2022年11月11日、テスラは自社EV専用の充電コネクターとして北米・日本で使用してきたTPCを、新たにNACS（North American Charging Standard＝北米充電標準規格）として公開、北米標準化を目指すことを発表しました。日本のチャデモは今後どうするべきでしょうか？ 電気自動車普及の根幹に関わる大問題への提言です。
※冒頭写真は首都高大黒PAのチャデモ6口器。
各国の現状
最初に、電気自動車の充電コネクターについて、各国の現状を見てみましょう。
| 地域 | 急速/普通 | コネクター名 | 規格 | 仕様 | テスラ | 主要 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 日本 | 急速 | チャデモ/CHAdeMO | CHAdeMO協議会 | 1000V 400A 実際には160kW | アダプター50kW | 〇 |
| 急速/普通兼用 | テスラ充電コネクター/TPC | 北米充電規格 | 400V 625A 250kW | 〇 | 〇 | |
| 普通 | J1772 | SAE J1772 JARI EV/PHEV用AC普通充電器製品認証 | 200V 32A 6.4kW | アダプター14.4kW | 〇 | |
| 北米 | 急速 | チャデモ/CHAdeMO | CHAdeMO協議会 | 1000V 400A 実際には160kW | アダプター50kW | |
| 急速 | CCS 1 | CharIN | 1000V 400A 実際には350kW | アダプター250kW | 〇 | |
| 普通 | J1772 | SAE J1772 | 240V 80A 19.2kW | アダプター17.3kW | 〇 | |
| 急速/普通兼用 | テスラ充電コネクター/TPC | 北米充電規格 | 400V 625A 250kW | 〇 | 〇 | |
| 欧州 | 急速 | チャデモ/CHAdeMO | CHAdeMO協議会 | 1000V 400A 実際には160kW | × | |
| 急速 | CCS 2 | CharIN | 1000V 400A 実際には350kW | 〇 | 〇 | |
| 普通/DC-mid | IEC 62196-2/Type 2/Mennekes | IEC 62196-2 | 230V 32A 7.3kW 400V 32A 22kW三相 500V 140A DC-mid（使われていない） | 〇 | 〇 | |
| 中国 | 急速 | GB/T 直流充电接口 | GB/T 20234.3 | 1000V 250A 250kW Xpeng: 670A 480kW | 〇 | 〇 |
| 普通 | GB/T 交流充电接口 | GB/T 20234.2 | 220V 32A | 〇 | 〇 | |
| 台湾 | 急速 | チャデモ/CHAdeMO | CHAdeMO協議会 | 1000V 400A 実際には160kW | × | |
| 急速 | CCS 2 | CharIN | 1000V 400A 実際には350kW | 〇 | 〇 | |
| 急速 | CCS 1 | CharIN | 1000V 400A 実際には350kW | × | ||
| 普通 | IEC 62196-2/Type 2/Mennekes | IEC 62196-2 | 230V 32A 7.3kW 400V 32A 22kW三相 | 〇 | 〇 | |
| 普通 | J1772 | SAE J1772 | 240V 80A 19.2kW | × | ||
| 韓国 | 急速 | CCS 1 | CharIN | 1000V 400A 実際には350kW | アダプター | 〇 |
| 普通 | J1772 | SAE J1772 | 240V 80A 19.2kW | アダプター | 〇 | |
| 急速/普通兼用 | テスラ充電コネクター/TPC | 北米充電規格 | 400V 625A 250kW | 〇 | 〇 |
いきなり巨大な表で、数字だらけで驚くと思いますが、この混沌とした状況が電気自動車の充電コネクターの現状です。しかしよく考えてみると、世界各国では違うコンセントが使われていますよね？ それよりは種類が少なく、まだマシなのかもしれません。いずれにしろ電力会社は国際協力というものが苦手のようですね。
各国ともに様々なコネクターが使われていますが、「主要」という欄に〇が付いている規格が、現状その国では主流になっている、なりつつある規格となります。ここで重要なことは、実はチャデモ規格が主要であるのは、すでに日本だけだという事実です。チャデモは、初期の時点では他の競合規格がなかったため、欧米にも多く普及しましたが、その後さまざまな理由により、次第に他の国でのリーダー的立場を失い始めました。
チャデモ規格の限界
CHAdeMO（チャデモ）規格はなぜ、他の国では別の規格に追い越され始めたのでしょうか？ これは、地域ごとに変遷を見ていく必要があります。
