電気自動車のバッテリーはどのように劣化するのか、そして寿命を延ばすにはどうすればよいか

電気自動車において最も重要な要素の一つがバッテリーの状態です。この重要な部品は、電動モーターを動かす電気を蓄える役割を担っており、生涯にわたって良好な状態を保ち、効率的に機能し続けることが不可欠です。しかし、自動車用であれスマートフォンなどのモバイル機器用であれ、バッテリーは時間の経過とともに性能が低下することが分かっています。

電気自動車やプラグインハイブリッド車の場合、この問題に関する取り組みが進められていますが、あらゆる研究においてまず必要となるのは情報です。バッテリーの寿命と劣化の進行速度を把握することは、電気を蓄える工程を改善し、こうした効率の低下を防ぐうえで重要です。

ほとんどのデータは非公式に入手されており、実際に運用されている電気自動車の車両群から提供された情報に基づいています。こうした車両群の所有者は長年にわたり情報を収集しており、これらのデータを集約して、バッテリーの改善に役立てている企業もあります。

寿命の延長

注目すべきは、バッテリーの平均寿命が延びているという点です。最新のバッテリー技術により、より長い期間にわたって高い容量を維持できるようになっています。車両群向けテレマティクス企業のGeotabが収集したデータによると、電気自動車のバッテリーは年間2.3%の蓄電容量を失います。実用的に言えば、航続距離320kmの車で5年後には37km短くなる計算です。

このデータからは、容量の低下はあるものの、バッテリーが車両の耐用年数を上回って持ちこたえる可能性が示唆されます。車両群Teslaの中には、同じバッテリーで33万キロメートル走行したものもあり、その使用期間を経て容量が23%低下しました。すなわち、航続距離はおよそ418kmから320kmへと、100km近く減少したことになります。

急速充電の影響

頻繁な充電はバッテリー容量の低下に大きな影響を与えるとは考えられていませんが、温度や充電に用いる直流電流といった他の要因は影響します。温暖な地域ではバッテリーの劣化が進みやすくなりますが、さらに直流電流で充電する急速充電器の使用が状況を悪化させます。

直流充電技術を使用した場合の劣化は6年間で10%にのぼり、120Vや240Vの交流による低速充電時に生じる劣化よりも大きくなります。もう一つ考慮すべき点は、劣化が直線的ではないということです。

つまり、使用初期の数年間は緩やかな劣化にとどまる一方で、ある一定の使用年数に達すると、急激な劣化が起こる可能性があるということです。そのため、Geotabは電気自動車のバッテリーを低速充電システムで充電することを推奨しています。また、バッテリー残量を20%から80%の範囲に保つことも勧めています。

これによってバッテリー容量の低下が止まるわけではありませんが、バッテリーの寿命は延びるでしょう。とはいえ、現世代の電気自動車はまだ誕生から10年ほどしか経っていないため、実際の走行条件下でのバッテリーの性能と寿命については、今後さらに多くのデータを集める必要があります。