、信号が青になり前の車が動き出せば、わざわざ車間距離を広げる必要はないです。
その逆のシチュエーションもたくさんありますね。まだコンピュータによる速度、車間制御は、人間のように先が読めていないが故に、どうしても回生の割合が多くなり、そのため電費がベストにはならないのです。
ただ安心してください。これでも、ガソリン車よりはマシです！ガソリン車には回生がなく、前車との距離が縮まったら即ブレーキで熱を作るしかありません。そのため、オートクルーズの燃費低下は、ガソリン車ほどではありません。
NOLA さま、コメントありがとうございます。
オートクルーズで電費が悪くなる件。おおむね安川さんの回答でご理解いただけたのではないかと思いますが、一点補足しておきますと。
私の30kWhリーフのオートクルーズは前車追従のACCではないので、車間調整でアクセル開度がぱたぱたすることはありません。
ともあれ、余計なアクセルぱたぱたを避けるのは省電費運転の鉄則。私も電費を意識して運転する時は足がつりそうなくらいアクセルを踏みすぎないよう注意します。下り坂から上りに転じるときは上手に惰性を使えるよう、微妙なアクセル調整で回生を効かせながらも加速しようとがんばります。ディーラーのアドバイザーさんは「上手な省電費運転に比べて」という意味でおっしゃったのでしょうが、省エネを気にしない無防備な運転よりは、オートクルーズのほうが楽ちんで省電費、だと思います。
単純な空気抵抗で比較すると100km/hの時は80km/hの時の1.5倍になるはずなので、思ったより悪化しませんね。
100km/hの時の方が定格負荷に近いんでしょうね。
ちなみに加速時の空気抵抗ですが単位時間あたりの速度変化の時間積分になりますので速度の三乗には比例しませんよ。
presidio様、コメントありがとうございます。もしかすると別の方がおっしゃっていたように、帰りはバッテリーが充分に暖まっており（多分40℃以上？）、それにより内部抵抗が減少し、電費が向上した可能性はあると思います。
例えば豆知識ですが、テスラはレンジモードというモードがあるのですが、これを入れると、40℃キープのバッテリー温度が50℃キープに変更になります。これにより、高速走行時の冷却電力を節約すると同時に、バッテリーから取り出せる電力量も増やしています。もちろん劣化には良くないです。
presidio さま、コメント＆ご指摘ありがとうございます。
＞加速時の空気抵抗ですが単位時間あたりの速度変化の時間積分になりますので速度の三乗には比例しませんよ。
私自身は根っからの文系人間で、以前、速度と空気抵抗について調べた際、空気抵抗は速度の2乗に比例して増大。さらに加速時には3乗、と、理屈はさておき円周率のように覚えてしまっていました。
なんでそう信じたか今となっては不明で、改めてググってみましたがよくわからないので、記事本文は「さらに増大」に修正しておきます。
ともあれ、3乗の思い込みも「高速巡航時の加速は電気の無駄遣い」と自らを戒める役には立っていました。加速時の空気抵抗増大を端的に表現できる言葉があれば、ぜひご教示ください。
詳しい皆様には釈迦に説法となるとは存じますが、往路にて【タンクローリーの後ろを走り続けた】という点については若干ながら電費に有利な方向に働いているという影響もあるかと。
もちろん、高速道路上での走行ですので車間距離をそれなりに開けていたならば、その影響もほぼない程度かもしれませんが、まあ定性的な影響力の方向性としては。
個人的な経験として、まだガソリン車の使用ではあるのですが、一般道での深夜の長距離移動をする機会が多く、片道1車線の田舎国道などでは延々と60km/hで走る大型車の直後に付いて走ることがままあるのですが、ざっくり15km/l→20km/lくらい良化したこともあります（もちろん、もし前が空いている場合だと、速度も違いがちなのでアレなのですが。）
もりか さま、コメントありがとうございます。
ご指摘の点、航続距離を優先したいロングドライブの時、高速バスのスリップを活用することはしばしば。。w いきなり車線変更とかしがちなトラックと違って、ちょうど100km/hくらいで走ってくれるし、急な操作をしないのでかなり車間を詰めても。。。って、のはここだけの話ですが。
今回は、タンクローリーを100m先くらいに眺めながらのクルーズだったので、空力の恩恵はありません。
