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【世界最強のHVパワーユニット】トヨタ・新型アクアのバイポーラ型ニッケル水素電池、出力2倍

画像元:トヨタ

トヨタから、また衝撃的な新技術が発表されました。トヨタ・新型アクアには、その新技術である従来のニッケル水素電池の出力2倍のエネルギー集積率を誇る「バイポーラ型ニッケル水素電池」が装備されています。また、エネルギー効率でリードする先端技術と、コストで優れた方式をトヨタは世界に先駆けて採用してきました。

この出力2倍の新しいバイポーラ型ニッケル水素電池により、トヨタ・新型アクアの燃費はWLTCモードで燃費33.6km/L~35.8km/Lを実現しています。これは、ライバル社と比較すると5km/Lほどの差があり、「ダントツの燃費性能」です。この差は実燃費でも感じられることでしょう。

さりげない、どこにでもあるスタイルのコンパクトカーですが、出力2倍ほどの「ハイテク」が詰まっているとは外観からは見抜けないでしょう。ですが、IT技術ではなく、日本車の得意とするハイテクメカニズムが満載なのです。これは実燃費に限らず、トヨタ・新型アクアの全般の技術レベルが高いことを示しています。

これほど多種多様な車種を日常の道具として手に入れることが出来る日本社会を、世界の自動車の専門家は「うらやましく」思っています。そして、その技術力を世界は恐れているようです。それは、欧州各国がHVを無視してEVに特化しようとしていますが、実は世界最強の「トヨタ方式HV(ハイブリッド)」を恐れたからです。

世界最強の高効率「トヨタ方式HVパワーユニット」

「ホンダ方式HVパワーユニット」では、モーターとエンジンの特性を組み合わせて、80km/h付近まではモーターで駆動しています。その時エンジンは発電に集中してタイヤの駆動には参加していません。80km/h付近を超えるとエンジン直結として、エンジン駆動の従来のガソリン車と同じになります。これ以上の高速スピード域ではエンジンの方が、効率が良いからです。

「日産のe-POWER」の場合、エンジンは発電専用で、全速度域でモーター駆動となります。そのため最高速度がモーターの力が発揮できる回転数に限られ、結果として最高速度が制限されてしまいます。それでも140km/h程度までは達するので、実用上の不便はありません。運転感覚としては、EVに近いフィーリングになります。

新型アクアの世界最強の高効率「トヨタ方式HVパワーユニット」では、発進時はモーター駆動ですが、速度が上がってくると徐々にエンジンの力を加えてきます。低速から最適なトルクミックスとなるのです。モーターとエンジンの最適な効率をミックスしていくので、「世界で最も効率の良い構造」となっています。つまり世界最強の高効率HVパワーユニットなのです。

トヨタは世界最強の高効率HVパワーユニットを開発する中で、既にEVモーターパワーユニットの技術を習得し、水素燃料電池車の開発を成功させ、全方位のパワーユニットを開発して、今度はEVの要である「全固体電池」と「バイポーラ方式」の開発でも先陣を切っているのです。

さらには、ガソリンエンジンの熱効率競争でも40%を超えており、マツダの「スカイアクティブ-Xエンジン」以外では、トヨタは最高レベルのパワーユニットとしています。マツダもトヨタグループ入りしているので、もし「スカイアクティブ-Xエンジン」でトヨタ方式HVパワーユニットを造ると、現在のEVを超える世界最高率のHVパワーユニットが出来上がることになります。 発電方式を火力発電に頼っている地域では、現状ではトヨタ方式HVの方が熱効率に優れている可能性があるのです。

トヨタ・新型アクア搭載のバイポーラ型ニッケル水素電池のメリット

トヨタ・新型アクアのHVユニットのバッテリーは、従来のリチウムイオン電池ではなく、新技術のバイポーラ型ニッケル水素電池です。このメリットは、どこにあるのでしょう。

