EVのバッテリーをできるだけ長く最高の状態に保つためのベストプラクティスはよく耳にします。その中でも最も重要なのは、EVを80%までしか充電しないことです。しかし、EVをDC急速充電し続けるとバッテリーが劣化し、航続距離に影響が出る可能性があるという考えもよく聞かれます。
電気自動車の場合、航続距離が既に問題となっているため、この見通しはさらに悪化します。電気自動車は燃料補給に時間がかかり、充電ステーションの数はガソリンスタンドよりもはるかに少ないことを考えると、航続距離への不安は電気自動車購入の最大のデメリットの一つです。さらに、80%までしか充電しないと、メーカーが宣伝している航続距離の5分の4しか得られません。
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しかし、もしこれらのルールに従わなかったらどうなるでしょうか？自宅にEV充電器を設置できる人は限られているため、電気自動車に乗りたい人は、低速なレベル2の公共充電器か、はるかに高速なDC急速充電器を使わざるを得ません。これらのDC急速充電器を頻繁に使用すると、電気自動車のバッテリーの寿命に本当に影響が出るのでしょうか？ここで詳しく見ていきましょう。
DC急速充電とは何ですか？
家庭の電源コンセントは交流（AC）電力を供給します。これは主に、長距離伝送でも大きなエネルギー損失がなく、ACの方がはるかに容易だったためです。充電器を家庭の電源コンセントに差し込むと、EVにAC電力が供給されます。これは、電力網から供給されるAC電力を利用するレベル2充電ステーションでも同様です。
問題はただ一つ。EVが使用する電力は直流（DC）電力として蓄えられます。車両にAC電源を接続すると、車両はそのエネルギーをDC電力に変換し、蓄えて後で使用する必要があります。しかし、この問題を回避する方法があります。DC充電ステーションは、電力網からのAC電力をDC電力に変換してからEVに送り、実質的に車載電力コンバータをバイパスしてバッテリーを直接充電します。この充電方法は通常、レベル3充電または急速充電と呼ばれ、レベル1充電器は最大約1.8kW、レベル2充電器は約20kWですが、ほとんどのDC急速充電器は現在最大350kWで充電でき、さらに高速なDC急速充電技術が登場する予定です。
DC 急速充電によって EV のバッテリーが劣化するのはなぜですか?
では、EVのバッテリーを長持ちさせる上で、急速充電の本質的なデメリットは何でしょうか？ 本質的には何もありませんが、急速充電にはいくつかのトレードオフが伴います。実際、DC急速充電はより多くの熱を発生し、時間の経過とともにバッテリーパック内のセルの劣化を加速させる可能性があります。
「DC急速充電は、場合によってはEVの寿命を縮める可能性があります」と、EVメーカーMullen AutomotiveのCEO、David Michery氏はDigital Trendsとのインタビューで説明した。「AC充電（レベル1～2）と比較して、DC急速充電は電流がはるかに高く、より多くの熱を発生し、活性物質の運動学的問題を引き起こす可能性があり、バッテリーの劣化を早める可能性があります。」
しかし、これは主に理論的な話のようです。長期的に見れば、DC急速充電によって発生する追加の熱がEVのバッテリーに科学的に影響を与えることは否定できません。EVはすでにかなり長い間走行しており、研究によるとDC急速充電は以前考えられていたほどバッテリーに悪影響を与えないことが示唆されているようです。しかし、これは単にDC急速充電全般を使用するというよりも、EVがいかにインテリジェントに充電を処理するかに関係している可能性があります。
Recurrent社が6,500台以上のテスラ モデル3を対象に実施した調査によると、頻繁なDC急速充電は、これまで一部で想定されていたほど大きな影響を与えないことが明らかになりました。この調査では、DC急速充電を頻繁に（70%以上）行うテスラ車と、DC急速充電をほとんど行わない（30%未満）テスラ車を比較し、バッテリー劣化の傾向が実際には 非常に似ていることを明らかにしました。Recurrent社の調査には2012年から2023年までの車両が含まれていますが、調査対象車両の90%は2018年以降、57%は2021年以降に製造された車両であることに留意する必要があります。
しかし、科学的な側面を無視するのは難しい。QnovoのCEOであり、バッテリー化学の専門家でもあるナディム・マルフ博士が説明するように、DC急速充電はバッテリーにいくつかの物理的な影響を与える。
