プラグインVS拡張範囲

やはり、大きなUターンは難しいですね。

そのため、よりシンプルな航続距離延長構造が新型車にとって最良の選択となり、機械式トランスミッションの廃熱を十分に活用し、エネルギー消費を削減できるプラグインハイブリッドが、伝統的な自動車企業の変革の第一選択肢となった。

2、航続距離の延長は100年前に始まり、モーターバッテリーはかつてドラッグボトルでした

プラグインハイブリッドとエクステンデッドレンジの違い、そして新車が一般的にエクステンデッドレンジを選択する理由を明確にした後、従来の自動車会社はプラグインハイブリッドを選択します。

では、拡張範囲の場合、単純な構造は後進性を意味するのでしょうか?

まず第一に、時間の観点から見ると、範囲の拡張は確かに後進的な技術です。

航続距離延長の歴史は、ポルシェの創始者であるフェルディナント・ポルシェが世界初のシリーズハイブリッド車「ローナー・ポルシェ」を製作した19世紀末まで遡ります。

ローナー・ポルシェは電気自動車です。前車軸に2つのハブモーターを搭載し、車両を駆動します。しかし、航続距離が短いため、フェルディナント・ポルシェは2つの発電機を搭載して航続距離を延ばしました。これはシリーズハイブリッドシステムを形成し、航続距離延長の先駆けとなりました。

長距離通信技術は120年以上前から存在しているのに、なぜ急速に発展しないのでしょうか?

まず、エクステンデッドレンジシステムでは、モーターが車輪上の唯一の動力源であり、エクステンデッドレンジデバイスは巨大なソーラー充電宝庫と捉えることができます。前者は化石燃料を投入して電気エネルギーを出力し、後者は太陽エネルギーを投入して電気エネルギーを出力します。

したがって、レンジエクステンダーの本質的な機能は、エネルギーの種類を変換することであり、まず化石燃料の化学エネルギーを電気エネルギーに変換し、次にモーターを通じて電気エネルギーを運動エネルギーに変換します。

基礎物理学的知見によれば、エネルギー変換の過程では必ず一定の消費が発生します。航続距離延長システム全体では、少なくとも2つのエネルギー変換（化学エネルギー、電気エネルギー、運動エネルギー）が関与するため、航続距離延長におけるエネルギー効率は相対的に低くなります。

燃料自動車の開発が活発化する時代において、従来の自動車メーカーは燃費効率の高いエンジンと伝達効率の高いギアボックスの開発に注力しています。当時、エンジンの熱効率を1%向上させる、あるいはノーベル賞に近い成果を上げることができた企業はどこでしょうか。

そのため、エネルギー効率は向上せず、むしろ低下する航続距離延長の動力構造は、多くの自動車会社から取り残され、無視されてきました。

第二に、エネルギー効率の低さに加えて、モーターとバッテリーも、航続距離の延長の開発を制限する 2 つの主な理由です。

航続距離延長システムでは、モーターが車両の唯一の動力源となりますが、20～30年前は、車両駆動モーターの技術が成熟しておらず、コストが高く、体積が比較的大きく、その電力だけで車両を駆動することはできませんでした。

当時のバッテリーの状況はモーターと似ていました。エネルギー密度も単容量も、現在のバッテリー技術とは比べものになりませんでした。大容量化を目指すには、より大きな体積が必要となり、コストの上昇と車両の重量増加を招いていました。

30 年前に、理想的な 3 つの電気指標に従って長距離走行可能な車両を組み立てると、コストがすぐに跳ね上がったと想像してください。

しかし、航続距離の延長は完全にモーター駆動であり、モーターはトルクヒステリシスがなく静粛性などの利点を有しています。そのため、乗用車分野で航続距離の延長が普及する以前は、戦車、大型鉱山車、潜水艦など、コストや容積に左右されず、パワー、静粛性、瞬時トルクなどに対する要求が高い車両や船舶に多く適用されていました。

結論として、魏白とフォルクスワーゲンのCEOが航続距離延長は時代遅れの技術だと述べるのは、決して不合理ではない。燃料車が隆盛を極める時代に、高コストで低効率な航続距離延長は、まさに時代遅れの技術である。フォルクスワーゲンと長城汽車（魏ブランド）もまた、燃料時代に成長してきた伝統的なブランドである。

時は流れ、現在に至ります。現在の航続距離延長技術は、100年以上前の航続距離延長技術と原理的には質的な変化はありませんが、依然として航続距離延長発電機、モーター駆動車は「後進技術」と言えるでしょう。

しかし、一世紀を経て、ついに長距離走行技術が登場しました。モーターとバッテリー技術の急速な発展により、初代モップは最も重要な競争力となり、燃料時代における長距離走行のデメリットを解消し、燃料市場に参入し始めました。

3、都市部での作業条件と長距離高速作業条件における選択的なプラグイン混合

消費者にとって、航続距離の延長が後進的な技術であるかどうかは問題ではなく、どちらが燃費が良く、どちらが運転が快適であるかが問題なのです。

前述の通り、レンジエクステンダーは直列構造です。レンジエクステンダーは車両を直接駆動することはできず、すべての電力はモーターから供給されます。

そのため、航続距離延長システムを搭載した車両は、純粋な路面電車と同様の走行体験と走行特性を実現します。消費電力の面でも、航続距離延長は純粋な電気自動車と同等であり、市街地走行時には消費電力が低く、高速走行時には消費電力が高くなります。

