クルマと エネルギーと 地球の未来と ...

燃費ヲタ・エネヲタ・メカヲタのエコ者が綴る、クルマと環境問題についての 『自分用スクラップブック』

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電気自動車は環境に良いと言われていますが、本当ですか?
ガソリン車なら 「化学エネルギー(石油、ガソリン等) → 運動エネルギー」 という一度の変換ロスで済むのに、わざわざ 「化学エネルギー電気エネルギー運動エネルギー」 と無駄な変換を増やすのはどうかと思います。
「車から排気ガスが出ません」とアピールしてますが、結局は発電所の負担増でガスの排出量も増えるので同じだと思います。これは環境改善が目的ではなくメーカーのイメージアップのためのエゴなのでしょうか?

  ( ↑このテの意見って、実はかなり有りがちだったりするんです... )





温暖化対策を進める上で、車両走行動力の電化は必須だと考えます。

内燃自動車 」 と 「 電気自動車 」(EV) どちらがエネルギー消費が少ないのか?
これは、結論がハッキリし過ぎて、論議の余地すらない命題なんです。
 ( LCAについては異論もありますけど )


電気モーターは地上を走る乗物の動力として非常に適しています。
ガソリンエンジンの欠点をモーターと組合わせ補う事で効率向上を狙ったのがハイブリッド車、ですよね。
そして、純EVの効率は「ウェルtoホイール」評価でも、ハイブリッド車よりむしろ優れています。 ( 詳細後述 )

> 結局は発電所の負担増でガスの排出量も増える
エネルギーの効率を論じる上で、重要なのが 「 Well to Wheel 」の概念です。
Well(井戸 =油井、油田) から Wheel(車輪 =自動車、末端消費) まで総合的な効率の考慮が必須です。

火力発電/原子力発電では蒸気タービンを原動機としています。(ボイラー/原子炉で蒸気を熾す)
ガソリン内燃機関 と 蒸気機関 とを比較した場合、理論上の熱変換効率では蒸気機関の方が劣っている、とされています。 この点のみから「EVは効率が悪い」と誤解してしまう方も多いんですけど...

発電所で用いられるコンパウンドタービンは、
高圧タービンで取り残したエネルギーも中圧・低圧で搾り取り、送電端・使用端での効率も概ね30%を超えるされています。 さらに、コンバインド・サイクル発電システムの効率は発電端で60%を超えるケースもあるとか。
 ( ちなみに、送電-変電過程での損失は平均で5%程度とされています。)

一方、
内燃エンジンの理論効率は、ガソリンエンジン:約30%、ディーゼルエンジン:約40%、とされています。
しかし、
これら内燃機関の『理論効率』とは、あくまで理論値です。
現状のガソリンエンジンの熱変換効率は、理想的な『定速運転』の状態でも20%程度とされています。
また、船や飛行機、あるいは発電所の場合、最高効率域にピンポイントに合わせた定速運転が可能ですけど、発進/停止を頻繁に繰り返すクルマの場合、そのエンジン回転数の変動から実際の効率は大きく低下します。
ガソリン車の場合、一般道での効率は、15〜10%程度にまで低下すると見做されています。
燃料精製過程などまで考慮に入れた「ウェルtoホイール」では10%以下と見做すべきでしょう。
 ( 〜2012,2,10・補足〜 ガソリン自動車の『エネルギー変換効率』
 
対して、
モーターは回転数の変動に関わらず高効率での運転が可能で、走行に不要なエネルギー消費も最低限です。
 ( EVの効率は「ウェルtoホイール」でも、25%を超える。というのが一般的見解です。)

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Well : 『井戸』 → (油井・油田=)原料生産地   Station : 『停留所』 → 給油・充電する場所 ( 『ガソリン・スタンド』は和製英語。正しい英語では“ Gas Station ” )   Wheel : 『車輪』 → 末端の消費

 W→S : Well to Station  ( 油田からスタンドまで )

 S→W : Station to Wheel ( クルマ自体の効率 )

   W→W : Well to Wheel ( 総合効率 )

ガスCC火発-EV の場合
 『W→S』は、0.90×0.60×0.90×0.95 =0.462 →46%
 『S→W』は、0.85×0.80 =0.680 →68%   総合効率は、0.462×0.680 =0.314 →31%




重量がガソリン車より重くなりがちである(主にバッテリー重量から)、という点からEVを否定される方もいますけど、ガソリン車がいくらか軽いといっても、ガソリンエンジンの効率は、その程度の重量差などは問題にならないほどに激悪なんですね。( とはいえ、EVだって軽いに越した事はありませんけど。)



現状のEVには、走行距離が短い という弱点はあります。
仮に、
タンク容量:40ℓ/実燃費:10km/ℓ の車にフル給油した場合、走行距離は 400km です。
対して、
あるEVの一充電走行距離が 80km の場合、同じ距離を走るためには5回の充電が必要です。
この場合の、
「 400km / 80km 」の差とは、その媒体に蓄えられる「 エネルギー密度 」の差であって、石油をいくら使っても良かった時代において「利便性」の差ともなったのですが、 同距離の走行に要するエネルギー、つまり「 エネルギー効率 」ではEVの方が優れ、CO2排出もEVの方が少ないのです。
 ( 関連記事 「 「水素エンジン」はエコなのか? 」 )