「DC急速充電はバッテリーに負担をかけ、2つの主な劣化メカニズムを加速させます。電極の構造材料が劣化し、リチウム金属デンドライトが形成され、時間が経つと壊滅的な故障につながる可能性があります」とマルフ氏は述べた。
しかし、EVに搭載されているバッテリーへの影響は、充電速度に関するネット上の懸念から想像するほど大きくはありません。車がよりスマートになり、搭載されたコンピューターがバッテリーの充電速度をより適切に調整してバッテリーの健全性を維持できるようになるにつれて、その影響はますます小さくなっていくでしょう。
バッテリーの劣化が心配な場合はどうすればいいですか？
DC急速充電がEVのバッテリーに与える影響に関するデータが少し曖昧だと感じるなら、その通りです。DC急速充電が長期的にバッテリーの健全性に大きな影響を与えない可能性は明らかですが、長期間にわたる場合のわずかな影響については不明確であり、EVが路上を走り続ける期間が長くなるまでは明らかにならない可能性が高いでしょう。そこで疑問が生じます。EVのバッテリーを可能な限り長く健全な状態に保つには、どうすれば良いのでしょうか？
幸いなことに、EVのバッテリーを長持ちさせるためにできることはたくさんあります。しかし残念なことに、それらの方法は様々な要因によって大きく異なります。Maluf氏によると、バッテリーの健康状態に影響を与える主な要因は3つあります。充電速度、最大充電状態、そして温度です。
「高温（華氏95度以上）は良くありません。極端に寒い（氷点下）のも良くありません。バッテリーは華氏60度から90度の間が最も性能を発揮します」とマルフ氏は言います。「この3つの要素をうまく使い分けて最適化しましょう。暑い日はバッテリーに負担をかけるため、80%以上充電しないでください。長距離ドライブを計画している場合は、前日の涼しい夜にレベル2充電器（低速充電用）を使用して90%、あるいは100%まで充電しておきましょう。こうすることで、旅の航続距離を最大限に伸ばすことができます。」
多すぎるように思えるかもしれません。とても寒い場合は充電を控えましょう。とても暑い場合も充電を控えましょう。DC急速充電をしている場合は充電を控えましょう。ロードトリップをしていない場合は、充電を控えましょう。
しかし、これらすべては基本的なことに集約できます。可能であれば、自宅ではレベル1またはレベル2の充電速度で充電し、普段は車の充電制限を80%に設定し、ロードトリップに出かける場合は満充電にしましょう。そして、温度に関しては、ご自身の判断で慎重に判断してください。極端に寒い気温や暑い気温はバッテリーに悪影響を与えることは承知しておいてください。ただし、極端に寒い気温や暑い気温で頻繁に充電しない限り、あまり心配する必要はありません。結局のところ、どこかに出かける必要があるのですから。
幸いなことに、専門家たちは、ドライバーがいつ、どのように車を充電するかについて常に心配する必要はないという点で意見が一致しています。「1～3の充電速度であれば、時々100%まで充電しても全く問題ありません」とミシェリー氏は述べています。「全体として、毎日の充電と車両の走行距離のバランスを取ることが目標です。そうすることで、バッテリーの健全性を維持し、バッテリー寿命全体を延ばすことができます。」
残念なことに、どんなに頑張ってもEVのバッテリーは時間の経過とともに劣化していきます。これは科学的な事実であり、現在のバッテリー技術では回避することは不可能です。電気自動車を何年も使い続けると、航続距離が少しずつ短くなることは覚悟しておきましょう。
バッテリーと充電技術の未来
EVメーカーは、これらすべてに取り組むインセンティブを持っています。結局のところ、航続距離の不安が多くの顧客にとって購入決定の大きな要因であることを理解しており、実際にはより多くの車を販売したいだけなのです。短期的には、たとえ充電速度が若干低下するとしても、バッテリーの健全性を維持するために、バッテリーに供給される電力量をより適切に管理できる、よりスマートなシステムを導入する可能性が高いでしょう。
しかし、長期的には充電速度に関する問題は完全に解消される可能性があります。その理由は？ 全固体電池です。全固体電池は近い将来、電気自動車に搭載される予定で、試験データによると、現在電気自動車に使用されているリチウムイオン電池よりもはるかに耐久性が高いことが示唆されています。さらに、航続距離が長いため、劣化の影響もそれほど大きくないという点も挙げられます。
その間、安全のために、可能な限りレベル1とレベル2を使用するようにしてください。ただし、DC急速充電は一部の人が思っているほど悪くはありません。車の航続距離が劇的に短くなることを恐れて、常に低速で充電するように無理をする必要はありません。
