ポルシェ タイカン、ワールドプレミア! 史上初の800Vテクノロジーを大谷達也がレポート

ポルシェ タイカン、ワールドプレミア! 史上初の800Vテクノロジーを大谷達也がレポート

Porsche Taycan TECHNOLOGY WORKSHOP

ポルシェ タイカン テクノロジー ワークショップ

タイカンと既存のEVで決定的に異なるのは扱う電圧

電気自動車に800Vシステムを用いるのはタイカンが史上初で、ポルシェはこれを「タイカンの技術ハイライトのひとつ」と位置づけている。そのメリットとして充電時間の大幅短縮と軽量化を挙げているが、電気の話はどうもわかりにくい。そこで、ここでは難しい電気の話を優しく噛み砕いて、800Vシステムのメリットとリスクについて解説することにしよう。

一般的な400Vの2倍の速さで充電可能な800V

既存の急速充電設備の電圧は400Vが一般的。これを800Vに引き上げれば充電スピードは2倍になり、バッテリーの充電時間は従来の半分に短縮される。細かく言えばそう簡単に言えない部分も残されるが、原理的な話であればこれで間違っていない。なぜ、そんな魔法のようなことができるのか?

電気は目に見えないのでイメージしにくいが、その振る舞いは水とよく似ている。たとえば、電気の話をするときによく出てくる電圧、電流、電力という単位は、水圧、水流、(一定時間あたりに流れる)水量という言葉に置き換えても同じように説明がつく。そこで、ここでは電気を水に置き換えて話を進めることにする。

高電圧によるもうひとつの恩恵は軽量化

ここで同じ太さのパイプに水を勢いよく流すケースについて考えてみる。このとき、水圧を2倍にすれば、それまでの2倍のスピードで水が流れることはなんとなくイメージできる。電気もそれと同じで、電圧を2倍にすれば、それまでの2倍の勢いでエネルギーを送れるようになる。充電時間の短縮は、これでおおよそ説明がつくだろう。

では、なぜ高電圧化は軽量化に役立つのか? 先ほど、水圧を高めれば同じパイプの太さでもより多くの水を流せると述べた。一方、水におけるパイプの太さは電気のおける電線の太さと考えてまず間違いない。つまり、パイプ(電線)を変えなくても水圧(電圧)を高めるだけでより多くの水(電力)を送り届けられるようになるのだ。

これを逆手にとれば、水圧(電圧)さえ高めれば従来よりも細いパイプ(電線)で同等の水(電力)を送り届けられるともいえる。電線を細くできれば当然、軽量化に役立つ。タイカンの場合、800Vシステムの採用でおよそ50kgもの軽量化を実現したという。

常識を打ち破るタイカンの800Vテクノロジー

それほど多くのメリットがあるのであれば、なぜ、これまで800Vシステムは実用化されなかったのか? タイカン・ワークショップで800Vシステムのプレゼンテーションを行ったオットマー・ピッチャに質問すると、こんな答えが返ってきた。

「それは自動車産業界がコンサバティブだったからでしょう。ハイブリッド車を開発した当初は200V前後のシステムが一般的でしたが、そこに使われた半導体はすでに600Vの耐電圧性を備えていました。そこで、EVを開発するとき、技術者たちは400Vに電圧を引き上げることにします。

たしかに、最高出力が150kW(約200ps)程度の電気自動車であれば400Vで十分でしたが、タイカンのようにパワフルな電気自動車には800Vシステムが有用です。そこで私たちはいち早く800Vシステムの採用に踏み切りました。ポルシェの動向を見て、他のプレミアムブランドもこれに追随しようとし始めているようです」

高電圧システムにリスクはないのか?

それにしても、高電圧と聞けばいかにも危険そうだ。どこかに800Vシステムを使うリスクはないのだろうか?

あまり知られていないことだが、電気が人間の生命に危険を及ぼすのは電圧よりも電流である。もちろん、電圧と電流は相互にかかわりあっているので単純には言えないが、高電圧が直接的に生命の危険とならないことは、ときに数千Vにも達する静電気に触れても命に別状のないことでわかる。

一方、私が以前務めていた電機メーカーでは、従業員の注意を喚起するため、毎朝「人は『死に(42)ボルト』といって、ときに42Vでも死に至ることがあります」とのアナウンスを流していた。つまり、電圧が低くても危険な場合はあるのだ。

電気の世界で用いられる抵抗という概念は水におけるパイプの太さとほとんど等しい(厳密にいえば反比例の関係)。つまり、パイプが太ければ太いほど水が流れやすいのと同じように、電気も抵抗が低ければ低いほど流れやすくなるのだ。

