電気自動車にソーラーパネルは未来があるか？

Antonio Roncero @roncero_antonio 25 3月 2022 5 min.

ソーラーパネル（太陽光発電パネル）を搭載して航続距離を伸ばそうとするメーカーが増えつつあります。その仕組み、メリット、そして限界についてご紹介します。

電気自動車の登場により、メーカーは航続距離を1km でも伸ばすためにあらゆる手段を講じています。一キロメートルが重要であり、屋根に設置されたソーラーパネルは、すでにいくつかの新型モデルで採用されている選択肢です。

その一例として、当サイトで紹介したHyundai Ioniq 5の試乗記でも触れたように、この韓国メーカーの電気自動車はオプションで太陽光発電パネル付きルーフを用意しています。これは太陽光エネルギーを利用して、駆動用バッテリーと、補機類に電力を供給する12ボルトバッテリーの両方を充電するものです。メーカーによれば、理想的な条件下では、このルーフにより1日あたり約5 km分の走行に相当するエネルギーを回収できるとされています。

同程度の数字として、ToyotaのソーラーパネルによってPrius Plug-In Hybridが得られる発電量は、最大で0.10〜0.23 kWhとされています。出力180Wで発電できるこのシステムは、TeslaCybertruckにもオプションとして搭載されると発表されています。

太陽光発電ルーフは本当に価値があるのか？

得られる効果はわずかに見えるかもしれませんが、決して無視できるものではありません。ある水準を超えると、電気自動車で5 kmの航続距離を追加するためには、空力性能を大幅に見直す必要が生じることがあり、快適性や室内空間など他の要素にも影響が及ぶ可能性があります。

そして1年を通して考えると、ソーラーパネルは年間で約1,000 kmの航続距離を「無料で」追加できる可能性があります。ただし、この数字が実現するのは、車両が平均して年間約200日、1日あたり4〜5時間ほど日光を浴びている場合に限られます。言い換えれば、屋根のソーラーパネルがもたらす効果は、駐車中に日光を浴びている時間1時間あたり、約1 kmの電動航続距離に相当します。

太陽光で充電できることを「売り」にするもう一台の車、革新的なLightyear Oneは、この数字を大幅に上回ります。走行中に日光を受けると、1時間あたり約12 km分の航続距離を追加できるとされており、その秘密は5平方メートルのソーラーパネルにあります。

とはいえ、ルーフのソーラーパネルのような装備を、標準装備ではない車両で元を取るのは非常に難しいことは明らかです。しかし近い将来、多くのメーカーがこの技術を標準装備として提供し、電気自動車の航続距離向上を図るようになるでしょう。

Mercedes-Benzも、2022年のラスベガスCESで発表したプロトタイプVision EQXXでこの方向性を先取りしていました。このモデルに搭載されたシステムをもとに、2024年以降の新型電気自動車に標準装備として太陽光発電ルーフを提供する計画で、長距離走行時には約25 km分の航続距離を追加できるとしています。

なぜソーラーカーはまだ増えないのか？

短期から中期的に見て、ソーラーパネルが発電する電力だけで走行できるソーラーカーが実現する見込みは、現実的ではないようです。将来パネルの出力が向上したとしても、駆動用バッテリーの電力需要を満たすだけの発電量を生み出すのは非常に困難です。

ソーラーカー設計の最大の課題は、ソーラーパネルのエネルギー変換効率にあります。現在の効率は約20%程度です。現状では、十分なエネルギーを得るためには、車を長時間日なたに駐車しておく必要があります。たとえ車体の他の部分にまでソーラーパネルを広げたとしても、その状況は大きくは変わりません。

この点を示す例が、自動車分野でのソーラーパネル応用を専門とする企業SonomotorsのSionです。同社はトラックやバスへの応用にも興味深いプロジェクトを手がけています。Sionは「太陽の光で充電する、航続距離305 kmの電気自動車」と宣伝されていますが、実際には電源コンセントで充電できるバッテリーを備えた電気自動車であり、ルーフ、ボディ側面、ボンネット、テールゲームに搭載されたソーラーパネルによって、週あたり約112 km分の追加航続距離を得られるというものです。ソーラーパネルは合計248個の太陽電池セルで構成されています。