具体的には、レンジエクステンダーはバッテリーへの充電やモーターへの電力供給のみを行うため、ほとんどの場合、比較的経済的な速度域を維持できます。純粋な電気優先モード（バッテリーの電力を優先して消費するモード）でも、レンジエクステンダーは始動できず、燃料消費も発生しません。しかし、燃料車のエンジンは常に一定の速度域で作動できるわけではありません。追い越しや加速が必要な場合は速度を上げなければならず、渋滞に巻き込まれた場合は長時間アイドリング状態になります。

そのため、通常の運転条件下では、低速市街地道路での航続距離延長時のエネルギー消費量（燃費）は、同じ排気量エンジンを搭載した燃料車に比べて一般的に低くなります。

しかし、純粋な電気の場合と同様に、高速条件下でのエネルギー消費は低速条件下でのエネルギー消費よりも高くなります。逆に、燃料車両の高速条件下でのエネルギー消費は、市街地条件下でのエネルギー消費よりも低くなります。

これは、高速運転時にはモーターのエネルギー消費量が増加し、バッテリーの電力消費が加速し、レンジエクステンダーは長時間「フル負荷」で動作する必要があることを意味します。さらに、バッテリーパックの存在により、同じサイズのレンジエクステンダー車両の車両重量は、一般的に燃料車よりも大きくなります。

燃料車はギアボックスの存在によって恩恵を受けます。高速走行時にはギアを高く設定できるため、エンジンは経済的な速度で走行し、エネルギー消費は比較的少なくなります。

したがって、一般的に言えば、高速作業条件下での長距離走行時のエネルギー消費量は、同じ排気量エンジンを搭載した燃料車のエネルギー消費量とほぼ同じか、それ以上になります。

航続距離延長と燃料のエネルギー消費特性についてお話しした後、航続距離延長車両の低速エネルギー消費と燃料車両の低速エネルギー消費の利点を組み合わせ、より広い速度範囲でより経済的なエネルギー消費を実現できるハイブリッド技術はありますか？

答えは「はい」です。つまり、混ぜるということです。

つまり、プラグインハイブリッドシステムの方が便利です。航続距離延長型と比較すると、プラグインハイブリッドシステムは高速走行時にエンジンだけで直接車両を駆動できます。燃料と比較すると、プラグインハイブリッドシステムも航続距離延長型と同等の効果が得られます。エンジンがモーターに電力を供給し、車両を駆動します。

さらに、プラグインハイブリッドシステムにはハイブリッドトランスミッション（ECVT、DHT）も搭載されており、モーターとエンジンのそれぞれのパワーを「統合」して、急加速や高出力需要に対応できます。

しかし、諺にあるように、何かを諦めなければ何も得られないのです。

機械式トランスミッション機構の存在により、プラグインハイブリッドは構造がより複雑で、体積も比較的大きくなります。そのため、同レベルのプラグインハイブリッドとエクステンデッドレンジモデルを比較すると、エクステンデッドレンジモデルのバッテリー容量はプラグインハイブリッドモデルよりも大きく、純粋な電気走行距離も長くなります。もし車の使用シーンが市街地での通勤のみであれば、エクステンデッドレンジモデルは無給油で充電することも可能です。

例えば、2021年モデルの理想形はバッテリー容量が40.5kWhで、NEDCの純電気走行距離は188kmです。これに近いサイズのメルセデス・ベンツ GLE 350 e（プラグインハイブリッド版）とBMW X5 xdrive45e（プラグインハイブリッド版）のバッテリー容量はそれぞれ31.2kWhと24kWhで、NEDCの純電気走行距離はそれぞれ103kmと85kmです。

BYDのDM-Iモデルが現在これほど人気を集めているのは、旧モデルのバッテリー容量が旧DMモデルよりも大きく、同クラスの航続距離延長モデルをも上回っていることが大きな理由です。都市部での通勤は石油を使わず電気だけで行えるため、自動車の使用コストも大幅に削減されます。

まとめると、新しく製造される自動車の場合、構造がより複雑なプラグインハイブリッド（ハイブリッド）には、より長い事前の研究開発サイクルだけでなく、プラグインハイブリッドシステム全体に対する多数の信頼性テストも必要となり、明らかに時間的に速くはありません。

バッテリーとモーター技術の急速な発展により、よりシンプルな構造で航続距離を延ばすことが新車にとっての「近道」となり、自動車製造における最も困難な動力部分を直接通過するようになりました。

しかし、従来の自動車メーカーが新たなエネルギー転換に取り組むにあたって、長年のエネルギー（人的資源と資金）を投入して研究開発してきた動力、トランスミッション、その他のシステムを放棄し、ゼロからやり直すことは明らかに望んでいません。

プラグインハイブリッドなどのハイブリッド技術は、エンジンやギアボックスなどの燃料車両部品の廃熱を十分に活用できるだけでなく、燃料消費量を大幅に削減できるため、国内外の伝統的な自動車企業の一般的な選択肢となっています。

したがって、プラグインハイブリッドであれ、航続距離延長であれ、それは実際には現在のバッテリー技術のボトルネック期における転換策に過ぎません。将来、バッテリー航続距離とエネルギー補給効率の問題が完全に解決されれば、燃費の問題も完全に解消されるでしょう。航続距離延長やプラグインハイブリッドといったハイブリッド技術は、一部の特殊車両の動力源として定着する可能性があります。