【EV】「電池のない電気自動車」なぜ走る？電池ではない「キャパシタ」という選択

◆「電池のないEV」がなぜ走る？
【交通編4】発想の大転換、ちょこちょこ充電するクルマが拓く大きな未来

author 山田 久美

　CO2削減による環境保護の観点から、自動車業界はガソリンから電気へと大きく転換しようとしている。しかし、電気自動
車にはガソリン自動車には真似のできない様々な特技がある。それを活かすことで、我々のライフスタイルは大きく変わるか
もしれない。今回は、東京大学新領域創成学研究科・先端エネルギー工学専攻の堀洋一教授が取り組んでいる、電池を持た
ず、ワイヤレスでエネルギーを補給する電気自動車を紹介しよう。

　「おじいちゃんが若い頃にはガソリンスタンドというものがあってね、自動車は3、4日に1回、そこでガソリンを入れない
と、走れなかったんだよ」――。

　十数年後か、数十年後か、人々がガソリンスタンドの存在を忘れる日がやってくるかもしれない。ガソリンスタンドが減る
一方で、現在、東京都内を中心に、電気自動車（EV）充電スタンドやバッテリー交換ステーションの設置が始まっている。

◆充電スタンドが必要なくなる！？

　「しかし、都心の街中ではそれすら必要なくなるかも知れない」

　そう語るのは、東京大学新領域創成学研究科・先端エネルギー工学専攻の堀洋一教授である。堀教授が取り組んでいるの
は、「電池を持たない電気自動車」。しかも、エネルギーをワイヤレスで供給しようという一風変わった仕組みだ。

　現在、CO2削減による環境保護の観点から、自動車業界はガソリンから電気へと大きく転換しようとしている。そのため、
世界各国が優れた蓄電池の開発にしのぎを削っている。主役は放電電圧と、蓄電装置の大きさに対する蓄積エネルギーの容量
を示す「エネルギー密度」が高いリチウムイオン電池だ。例えば、三菱自動車の電気自動車「アイミーブ」も、総重量200kg
のリチウムイオン電池を搭載している。

　アイミーブの場合、本体に装備している車載充電器により、一般家庭用の交流200ボルトまたは交流100ボルトのコンセン
トから充電ができる普通充電システムと、今後、各所でインフラ整備が行われていく急速充電器による急速充電システムの2種
類が用意されている。

◆コンデンサーの一種を活用

　しかし、ここで問題となるのが、充電時間だ。最高時速は130kmで、充電1回あたりの航続距離は最長160kmである（カー
ナビもエアコンも一切使用しない場合）。ガソリン自動車の場合、満タンに給油した場合の航続距離が400〜500kmというこ
とを考えると、3倍以上の頻度で給電しなければいけない計算だ。ところが、フル充電させようと思うと、一般家庭用の電源で
8時間以上、急速充電器を使っても30分もかかってしまうのである。

　そのため、給電回数を減らすには、よりエネルギー密度の高い蓄電池を開発するか、蓄電池をたくさん搭載するしかない。
前者に関しては開発を待つしかないが、後者で解決しようとすれば車体が重くなり、エネルギーの効率が落ちてしまう。

　電気自動車を普及させるには、いかに高速かつ簡単に給電できるようにするかが大きな鍵となる。その1つの解が、堀教授が
提案する電気自動車である。

　従来型の電気自動車と大きく異なるのは、電気を貯める蓄電装置に電池を使わず、「キャパシタ」という電気部品を用いる
点だ。

記者注：この記事は、無料で会員登録をすると、後半を読むことが出来ます。電気自動車とキャパシタの記事は珍しいので、
気になる方はお読みになってみて下さい。

ソース：日経ビジネスオンライン　2010/08/06
http://business.nikkeibp.co.jp/article/topics/20100802/215681/

画像：
http://business.nikkeibp.co.jp/article/topics/20100802/215681/ph001.jpg
電池を持たない電気自動車の研究開発を行っている東京大学新領域創成学研究科・先端エネルギー工学専攻の堀洋一教授

