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「持続社会をクルマと電力インフラから大いに語る」という下記3教授のOnline講演会に、10月16日に参加し「自動車が変る」と思った。
・東京理科大学教授 堀洋一氏、次世代自動車振興センター代表理事。
・東京大学教授 藤本博志氏、堀教授の弟子筋。Hardware中心の研究。
・大阪大学特任教授 太田豊氏。Smart CityなどSystem中心の研究。
堀教授は「電気を貯めて使うのは阿保だ。」と言われる。再エネ＝再生可能エネルギーの主役、太陽光発電や風力発電の変動を補う蓄電池や、Hybrid車=HV、Plug-in HV=PHV、電気自動車=EVなどの蓄電池は高価だし、リチウムLiはともかくコバルトCoが資源不足で、大量使用は無理だと。
堀教授は、車に大きな蓄電池を積む方式に将来は無い、走行中充電を考えるべし、また蓄電池ではなくコンデンサCapacitorを使うべし、と言われた。走行中充電はブラシから電源を取る接触式もあるが、無線式に将来性があると。コンデンサを積んだバスは、30台上海で走っているという。コンデンサといっても数千Faradの巨大な高圧Capacitorだ。始動時にモータの助けを借りれば排気ガスが減り、また経済的だということだ。
堀教授は、世界でHV/PHVを振興対象から外しているのは「トヨタ潰し」だと言われる。それほどトヨタのHVは優れている。また電池の製造過程で使う電力の温暖化ガス放出量が問題になっており、再エネ・原発の電力が少ない日本で製造した電池は使えなくなる可能性も出て来たという。
藤本教授は堀教授と同様に、蓄電池は、①重く、②高価で、③資源的に問題で、④充電時間が長いので、走行無線充電しかないと言われた。既に世界で実証実験が行われており、駐車場で停車中の無線充電の規格は国際的にまとまっている。走行無線充電の規格は、実証実験に基づいて、中国・韓国を初め各国から提案中だが、日本は遅れているそうだ。それを挽回する戦略として、個々の車輪に仕込んだIn-Wheel Motor(カタカナで書く他に日本語訳が無いようだ)とIn-Wheel Powerを研究しておられる。
無線の給電装置と受電装置の間のギャップをなるべく小さく一定に保つには、受電装置を車体に取り付けては駄目でIn-Wheel化すべきで、小型蓄電池も、GaN半導体で数百Voltを扱う電力制御回路も車輪に取り付ける（勿論回らない固定側）という。給電・受電コイルは85kHzで共振同調する規格が世界で進んでいるとのこと。給電コイル上に車が通過・停車した時だけ85kHzのパルス電流を流す。それ以外は細いパルスで車の到来を検出しつつ待つ。給電・受電の電力総合効率は98.1%に達するという。
ブレーキ制動を電気に変える回生制動を車輪の中で行ってもよいが、給電・受電コイルを双方向にして回生電力を道路に戻す方がよいとも。まずは自宅・自社の駐車場で駐車時無線充電から始めればよいと言われる。そもそも自家用車は稼働率が低いから駐車場の給電化は有効だという。
藤沢の市街地を周回して運転モードを調べると、走行時間の1/4は信号待ちで停車している時間であり、信号機の手前数十mだけ給電化すれば、周回に充分な量の充電ができるという。加えてIn-Wheel Motorで4輪を個々に制御すれば、スリップも防げるし操作性能が良くなると。マイコンを二重化するくらい考えないと危なくて乗れないように私は感じたが。
太田教授は3層のシステムを考えておられる。A, B, C層とここでは呼ぼう。B層は家庭用蓄電池と、停車中のEVの蓄電池と、充放電ステーションだ。蓄電池は電力系統の余剰電力で充電され、必要時には電力系統に電力を供給する。蓄電残量・充電単価などに連動して自動的に切り替わる契約が、適切に設定されていれば、駐車時間が長い自家用EVはインフラの役目を果たすという。A層はEVの動態と充電電力必要量、C層は電力系統制御、この3層がそれぞれシステム的に動き、電力会社、再エネ供給者、蓄電池やEVの所有者、電力消費者が、それぞれ経済的な利得を得られるような統合システムが可能であると、Simulationで研究し提示しておられる。
意外にも、電気自動車の蓄電池を電力系統に組み込むことや、In-Wheel Motorは、可能性があると思った。無線給受電が普及するためには、国際規格がないと自動車メーカが動けまい。国際規格の実現がカギだ。 以上