同じLEAF乗りとして、とても参考になるリポートでした。テストコースで専門の計器を使った数値より余程現実的です。片道2-300km程度の中距離はよく走りますが、実感としてこんな感じだと思います。単に速度だけではなく、例えば高低差などの条件で電費差がとても大きいので、こればかりは走行経験を重ねて行くしかありませんね。走行条件を勘案しながら電池残量の変化をみていると、だいたいあとどのくらい行けるか、なんとなくわかってくるのでというのも面白いところです。要するにガソリン車の燃費だってそうですが、基本の数字は頭に入れつつも、あとは走りながら経験するってことしかないんです。
その為になった寄本さんの貴重なトライアルを、意味がないと切り捨てるなら、このブログの趣旨はその人には向いていないんです。
NOLA さま、コメントありがとうございます。
ほんの30kmほどですが、東名でクリアラップを取るのはなかなか大変。私自身「感触」でしか把握できていなかったので、今回「数値化」にこだわってみました。
これからも、いろんな実験にチャレンジしてみたいと思います！ 今後とも、よろしくお願いします！！
別に機械式歯車やらＣＶＴも使用してもかまわないんじゃないですかね？
（ＥＶには）変速機が必要ない、というのは多段式変速機を使わなくてもある程度制御ができるということでＥＶ変速機を使ってはいけないわけではない。
事実ポルシェやテスラは採用した機種もある。
無論複雑なトランスミッションを利用するか、（技術の進歩で安く高性能になった）バッテリーをたくさん積んで力業で解決するかはわかれる。
しかし変速機自体は従来車をはじめ機械動力が用いられる分野で長く成熟されてきた技術であり、ＥＶ向けの最適化はあるにしろ比較的早く利用できる
seijima様、ご指示の通りコメントは削除いたしましたが、おっしゃるポイントは理解いたしました。実際に高回転になるほどトルクは減少しますので、走っていて加速感みたいなものは減少しちゃいます。私のお伝えしたかったポイントは、だからモーターはダメだということはなく、これでもまあまあいい方だと思いますし、ando様のおっしゃるように変速機を用いる方法もあると思います。
ando様のおっしゃっているように変速機もありですね。あとはコストと耐久性だと思います。今はモーターハウジングに減速ギアが入っちゃうようなサイズなので100万キロ以上オイル交換なしで持たせられる、という状態になっています。高速走行時の快適性と効率を上げるために、ギアボックスを一つ追加することでどこまで改善できるか、という判断なのかなと。興味深いです。
モーターの研究者から、EVは時速50kmでゆるやかな坂道を走るのが最も効率的という話を聞いたことがあります。どの車種を対象としているのか、なぜゆるやかな坂道なのかはわかりませんが、EVのモーターはもともと高速向きではないのかもしれません。専門的なことはわかりませんが、モーターには永久磁石が使用されていますが、永久磁石の磁力の限界があるのでしょう。この問題を解決するには、例えばモーターに使用されている永久磁石を電磁石にして高速になると電磁石に多くの電気を流すという方法があります。また、ツインモーターにして、1つのモーターの負担を小さくする方法が考えられます。しかし、これらの方法は余計な電力が必要になり、省エネにはつながりません。もっと高性能なモーターが開発されれば別ですが、現段階では街乗り中心にするか、バカでかいバッテリを積んで対応するしかないのではないかと思います。
seijima様、コメントありがとうございます！
>>もっと高性能なモーターが開発されれば別ですが、
>>現段階では街乗り中心にするか、
>>バカでかいバッテリを積んで対応するしかない
少し書かれている意味が分からなかったのですが、今のモーターは効率が低い、というように読むことができる気がしましたので、補足させていただければと思います。
今のモーターでも変換効率はエンジンなどより遥かに高く、必要十分な効率を得られていると思います。もっと効率を上げるためには、おっしゃるようにより磁力の強いIPMを目指すか、テスラはPMSRMという少し違うアーキテクチャのモーターを使用しています。
電磁石を使ったIMはテスラでも四輪駆動のモデルで使用されています。これはおっしゃるように磁力は制御可能な代わり、そこでの損失が熱に変わるため、必ずしも効率が高いわけではなく、逆に低くなりがちです。ただメリットもあり、レアアースを全く使わないという点、それから大出力をいきなり出せる点、さらに、不要なときにはオフにして消費電力をゼロに近くできる点があると言われています。2モーター以上の構成では、IMを使うべきかどうかは微妙な選択になりそうです。