まず米国では、テスラが一番売れている電気自動車で、NACSコネクター（以前のTPC ＝ Tesla Proprietary Connector）が事実上、テスラ車両においては標準になったと言えます。現時点で、次に多いCCS1の充電スタンド数と比べて、NACSはスタンド数で2倍もあるのです。NACSは急速充電と普通充電を一つのコネクターで実現します。テスラは、最近テスラ CCS1アダプターを販売し始めました。
米国にはテスラ以外にもFord, GMなどの電気自動車メーカーがあります。これらの企業はCharIN（Charging Interface Initiative e. V.／CCS策定のために設立されたオープンな団体）に参加しており、北米ではフォルクスワーゲンなどと共にCCS1コネクターを推進しています。CCS1コネクターもNACSと同様、急速充電と普通充電のコネクターが一体になっているのですが、普通充電を行う場合、J1772のコネクターを、CCS1の車両側コネクターの上部にだけ挿します。
CCS1を米国で主に設置しているのはElectrify America（EA）という充電ネットワーク提供企業です。現時点で、北米で791のCCS1充電スタンドが開設されています。EAはチャデモコネクターを1つだけ持つCCS1充電スタンドを多く設置していて、今となっては唯一のチャデモ車両である日産リーフのオーナーが利用しています。実は日産アリアも北米ではチャデモではなく、CCS1を採用しています。
EAは段階的にチャデモを廃止する方向を発表していることで、北米はNACS/CCS1の2者の戦いになりそうです。
欧州の状況
欧州では、2014年（早い！）にThe deployment of alternative fuels infrastructureと銘打つ指令が各国に出され、これにより以下のことが実現することが約束されました。
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●普通充電についてはType 2を、急速充電についてはCCS2を必ず提供しなければならない。
●会員制度や特殊な支払い方法ではなく、いつでも誰でも料金の支払いができなければならない（つまり、充電専用のICカード等を否定しています）。
●充電器の設置場所、設置基数などについて、計画と戦略を策定する。
●充電ネットワーク事業者に対し、非排他的に誰にでも（顧客以外に対しても）、充電器の情報を公開しなければならない。
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そのため、欧州においては、急速充電はCCS2、普通充電はType 2でほぼ統一されていると言えます。テスラも少し前までは、Type 2を少し改造してスーパーチャージャーを提供してきましたが、今はCCS2ポートを車両に備え、スーパーチャージャーもCCS2に対応させたうえで、スーパーチャージャーを他のメーカーの車両にも開放してきています。
チャデモ規格の技術的制約
ここまでは割と政治的な背景を中心に説明してきましたが、チャデモ規格には技術的な制約はないのでしょうか？ 実は、チャデモは技術的な制約も多く抱えているのです。
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●急速充電と普通充電が別コネクターであり、混乱しやすい。CCSはコンボというその名の通り、両方のコネクターをフランケンシュタインのようにくっつけることで、より大きな形にはなってしまっていますが、少なくとも車両デザインに対して与える影響はチャデモ車両より少なくなっています。チャデモ車両では、どうしても2つのコネクターを配置せざるを得ません。
●課金システムが規格にビルトインされておらず、充電の状況に応じて課金するためには独自の実装が必要になる。これにより、プラグアンドチャージ（課金操作なく、ケーブルを挿すだけで充電・課金が開始する）の実現が技術的に不可能。また充電器メーカーは課金システムをビルトインすると標準機ではなくなってしまうので、課金システムは外付けになり、その結果設置工事費も多くかさむことになります。
●プロトコル中に、問題判別に必須の情報である車両情報が含まれない。つまり、チャデモ充電器では、どんなメーカーの車両が充電したかも分からず、極端にシンプルに説明するなら、電気のコンセントに安全装置が付いただけの仕組みになっている。実際に設置されている充電器で充電エラーが発生しても、充電器メーカーは問題を判別するための十分な記録を取ることができません。
●コネクターの規格（JEVS G 105-1993）が1993年制定と古く、今となっては重くて出力が低い。特に女性や身体障害者が利用する場合、コネクターが重すぎて落下させる危険があります。