洗面台に頭をぶつけて思い浮かんだヤツか。

＞　記者注：この記事は、無料で会員登録をすると、後半を読むことが出来ます。
＞　電気自動車とキャパシタの記事は珍しいので、気になる方はお読みになってみて下さい。

２ｃｈも ずいぶんとビジネスライクになったもんだｗ

>自動車は3、4日に1回、そこでガソリンを入れないと、走れなかったんだよ

どこのアメ車だよw

何V何Fくらい？

スーパーキャパシタは、自己放電が多い特性だったような。
乗ろうと思ったら放電してて空っぽで、必ず充電してからって感じになりそうだな。

>>5


http://mizugaki.iis.u-tokyo.ac.jp/paper_2009/papers/hori/(3)SomedayCapacitor.pdf

http://response.jp/article/2010/07/23/143166.html

http://eetimes.jp/content/3070

んで、トロリーバスになっていくんですね

これこそ電源供給のための電気スタンドより大規模なインフラが必要になる。ありえない

人力で走るカーが最もエコだぜ　ww

>>4
いや、普通に正しいけど

君、小学生？

緊急発電用に50ccぐらいのエンジン載せとけよ。

>>6
起動は電池なんだよ

ただ、回生ブレーキとかで作った電気を電池に戻すと激しくロスするから
一瞬だけキャパシタに貯めておく。

>>11
＞ガソリン自動車の場合、満タンに給油した場合の航続距離が400〜500kmというこ
とを考えると

一日で100�`以上走るのは自家用車では殆ど無いかと。

>>9
電気引くだけでしょ。

>>1
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「電池のないEV」がなぜ走る？
【交通編4】発想の大転換、ちょこちょこ充電するクルマが拓く大きな未来

　キャパシタとは、多くの電気製品に使われている電子部品「コンデンサー」の一種である。プラスとマイナスの電極が対になっていて、
ここに電荷をとどまらせることで電気エネルギーを蓄える。その中でも、「電気2重層」という構造になっているキャパシタは、大容量で
あることが特徴だ。
100万〜200万回の充放電が可能
　キャパシタは、ほんの数十秒で充電を完了することができ、しかも充放電を繰り返しても劣化しない。これが、電気自動車の常識
を大きく覆す可能性を秘めている。
　電池内部で化学反応を起こしながら充放電するリチウムイオン電池は、充電時間が長いだけでなく、充放電のたびに劣化してい
く。充放電の回数は 1000〜2000回が限界とされる。現在実用化されている電気自動車のリチウムイオン電池の場合、毎日充放
電を繰り返した場合、3年程度で寿命が来てしまう計算だ。

　しかし、化学反応を伴わないキャパシタなら100万〜200万回の充放電が可能だから、寿命は半永久的と言えるレベルに達する。
しかも、リチウムイオン電池とは違って、端子間の電圧からエネルギーの残量を正確に測れるという利点もある。
　「毎日、何度も充放電を繰り返すためには、寿命が長く、高速に充電できることが重要だ。その点、化学変化を伴わないキャパシ
タは最適と言える」と堀教授は主張する。
　リチウムは鉄やアルミニウムなどに比べて産出量が少ない「レアメタル」に属する金属だ。しかも、生産の多くを中国に頼っており、将
来に渡って安定的に確保することが不安視されている。キャパシタはこうしたレアメタルに依存する部材が少なく、“資源貧国”である
日本と相性がいい蓄電装置だと言える。

電車のようなエネルギー供給方法
　ただし、キャパシタには決定的な弱点がある。それは、エネルギー密度が小さいことだ。
　現在の技術では、リチウムイオン電池の約10分の1しかない。例えば、堀教授が開発したキャパシタ電気自動車「C-COMS」の場
合、1回充電して時速40kmで走った場合、10〜20分程度で電気エネルギーが空になってしまう。
　蓄電装置に使えるキャパシタが、電気自動車の分野で主役になれなかった理由は、まさにここにある。
　しかし、堀教授は「これまでの固定観念を捨てることで、大きな可能性が見えてくる」と話す。ここで言う固定観念とは、「電気自動
車も、ガソリン車に負けないようエネルギーをできる限り多く搭載し、航続距離を伸ばす」という考え方だ。
　堀教授は電車を例に取る。「ほとんどの電車は、車両単体での航続可能距離はゼロkm。それでも走っているのは、架線からエネル
ギーを供給し続けているからだ。ガソリン車はタンクを積んで、時々、給油しなければならないが、電気自動車なら電車のようなエネル
ギー供給ができる」。

>>14
軽とかだと30Lくらいしか入らんし、
そんなに大はずれな数値でもないぞ。

じじいかアメ車かと言えば、おおかたじじいの言のほうが正しい。

http://yutori7.2ch.net/test/read.cgi/accuse/1280399921/40

>>17
軽でも余裕で300�`とか走るから、一日70キロ走っても一週間は持つよ？

一日40�`だった。

>>19
実燃費13キロくらいでしょ？
エアコンとかかけたら、普通に1週間もたないけどな。
通勤1時間半くらいだと

>>16
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【交通編4】発想の大転換、ちょこちょこ充電するクルマが拓く大きな未来

　道路に架線を張り巡らせるのは現実的ではないが、給電なしに10〜20分走れるのならば、次善の策が取れる。
それが「ちょこちょこ充電」である。
　堀教授は言う。「100ボルト、10〜15アンペア程度の電源なら、町中の至るところにある。これを電気自動車の
インフラとして利用できるようにすればいい」。