現在、EVのデメリットは「車重が重く航続距離が短い」「充電時間が長い」ことです。それは、ガソリン車と比べるとエネルギー集積率が1/25程度で、バッテリーがガソリンタンクと同じ体積では長くは走れないからです。そのため、重くなっても大きなバッテリーを積む必要があり、スペースに余裕のないコンパクトEVでは不利になってしまいます。

そこで、トヨタは世界に先駆けて「全固体電池」を開発しており、近い将来EVに搭載する予定です。従来のリチウムイオン電池と比較すると、最終的にはエネルギー集積率が4倍、充電時間も10分ほどになるなど実用的になってきます。

今回トヨタ・新型アクアのHVに搭載された「バイポーラ型ニッケル水素電池」では、従来のニッケル水素電池に比べると2倍のエネルギー集積率になり、また最新型リチウムイオン電池よりも高いエネルギー集積率を示しています。

トヨタ・新型アクアの「バイポーラ型ニッケル水素電池」は従来よりも小型化され、同時に大電力をすぐに出力できるメリットがあり、発進時などアクセルレスポンスが良くなっています。さらに、レアメタルの使用が抑えられるので、世界情勢にも左右されにくいメリットもあるのです。

トヨタ・新型アクアは、こうしたトヨタの世界戦略の最新装備を搭載しているのが最大のメリットです。

トヨタ・新型アクアの燃費、WLTCモードで33.6km/L~35.8km/L

最近の燃費はWLTCモード表示で、従来のJC08モードよりも実燃費に近くなっています。それでも実燃費は、表示よりも2割ほど低く考えておくのが良いでしょう。実際に日常走行する道路条件や気温によって、燃費は大きく変わります。そして、運転の仕方でも大きく変化します。

燃費を考えて運転する場合、最も注意しなければならないのが「アクセルの踏み方」です。一般に「急な操作を避ける」こととされています。現在のクルマのアクセルは「ドライブ・バイ・ワイヤ」となっており、コンピュータによるデジタル信号によって、実際に動く量をコントロールしています。

極端な急発進が出来ないようにコントロールされており、燃費にとって発進は静かに行うことが重要だからです。しかし、最近では発進が遅すぎて困る車も増え、スムーズに発進しないと後続車の渋滞を招くことになります。

前の車にスムーズについていくことを心がけましょう。信号機のある一般道路では、青信号の間にどのくらいの台数が通過できるかで交通量が決まります。先頭のクルマの発進が遅いと、後続車の平均スピードが落ちてしまい、青信号の間に通過できる台数が減ってしまうため、渋滞の原因となります。

トヨタ・新型アクアでは「バイポーラ型ニッケル水素電池」ですので、スムーズな発進がしやすいはずです。燃費にも影響は少ないので、出来るだけ早く一定速度の運転に入るように心がけてください。安全運転を心がけながら発進をスムーズにしていきましょう。トヨタ・新型アクアのバイポーラ型ニッケル水素電池は初めから大電力を流せるのですから、そのメリットを活かしましょう。

また、新型アクアでは、「POWER+」モードにすれば「1ペダル操作(快感ペダル)」が出来るようになっています。これで「回生ブレーキ」を多く使うことになり、発電のためエンジンをかける必要が少なくなるので、うまく利用すると実燃費が良くなるでしょう。

回生ブレーキは発電機の抵抗でブレーキをかけますが、バッテリーが満充電の時、ブレーキがかからないことになります。また低速になるほどかかりにくくなり、停車寸前のスピードでは回生ブレーキがかからないので、全般について従来の油圧ブレーキと「協調」して減速をコントロールしています。

日産の回生ブレーキの減速は、0.2Gで一定に保つようにしています。トヨタのHVなどでは、エンジンブレーキと違和感がないように回生ブレーキを使ってきていますが、今回の1ペダル操作でも、違和感を少なくするようにしているようです。 なお、新技術の「バイポーラ方式ニッケル水素電池」を搭載しているグレードは、Z・G・X(Bはリチウムイオン電池)です。

渡辺
渡辺