●超急速充電が一般的になった現時点でも、最大出力は150kW程度（現行1機種のみ。チャデモ2.0の規格としては400A×1000V＝400kWまでカバーしているものの、電気事業法などの制約で実機が開発されていない）しか出すことができず、それもブーストモードという途中で出力を制限する仕様になっていて、90kWを超える高出力は15分間しか継続できません。これは主にチャデモの認証を受けている水冷ケーブルがまだちゃんと実用化されていないことが原因です。でも、既にテスラやCCSでは水冷ケーブルは一般的に使われており、技術的に遅れていると言わざるを得ない現状です。
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政治的な課題だけでなく、チャデモ規格は技術的負債も多く抱えていることが分かります。
チャデモ協議会は中国電力企業連合会と協力し、チャデモ規格のバージョン3.0となる、ChaoJi（チャオジ）規格（最大出力は600A×1500V＝900kW）を策定。この規格に基づいたチャオジ充電スタンドは既に中国で試験運用が開始されています。ただし、現時点でテスラや中国のBYD、Xpengなども含め、自動車メーカーでチャオジを採用、または採用の意向を示した会社はありません。
テスラによるNACSのメリット
テスラが（現NACS）急速充電規格を策定したのは2013年です。今年になって仕様が全て公開され、北米での標準充電規格となるよう活動すると発表しました。これは、米国においてテスラが、CCS1を排除してNACSに置き換える意向であることを意味します。多分に政治的な意味もある動きですし、米国IRA・インフレ抑制法の補助金が欲しいだけなのかもしれませんが、我々EVのドライバーにとってどんな意味があるのでしょうか？
実はチャデモも、CCSも、非常にコネクターが大きく、ケーブルも重く設計されています。コネクターは大きく重く、ケーブルも太く重いほうが安全なのは事実。しかし、本当にそうでしょうか？
チャデモにしろCCSにしろ、規格策定には電力会社が中心的に関わっています。彼らは安全に非常に厳しく、相当な余裕を見て規格を策定するよう働きかけていることは疑いようがありません。具体的には、どちらの規格でもケーブルの温度に関する規定は似たようなもので、周囲温度+50℃までとなっています。例えば夏、周囲の気温が35℃の時は85℃まで許されるわけです。しかし、実際にチャデモケーブルが85℃になっているのを見たことがありますか？ そうです、本当に「万が一」を考えて、太く重くしているのです。
テスラは2015年と、最も早い時期に水冷ケーブルを導入し、今ではV3スーパーチャージャーのすべてが水冷となっています。そのため、細くて軽いケーブルであっても充分な冷却効果が得られて、ユーザーが使いやすい超急速充電を提供しています。
NACSの通信方式はチャデモと同じ「CAN」方式を取っています。CCSが採用している「PLC」は電力線に信号を載せるので、多少ノイズに弱い部分がありますが、NACSではノイズ対策もばっちりということです。
なお、テスラが発行しているNACSの仕様書にはDIN 70121の記載がありPLCを示唆していますが、これは現時点では車両と一致していません。もしかすると、テスラは今後デジタルプロトコルをCCSに合わせようとしているのかもしれません。
課金について、テスラは2013年からプラグアンドチャージ（Plug & Charge＝PnC／プラグを差し込むだけで認証課金が行われる仕組み）を実現しており、接続した瞬間に車両はVIN番号を送信し、適切な課金を行っていました。残念ながら現時点でのNACSの規格では、認証課金関係のプロトコルがまだ開示されていません。それ以前に、Control Pilotのデジタル通信のプロトコルなども開示されていないことから、この仕様書だけから充電器を作ることは難しいと思われます。
V2Xすなわち、車両から電気を外に取り出し、住宅や電力網に送電する機能についても、NACSの仕様書には「対応できる」という1行の説明しかなく、具体的な仕様や製品の計画については不明です。
今回のNACSの規格によれば、充電は1000V 900Aまでが可能であるとしています。これはチャオジやCCSとほぼ同等の能力ということができます。
一方NACSは、標準規格と自ら宣言していますが、本当に他社に受け入れられるのでしょうか？
テスラ以外の車両OEMでは唯一、米国Aptera MotorsがNACSを北米標準とすべきと米国政府に陳情しています。また、充電器側では、北米の充電ネットワーク事業者であるEVgoがテスラの充電コネクターを600基以上設置しています。
日本は今後、急速充電規格および設置計画をどうすべきか？
現在存在しているチャデモ2.0規格の充電器を、今から増設することについて、みなさんはどう思われますか？
以下の課題に対する答えを、チャデモ協議会も、充電器メーカーも、さらには日本の自動車メーカーも持っていません。もしかすると、答えをお持ちの関係者はいらっしゃるのかも知れませんが、少なくとも、広くアナウンスはされていません。