低い電圧でも人が死に至ることはあるのは、このため。つまり、人の抵抗値が下がっていると低い電圧でも大電流が体内を流れて生命の危機が訪れるのだ。では、どうして人間の抵抗値が変わるかといえば、それはほとんど身体表面の湿り具合といっていい。たとえば汗をかいたとき、もしくは雨で濡れていたりすると人間の抵抗値が落ち、大電流が流れやすくなって死亡する危険性が高まるのである。

公的基準を上回る安全性を担保したタイカン

ひるがえって、800Vは400Vに比べて危険かといえば、確かに危険度は増している。ただし、条件次第では42Vの低圧でも生命の危機にさらされるのだから、少なくとも「400Vは大丈夫だけれど800Vは危ない」とはいえない。どちらも危険なことには変わりなく、その意味ではどちらも注意が必要となる。

ただし、こういったことを考慮してタイカンのバッテリー・ケースは強固に作られており、交通事故による衝撃を受けても滅多なことでは壊れない。この点、ポルシェは慎重で、公的に定められた規準を上回る安全性を確保しているという。

日本国内での800V充電施設運用は不透明

一方で、日本ではまだ800Vシステムを一般に用いる規準が確立してなく、このため国内の充電施設に800Vが用いられるかどうかは微妙な段階という。おそらく、当面は400Vを用いることになるだろうが、その場合でも、タイカンの車内に装備された昇圧システムが400Vを800Vに変換するのでまったく問題はない。

また、充電出力にしても、既存のチャデモの50kWを大きく上回る150kWがタイカン用に用意されるため、わずか30分間で80%までバッテリーを充電できるという。タイカンの航続距離は500km以上なので、その80%ということは400kmに相当する。日本の高速道路でいえば4時間分の走行距離だ。つまり、4時間に1度、30分の休憩を行えば、タイカンはいつまでも走り続けられることになる。これぞ、ポルシェが目指した“超”急速充電の利便性といえるだろう。

REPORT/大谷達也(Tatsuya OTANI)

【SPECIFICATION】

ポルシェ タイカン ターボS

ボディサイズ:全長4963 全幅1966 全高1378mm

ホイールベース:2900mm

トレッド:前1690 後1655mm

車両重量:2295kg

バッテリー容量:93.4kWh 

電気モーター(前後):永久磁石同期モーター

トランスミッション:前1スピード 後2スピード

駆動方式:AWD

最高出力:460kW(625ps)

オーバーブースト時:560kW(761ps)

最大トルク:1050Nm

サスペンション:前ダブルウイッシュボーン 後マルチリンク

ブレーキシステム:前後ベンチレーテッドディスク

ブレーキ キャリパー:前10 後4ピストン

ブレーキディスク:前後セラミック コンポジット ブレーキ

ローター径:前420×40 後410×32mm

タイヤサイズ(リム幅):前265/35ZR21(9.5J) 後305/30ZR21(11.5J)

最高速度:260km/h

0 – 100km/h加速:2.8秒

0 – 200km/h加速:9.8秒

0 – 400m加速:10.8秒

航続距離(WLTP):388 – 412km

電力消費量(WLTP):25.7 – 24.5kWh/100km

CO2排出量:0 g/km

ポルシェ タイカン ターボ

ボディサイズ:全長4963 全幅1966 全高1381mm

ホイールベース:2900mm

トレッド:前1702 後1667mm

車両重量:2305kg

総電力量:93.4kWh 

電気モーター(前後):永久磁石同期モーター

トランスミッション:前1スピード 後2スピード

駆動方式:AWD

最高出力:460kW(625ps)

オーバーブースト時:500kW(680ps)

最大トルク:850Nm

サスペンション:前ダブルウイッシュボーン 後マルチリンク

ブレーキシステム:前後ベンチレーテッドディスク

ブレーキ キャリパー:前10 後4ピストン

ブレーキディスク:前後セラミック コンポジット ブレーキ

ローター径:前415×40 後365×28mm

タイヤサイズ(リム幅):前245/45R20(9J) 後285/40R20(11J)

最高速度:260km/h

0 – 100km/h加速:3.0秒

0 – 200km/h加速:10.6秒

0 – 400m加速:11.1秒

航続距離(WLTP):381 – 450km

電力消費量(WLTP):26.7 – 23.0kWh/100km

CO2排出量:0 g/km

【問い合わせ】

ポルシェ カスタマーケアセンター

TEL 0120-846-911