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大型トラックは電気で走れるか? 大型トラックの「走行段階」だけCO2ゼロは、単なる本末転倒 エンジンをなくしてしまって、ホントにいいのですか?(その4)

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ABボルボの子会社であるボルボ・トラックス・ノースアメリカの純電動トラック「VNRエレクトリック」が停まっているのは、150kWの充電器の前だ。

エンジンなんてもう古い。時代はカーボンニュートラル。これからの自動車は電気だ——メディアだけでなく世の中の大勢はいまやこの方向だ。「電気は環境に優しい」と。しかし、現実問題として文明社会とICE(内燃エンジン)の関係は本当に切れるのか。断ち切っていいものなのか……。4回目はもっとも電動化が難しそうな大型トラックを取り上げる。

テキスト◎牧野茂雄(MAKINO Shigeo)

ABボルボの子会社であるボルボ・トラックス・ノースアメリカが昨年12月にアメリカで披露した「クラス8」の純電動トラック「VNRエレクトリック」は、264kWhのLiB(リチウムイオン2次電池)を搭載し航続距離は最長240kmと発表された。当然、航続距離は車両タイプと積載量によりけりだが、クラス8はGVW(グロス・ヴィークル・ウエイト=車両総重量)15トン以上である。ちなみに日本の「大型トラック」はGVW11トン以上である。

カリフォルニア州で行なわれたボルボBEVトラックのパレード

電動モーターとLiB(リチウムイオンバッテリー)はトラクターヘッドに収容される。エンジンは搭載しない。純粋なBEV(バッテリー・エレクトリック・ビークル)である。パワートレーン&キャビンの後ろに1軸ストレートの荷台もしくはGVW33トン/4×2と同41トン/6×2という連結トレーラーを選ぶことができる。連結41トンともなれば立派な長距離路線輸送トラックであり航続距離240kmは短かすぎるが、発表資料以外の資料も読むと、満充電で後続距離240kmはGVW15トンの1軸ストレート仕様だと思えてくる。41トン連結ではそんなに走れそうにない。

ABボルボは「70分以内に満充電の80%まで充電できる急速充電機能を備えており、単相または3相の交流電源から充電できる」と説明する。この点も乗用車のBEVと同じである。電動モーターは定格出力400kW(455hp)、最大トルク5500Nm。「2段変速機を備える」というが、遊星歯車式だろうか。

電動モーターのトルク特性だから発進はまったく問題ない。ハイウェイを100km/h付近で巡航するときの走行抵抗は、たとえ車軸が6本でも路面抵抗と空気抵抗はほぼ同等だろう。その前提なら前面投影面積100㎠当たりに換算すれば積載量当たりの空気抵抗はきわめて小さい。その意味では、そこそこ実用に耐えるだろう。

VNRエレクトリックの充電口は運転席へのステップの下にある
3相交流式充電プラグCCS2

この「VNRエレクトリック」を、ABボルボは2021年からアメリカ・バージニア州の工場で組み立てを行なうと発表していた。すでにアメリカとカナダではフリート(大口)ユーザー向けに販売開始されたほか、150kWの急速充電設備がカリフォルニア州内に何カ所か設置されている。

アメリカのトラックモードでの航続距離240kmは、もちろんモード電費がベースであり、このまま実際の電費とはならない。実質180kmと考えると、搭載したLiBは1日3回の急速充電で実働500日くらいが限界になると思われる。LiBが劣化し容量が減ってくると、航続距離はどんどん短かくなる。

テスラのsemi(PHOTOⒸTesla)

大型トラックの電動化では、テスラが2017年に同じくクラス8の電動トラック「Semi」を発表した。航続距離800kmという触れ込みだったが、当初の「2019年中の発売」という予定は2年間延期された。といっても2021年中には発売しなければ再度の延期になってしまう。モード電費で500マイル(約800km)は非常に魅力的だが、どれくらいの容量のLiBを搭載するのだろうか。2017年の時点では、航続距離300マイル(約480km)の仕様が予定価格15万ドル(約1635万円)、500マイル使用は18万ドル(約1962万円)と発表されていた。

つまり200マイル(320km)の航続距離延伸を3万ドルで買う。1ドル=109円で計算して327万円。100km当たり102万円である。どれくらいの電池寿命かはわからないが、一般にLiBなどの化学電池は「せいぜい充放電1500回」であり、これは化学電池である以上、宿命的な寿命である。しかもテスラは「Semi」の搭載電池容量を公表していない。

BEVトラック用充電ステーション

ボルボ「VNRエレクトリック」は、テスラ「Semi」と同じクラス8のトラックで、264kWhのLiBを積む。どのような状態かは不明だが、航続距離は最大240km。タイヤの転がり抵抗はあまり落とせないし、キャブの空力抵抗でも劇的な差は得難い。一般論として、地を這う自動車は80km/hを超えると空気抵抗が路面抵抗を上回る。あとは回生ブレーキの利かせ方でいかに電力回生するかだが、ここでも飛び抜けた妙案があるわけではない。

仮にテスラ「Semi」とボルボ「VNRエレクトリック」を同じクラス8で電費性能も同じだと仮定すると、「Semi」の300マイル仕様は528kWh、500マイル仕様は880kWhのLiBを積んでいることになる。LiBを保護する収容構造や配線類も含めて1kWh当たり8.5kgだとすれば300マイル仕様の電池重量は4488kg、500マイル仕様は7480kgと試算される。

現在、LiBの重量エネルギー密度は662Wh/kgが理論的限界値だと言われている。ガソリンは1.2万Wh/kg以上。現状の車載LiBは、航続距離延伸のために「積み増し」しても、その自重分だけは航続距離が目減りしてしまうというアンビバレントな性格だ。

重量に対する出力密度の点で非常に優れていると言われたオートモーティブエナジーサプライ(AESC=日産とNECの合弁会社であり現在は中国資本)製のラミネート電池は、セル当たり電圧3.65V(ボルト)、容量56.3Ah(アンペアアワー)、重さ914g(グラム)だった。これを192セル使い容量40kWhとしたものが初期の日産「リーフ」用だった。現在は288セル62kWhに増えている。

288セル型は、単純に電池パック重量だけで見れば288×914g=263.23kgだが、これを丈夫な筐体に収め、配線を施せば、重量は300kgを軽く超える。LiBモジュールの重量は絶対に公表されない。だから想像するしかない。前述の試算に当たってはトラックへの搭載ということを考えて1kWh=8.5kgで計算した。実際にはもっと軽い可能性もあるし、逆に冷却装置などで重たくなっていることも考えられる。この数字を8kgにすれば300マイル仕様の電池重量は264kgも軽くなる。実際にはどの程度の重量なのか知りたいところだ。

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