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●150kW以上の充電器が存在せず、唯一150kWの充電器も15分しか持続できない。
●複数基を設置するためのノウハウがほとんどなく、2022/11/29現在、日本で1か所だけ設置されている6ストール（=6台の車両を同時充電できる）急速充電器でも、後から来た車両に最大出力を割り振る仕組みになっている。これでは、先に到着して充電している人は途中で出力が下がることにより、充電完了時間が読めなくなってしまう。またダイナミックコントロール非対応車に対して、最低の出力しか提供していない（プロトコル上は最大出力を割り振ることも可能である）。すなわち、充電器設置事業者の電気自動車に対する実践的な（ユーザー本位の）知識が不足している。
●一か所の充電スタンドにおいては、複数基の充電器に電力をシェアする仕組みが必須となるが、チャデモでは2基までのシェアリングが多く、それ以上の基数の充電スタンドは日本全国で1か所だけである。
●ケーブルが太く重く、女性や障害者の方々には使いにくい。ケーブルを細くできる水冷ケーブルの導入がなされていない。
●セパレート型と呼ばれる、充電器本体（電源部分）と、ケーブルを保持する機構（ペデスタル）が分かれているタイプの充電器が2機種しかなく普及が遅れている。電源一体型の急速充電器を複数台設置しようとすると、設置場所が余計に広く必要となり制約が多くなる。
●プラグアンドチャージができないため、ケーブルを挿してから充電開始まで時間がかかり課金方法が面倒。
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簡単にまとめると、チャデモ規格は現状、日本において、充電速度が遅く、複数基を設置する場合の選択肢が少なく、パワーシェアリングがないので実効速度も遅く、ケーブルが使いにくく、課金にも時間がかかるということになります。
上記のことから、今後のEVユーザーにとって、「チャデモ2.0は先が見えない規格」という判断ができると思います。
日本が進むべき方法の選択肢
これから日本はどうすべきでしょうか？
日本の自動車産業は、海外生産・輸出を含めると、海外比率が83%にも上ります。これらの車両は、北米ではNACS/CCS1、欧州ではCCS2、中国ではGB/Tに対応していく必要があり、狭い日本市場のためだけにチャデモ2.0に対応すると、車両コストが上がってしまう可能性があると考えて良いと思います。
選択肢を検討してみましょう。
| 方式 | 急速/普通 | 日本国内でのメリット | 日本国内でのデメリット |
|---|---|---|---|
| チャデモ2.0(現行) | 急速 | 現行の急速充電器がそのまま活用できる | 1000億円程度の投資だが、主要でない場所に多く設置されていたり、1か所の基数が少ないため、高速道路での移動に適さない |
| 普通なし | 普通充電は別のコネクターを使用する | ||
| チャオジ(CHAdeMO 3.0) | 急速 | 中国がGB/Tからチャオジに乗り換えることがあれば、世界最大の規格となる | 現行、対応車両はゼロ、対応充電器はほぼ存在しない
中国がチャオジを標準としてGB/Tに変わり設置しなければ、最悪の選択となる |
| 普通なし | 普通充電は別のコネクターを使用する | ||
| CCS1 | 急速 | 北米仕様の車両と同一の規格となる
350kWまで(400V車両では200kWまで)と、90kW程度の実行出力のチャデモの2倍以上のパワーが出る | 現在国内に存在している車両はすべてアダプターが必要となる |
| 普通 | 現行の普通充電器(家庭用も含む)がそのまま使える | なし | |
| CCS2 | 急速 | 欧州仕様の車両と同一の規格となる
350kWまで(400V車両では200kWまで)と、90kW程度の実行出力のチャデモの2倍以上のパワーが出る | 現在国内に存在している車両はすべてアダプターが必要となる |
| 普通 | なし | 現在国内に存在している車両はすべてアダプターが必要となる | |
| NACS(Teslaスーパーチャージャーコネクター) | 急速 | テスラ車両はそのまま充電が可能
400V車両でも250kWまで急速充電ができる 設置工事方法まで標準化されている | 非テスラ車両はアダプターが必要となるが、標準規格に基づくものではないため、開発が困難であり、テスラ社の協力が必要 |
| 普通 | テスラ車両はそのまま充電が可能
10kW対応の普通充電器が低価格で購入できる | 非テスラ車両はアダプターが必要となる(既にサードパーティより販売されている) |
ここで可能性のあるのは、CCS1、NACSの2規格となります。チャデモ2.0は現時点で技術的に時代遅れ。CCS2は急速充電でも普通充電でも、現行車両はすべてアダプターが必要となってしまうため、選択するメリットは小さくなります。