「磁気共鳴方式」で1m離れても高効率送電
　もちろん、走行10分ごとにクルマを停めて充電プラグを抜き差しするのは現実的ではない。そこで堀教授が有力視
しているのが「ワイヤレス給電」である。文字通り、電源コードや接点を必要としない給電のことだ。給電装置の近く
にクルマを置くだけで、キャパシタに充電できる。
　実は、ワイヤレス給電は身近なところで実用化されている。電気接点を持たない充電式の小物家電が良く知られ
ているだろう。電動歯ブラシや電動シェーバー、ゲーム機のリモコンなどである。

　ただし、これらはすべて「電磁誘導」という原理を利用しているため、電気自動車のような大容量の装置には適して
いない。
　充電器側と機器側のコイルの2つをかなり近づけないと充電できないのである。例えば、携帯電話に応用する場合、
直径数cmの2つのコイルを1cm 以内に近づける。しかも所定の位置から数mm、前後左右にずれると伝送効率が大
きく下がってしまう。
　ところが、2006年から2007年にかけて大きな発見があった。米マサチューセッツ工科大学（MIT）が、「磁気共鳴方式
」と呼ぶ新たなワイヤレス送電技術の理論を発表したのである。
信号待ちの間に充電できる
　磁気共鳴方式の最大の特徴は、コイルの位置が1mほど離れていても、高い効率でワイヤレス送電できることだ。つま
り、位置合わせに高い精度が必要でない。また、特定の機器のみに電力を送る選択的送電も可能である。

　「これを使えば、ワイヤレスで、電気自動車のちょこちょこ充電ができる！」
　そう直感した堀教授は、ワイヤレス給電の研究も開始した。これまでに、50cm〜1m離れているコイルの間で電力を送
ることに成功しており、伝送効率も95％に達している。今年、堀教授はキャパシタ電気自動車C-COMSにワイヤレス給
電システムを搭載して実験を始める計画だ。

>>21
1時間半で何キロ走るの？それって一般的な距離じゃないよ？

>>23
1時間半は無いかもしれんが、1時間ぐらいは普通でしょ。
オレは30分で往復で40キロくらいだけど、大体1週間もたないよ。

>>24
往復で40�`なら、一週間持つだろ。
片道40�`なま持たんけど。
俺は往復35キロで軽で10日はもつぞ？

リアル F-Zero

っていうか、片道20�`で1時間以上とか1時間半掛かるの？
40分そこそこで着くと思うが。

次の給電ポイントまでのドキドキが売りになりそうだな。
ゲームでは、ゼブラゾーンを通ると燃料補給される。

現実は、たどり着いてみれば、順番待ちだったりしてor2

俺の通勤路を携帯ナビで見たら、片道17�`で30分。
だいたい実際掛かってるのと同じだね。

金をはらってまで知りたい話題ではない

ID:8eOlkq02が軽に乗ってたとして、往復40�`で5日間だと30Lで200�`。
リッター6�`とかGT-R並の燃費だろこれ。

デュートリオンビーム送電システム

ハイブリッド車に使う電池をキャパシタに置き換えるのが一番現実的じゃね？

>>31
片道20キロ30分で職場につくのは速いほうだから。
片道30キロの45分通勤だと、30Lで普通に4日しかもたないな。

アメ車並みだと30Lでは3日もたんでしょ
燃料タンクがでかいから、実際はそれほど頻繁に給油しなくてもいいけど。

ちょっと質問なんだが、どういう経緯で日本の電気工学に於いてはコンデンサ∋キャパシタになったの？　教えてエレい人

軽ワゴン
タンク容量32L
実燃費13K／L
通勤距離往復60キロ（1時間弱の通勤）の場合。

32タンク容量×13燃費＝416キロ走行可能
416キロ走行可能距離÷60通勤距離＝6.5日
※実際は通勤以外でも多少使用するので、これでは済まない

実際は、どの車もガソリン残量10L程度でエンプティランプが点灯する。
（ゲージの針も、結構危機的な状況の場所を示す）
25Lを消費程度が、非給油の限界。

だから、4日っていうのは
さほど間違った値では無い。

>>35
∋ この記号の意味を知らないのかね？
ゆとり教育はまったく困ったものだ。

>>37　Ａ∋Ｂで「ＡはＢを要素に持つ。」或いは「ＡはＢを含む。」（⊃が用いられることもある）でしょ？違うの？（・∀・）

つーか・・単純に高速道路に架線引いたほうがよくね？

７千kmx３億円で2.1兆円だから、低額給付金くらいの財源でできるし

５０００万台の乗用車に電池付けると
　２００万円x５０００万台ｘ電池交換４回＝４００兆円もかかるよ

なんで、電池だのキャパシタだのって騒いでいるんだ？？

高速道路に架線ひけ！

コンデンサーと言えよ。日本人なら。

>>40　ｗ

＞信号待ちの間に充電できる
その間に充電できるのは信号から何台目までにするとよいのだろう
いっそ自動車間でお互いに充電し合える方向でインフラ整備するのはどうだろう
それなら信号待ちの先頭１台は道路下などの外部から給電を受けてそれを後続車はリレーすると