石谷久(東京大学教授) による、「Well to Wheel」でのCO2排出量 ( 2005 )
 ガソリン車 : 193
 ガソリン・ハイブリッド車 : 123
 CNG車 : 148
 ディーゼル車 : 146
 ディーゼル・ハイブリッド車 : 89
 燃料電池自動車 : 86
 電池電気自動車 : 47
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カテゴリ : 《クルマ》 《EV》 ***

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> 2017/10/7(土) 午前 8:45
> 送電ロス、充電ロス、バッテリーの自然放電などは計算に入ってますか?

送電ロス 充電ロス については計算に入っています。
そう書いてあるでしょ? 記事読んでくれてますか?

ちなみに、
送電損失は概ねあのとおりだと思いますが、
充電損失については、鉛蓄電池のかなり悪いほうの値で計算しています。
ご覧の通り、このエントリをUPしたの電気自動車が市販されていない2009年です。
現在のリーフなどに用いられているリチウム系はあれより全然高効率です。

自然放電
これは無視して差し支えない要件だと思いますが、
どういう使い方を想定されているんでしょうか?

2017/10/9(月) 午前 11:39 [ 平山 滋 ] 返信する

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> どれだけのエネルギーをかけているのかご存知ですか?

そのくらい当然のこと 考えて調べていますけどね。

こういう人って、
有るか無いか にしか考えが及ばず、
量的比較 っていうアタマが欠落してるんですよね。

2017/11/22(水) 午後 11:29 [ 平山 滋 ] 返信する

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否定的なことをアレコレ書込んでくるのは、

・そもそもログインしていない (ユーザーIDを示していない)
・IDはあるがブログを開設していない (反論を書込まれない位置からアレコレ言ってくる)
・ブログは開設しているが、活動実態の無い捨てブログ。

・・・といった層が大半だったりします。

こういった向きの否定的コメントにマトモに対応するのは 割に合わないんですよね。

ブログやっていない者はコメントするな とは言いませんが、
自分の身分を隠しているコメントには信用も重みも無いんですよね。

2017/12/3(日) 午後 6:35 [ ひらやま しげる ] 返信する

オフグリッドのソーラー発電と結びつけたら、環境負荷は限りなくゼロに近づくと思ってます。
でも、原子力の電カ会社と高性能エンジンを得意とする自動車メーカーを政府が見放すと考えられない。日本は当分ハイブリッドでEVは先の事じゃないかと思えます。

2018/1/20(土) 午後 4:11 toorutanaka 返信する

> toorutanakaさん
「原子力ムラと電力会社がEV普及を妨害する」 といった旨の主張は初めて見ました。
( 反原発な人達の間では、逆に「原発=EV」という陰謀論の方がポピュラーな様ですが )

よろしければ、
それってどういう理屈なのか ↓こちらの方にお願いできますでしょうか。
https://blogs.yahoo.co.jp/zaqwsx_29/35159937.html

2018/1/22(月) 午前 0:06 [ ひらやま しげる ] 返信する

電気自動車は火力発電の電力を使うから意味がない?
http://blog.evsmart.net/electric-vehicles/ev-and-fossil-fuel-power-station/

2018/1/23(火) 午後 11:43 [ ひらやま しげる ] 返信する

EV用バッテリー再生工場
https://blogs.yahoo.co.jp/zaqwsx_29/35225503.html

2018/3/27(火) 午後 8:39 [ ひらやま しげる ] 返信する

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2018/6/12(土) 午後 5:55 の非ログインの方

> フルスロットルで飛ばせば熱効率は 落ちません。

ホームラン級のオモシロ発言ですね。
https://blogs.yahoo.co.jp/zaqwsx_29/35302013.html

その本の著者の方は変なバイアスでEVをディズってるので、話半分に見ておいたほうがいいですよ。 一体、どんな基準で排出量を計算しているんでしょうか? あの先生は

2018/6/15(金) 午後 7:36 [ ひらやま しげる ] 返信する

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https://www.technologyreview.jp/s/93586/
MIT Tech Review _ 「発電所以外」の温室効果ガス、依然として打つ手なし 2018.7.3

2018/7/3(火) 午後 8:02 [ 平山 滋 ] 返信する

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https://forbesjapan.com/articles/detail/21928
EVにまつわる数々の「うそ」 既存産業が保身のため拡散 - Forbes 2018,7,5

2018/7/5(木) 午後 7:35 [ 平山 滋 ] 返信する

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電欠の不安は単なる思い込みの産物! 電気自動車は今が買いどきな理由
EVにあわせた乗車習慣を身につけるだけで普通に使える _ cartop
https://www.webcartop.jp/2018/09/274231

2018/9/17(月) 午後 9:12 [ 平山 滋 ] 返信する

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