チャオジはどうでしょうか？ せっかく新しい規格ですし、中国政府も標準化に同意している点は強みです。しかし、残念ながら現状では採用した車両が一台もなく、かつ充電器もまだ実証実験中で、さすがに2022年の時点では、開発速度が遅いという評価を受けても仕方がないと思います。これから、イノベーションの速度は速くなるわけですから、策定と実用化に時間がかかっている規格そのものにリスクがあると考えられます。
CCS1にはアダプターという大きな課題があります。実は、CCS1/NACSではケーブルロックは車両側にあり、チャデモではケーブル側にありますので、**「CCS1充電器→CCS1アダプター→チャデモ車両」**というアダプターを作ると、CCS1アダプターには両側ともにケーブルロック機構が必要となります。つまり、テスラ以外の既存車両をCCS1充電器で充電するのは難しいということです。テスラは既に北米規格対応のCCS1アダプターを出荷していますから、テスラは問題なくアダプターで充電できます。
逆はどうでしょうか？
**「チャデモ充電器→CCS1逆アダプター→CCS1車両」**の場合は、ケーブルロック機構は充電器と車両にありますので、CCS1逆アダプターは技術的にはそこまで難しくはなさそうです。ただし、現時点では私の知る限り販売されていません（編集部注／フィアット500eがアダプターの提供を計画していますが、開発が難航してユーザーへの提供は始まっていません）。
NACSを見てみましょう。
**「NACS充電器→NACSアダプター→チャデモ車両」**とする場合、先ほどのCCS1アダプターと同様、両側にケーブルロック機構が必要となり、現時点では販売されていません。
逆の**「チャデモ充電器→NACS逆アダプター→NACS車両」**は、「チャデモアダプター」という名称でテスラが販売しています。現在、数多くは生産していないようでカタログには載っていませんが、購入することは現時点で可能です。
ではCCS1に行くべきかNACSに行くべきか、比較してみましょう。
| 充電器 | 既存非テスラ車両 | 既存テスラ車両 | V2X |
|---|---|---|---|
| CCS1 | アダプター要開発 | テスラ製アダプターあり | 規格策定中 |
| NACS | アダプター要開発 | 直結可能 | 不明 |
| チャデモ 2.0(現行) | 直結可能 | テスラ製アダプターあり | 製品販売中 |
どちらになっても、既存のチャデモ車両には大きな課題が残ることが分かります。つまり、新しい、これから設置する超急速充電網に関しては、以下の2つからの選択が必要ということになります。
**
●CCS1またはNACSで新規充電器を設置する場合には、チャデモ車両用のアダプターを開発するか、既存のテスラ以外の車両は充電できなくなることを容認する。
●チャデモ2.0で水冷ケーブルを採用し、400V車両で最大160kWまでの充電で我慢する。電気自動車のイノベーションが遅れる点と、日本の自動車メーカーへの負担増は容認する。**
【結論】日本もNACSに切り替える検討を
私見ですが、現時点でCCS1のケーブルもNACSに比べると大きく重く、アクセシビリティに劣ることを考えると、テスラの合意が得られるなら、未来を見据えて日本のスタンダードもNACSに思い切って切り替え、両側ケーブルロックのNACSアダプターを一時的なソリューションとして提供することも、検討すべき方法の一つであるように思います。
ただし、今後再エネを含む、化石燃料からの脱却をするために必要と考えられるV2Xへの取り組みが、NACSでは現時点で不明であることは、マイナス材料となります。
一方CCS1も現時点ではV2Xの製品化は進んでいませんが、Wallboxが世界初の双方向(V2X)対応充電器を販売する予定です。
市販電気自動車の一般発売以前から規格の策定や急速充電規格の世界統一を目指してきたチャデモ協議会関係者の努力は存じ上げていますから、こうした指摘をするのはとても心苦しいことですが、世界の現実はもうチャデモが通用しない流れとなり、日本のEVユーザーにとっても最善とはいい難い規格になってきています。少なくとも今一度早急に、日本の自動車メーカーも交えてしっかりと議論して、改善の方向性を見定めるべき課題だと思います。
チャデモ2.0への継続投資は、出力不足の問題を先送りするだけでなく、日本国内の自動車メーカーにとっても、日本国内でしか通用しない仕様の車両やインフラを維持することによる国際競争力の低下を招きます。思い切って日本国内の急速充電規格を切り替えるべきだと考えています。
【2022/12/2追記（安川）】本日、テスラはセミトレーラー「テスラ セミ」の納車イベントを実施しましたが、その中でNACS V3の次の規格である「V4」（バージョン4）も発表されました。セミとサイバートラックは、2023年に1MW（=1000kW）で充電が可能になるそうです。また、このケーブルはケーブルの導体自体が液浸されているそうです。テスラは、世界は前進しています。
（文／安川 洋）