もう一つ、ポルシェは2段変速を採用しています。これは常用域80km/hくらいまでは1速を使用するので、特に高速走行での電費を改善する目的というより、高速走行中の追い越し加速を強めるための設定と言えます。もちろん四輪駆動車なら、テスラのように前後モーターのギア比を変えることでカバーする手もありそうですね。
今回のような速度域での主な効率を下げる要因は、主に空気抵抗です。
皆さん参考になったと仰ってますが、果たしてこのテストが信頼できるのでしょうか？
リーフの場合、テスラ等と違って本格的なバッテリー冷却システムを持たないので、高速連続走行や急速充電によってかなりバッテリー温度が上昇し、充放電特性にかなりの悪影響を与えます。
そう考えて、記事を読み返すと、出発時フル充電でないことから、往路出発時は充電直後ではないと推測されます。つまり、バッテリー温度は十分低いということです。
復路は、往路80㎞/hで巡航後に急速充電してから出発している、つまり高速連続走行後に急速充電した後なのでバッテリーはかなりの高温だと考えられます。
したがって、往路80㎞/h巡航はかなり有利で復路100㎞/h巡航はかなり不利な条件での比較となっているので信頼性が低いと思われます。
速度以外を可能な限り同一として、往路100㎞/h復路80㎞/hでテストして平均値を比較しなければほとんど意味が無いと思われます。
おかさん 様、コメントありがとうございます！
>>復路100㎞/h巡航はかなり不利な条件
バッテリー温度が高い場合、内部抵抗が下がり、これにより損失が減りますので、電費には有利な条件となることが多いです。
そのうえで、科学的なテストを行うには、車載の電費計ではなく、ガソリン車と同様、外部から給電して試験する必要があります。また完全に同一のコースを使用する必要があります。そういう意味では当記事は参考となる値を提供するものであり、完全に同一の条件下でのテストを狙ったものではありません。
「ほとんど意味がない」わけではなく、ある程度の傾向を知ることは十分に可能ではないでしょうか。
おかさんさま、コメントありがとうございます。
今夜はお酒を飲んでしまったのでざっくりですが、そもそもSOHもリーフスパイなので参考値。私自身日頃気になってたことをやってみたレポートです。
あと、電池温度は往路も復路も出発時は6セグ。そんなに違いません。
EVsmartブログは、っていうか私はEVを愛するユーザー目線を大事にして、ユーザー目線の記事を発信したいと標榜してるので、これもまたユーザーレポートとしてお読みいただければ、と。
こんにちは、非常に参考になる記事ありがとうございます。
なかなか同条件を作るのが大変ですね(気温や天候など)。
前回のブログの件、中日本の急速充電器設置状況に比べると東日本エリアは複数基設置があまり進んでいないような・・。
電費を気にして(あまりにも)ゆっくり走るというのは安全上避けたいところですね。
左車線を走るにしても大型車のスピードリミッター90km/hあたりが妥当な線でしょうか？
iMiEVベースグレードに乗っています。
かつて自宅からディズニーランドへ行った際、行きは一般道でフル充電状態から10%も消費しなかったのに対して帰りに首都高使ったら40%程度減りました。
高速道路に乗ると電費が悪くなるのは実感していましたが、数値化して頂き大変に参考になりました。ありがとうございました。
速度の違いによる電費データ、大変参考になりました。私も長距離を走る時はオートパイロットを90kmにセットし、だいたい80kmで走ってます。女房は前に大型トラックがゆっくり走ってると直ぐに追い抜いてしまいますが．．．。充電時間を考えるとスピードを出しても到着時間は変わりません。もう一つ、スピードによってバッテリー温度上昇率が随分と違います。80kmで走ると上がっていたバッテリー温度が下がることもありますよ。
興味深い測定ありがとうございます。
次は新東名で120km/h、あとテスラ車との比較も…
同じく旧型ZE0リーフですが、100km/hを超えると急に電費が悪化する印象があります。
参考までに、以前モデルX75Dで試した際は80kmで140Wh/km（7.14km/kWh）、110kmで180Wh/km（5.56km/kWh）でした。
30kmで28%の増加なので、なかなかの悪化です💦