>>34
＞片道30キロの45分通勤だと、30Lで普通に4日しかもたないな。

それは無いな、往復60kmで4日でも240kmしか走らないなんてありえない。
軽でも満タンで普通に走って350kmは行くから、6日は持つぞ。
ケチケチなら400kmまで伸びる。
>>21の「実燃費13キロ」だとしても360kmは走る。

軽自動車で8km/Lなんて燃費、軽ターボ車でサーキット走るぐらい飛ばしてるって事か？

これまでに最も売れたワゴンRは、タンク容量が30Lですが給油時は満タンにして
22〜23L程度です。

燃費はあまり良くないみたいですね。

>エアコン不使用なら、１３〜１４台。
>仕様なら１２〜１３台です。

>街乗りで８〜１２ｋｍ／Ｌ（夏場はエアコン使用で激減）、
>高速道路で１７ｋｍ／Ｌでした。

>息子がワゴンＲに乗っていましたが、燃費は１０ｋ前後と言っていました。
>長距離を走っても最高に良くて１３ｋくらいだったようです。

http://oshiete.goo.ne.jp/qa/4151863.html

>>34は>>44の最低条件の燃費が最高燃費になる運転してるって事か。

自転車のライトに使われるダイナモ改良して走りながら充電する事できないの？

>>46
止まる時には同じような原理で発電するよ。
走ってる時には使わない。
だって発電しながら走ると、自転車のペダルが重くなるだろ。
ペダルが重くなる＝燃費が悪くなる
だから。

それと普通のガソリン車やディーゼル車は走りながら発電してる。

路面電車にしようよ〜

ヨーロッパの路面電車で
路面の電線から給電するのがあって
工夫して車体の真下だけ通電とかあるらしいね

すごい技術かと思ってｗｋｔｋしながら見たら、中国のスーパーキャパシタにも及ばない話だった（´・ω・）

>>47
なんか非接触型ってのがあって、そっちはあまり負担が無いみたい
発電量は少しすくなくなるんだって
走行用と充電用2つを切り替えながら使うようにして
一定距離走ったら足りない分だけ充電って形にしたら
航続距離も稼げて、充電時間も減ると思うんだけど無理？

高速道路の渋滞するところの地下に無接点充電器を埋設すればいいじゃないか。

エアコンつけ放題。

>>52
ていうか、素直に高速に架線引けよ
トロリーバスとかこなれた技術じゃん

そもそも、昔は鉄道＝運輸省　道路＝国土省という縄張り争いがあって

それが今でも尾を引いて
トロリーバスまで法律上鉄道扱いとか、線路に乗り入れられるバス（DMV)や
線路に乗り入れられるトレーラーは「鉄道事業の車検」と「クルマの車検」
両方ややこしい手続きが必要だとか

バカバカしい役所の縄張り争いが今でも、国土交通省の省内の鉄道系と
道路系の間に残っているとか　ナンセンスだろう

ハイブリッドバスやハイブリッドトラックに集電装置付けて
高速道路では電気で走って、下道の短距離だけ
エンジンか小さい電池/キャパシタで走ればいいんじゃねーの？

電池屋は「電池だけ」で走ったほうが都合よくて、政治家に賄賂
払っているかもしれないが、国民としては「完全電池式」は大損だろ？

路面電車を廃止した岐阜とか、北朝鮮みたいな場所で活用できるよね。
ダムで発電して、電源を無料化すればＳＦみたいな乗り物にできそう。

もう超小型原子炉搭載ECOカーでいいだろ

大学は利権無視で
技術発表するから駄目だ。
こんな大学からは給付金を巻き上げて潰すべき

風力発電機を付けたら走行時の抵抗になるだろうが、あってもいいかも。

http://stocks.finance.yahoo.co.jp/stocks/chart/?code=6951.T&ct=z&t=ay&q=c&l=off&z=m&p=m65,m130,s&a=v
2003年の秋日本電子がキャパシタの画期的技術を開発したと報じられて株価が400円から1000円以上にまで
急上昇した。凄い技術ができたと大騒ぎだったんだがあの期待感はどこへいったんだ。