地球温暖化やエネルギー不足を背景に、世界各国の政府は、持続可能な環境開発を推進し、低炭素・省エネを追求するため、自動車メーカーに電気自動車への投資を促しています。電気自動車の低騒音・ゼロ・エミッションという利点を考慮し、電気自動車購入のための補助金や税制優遇を行う政策を打ち出しています。ノルウェーやオランダなど一部の国では、2025年までにガスエンジンやディーゼルエンジンの販売を禁止する法律を導入し、台湾の行政院は2035年までに燃料自動車の販売を禁止することを目指しており、電気自動車の開発を直接的に加速させています。電気自動車の台数が全世界で100万台を突破した2015年以降、販売台数は年率50%以上増加し、従来の交通市場に影響を与えています。しかし、過去数年間の電気自動車の台数の増加にもかかわらず、電気自動車の市場は従来の化石燃料を使用する交通機関と比較してまだ非常に限られており、現在電気自動車は民間交通市場全体のわずか0.2%を占めているにすぎません。電気自動車の欠点は、航続距離と充電時間の2点です。中国で最も売れているトヨタ・アルティス（2019年モデル）と、世界で最も売れている電気自動車テスラ・モデル3を比較すると、前者の航続距離は約750km、後者は約450kmと、67%もの大きな差があるのです。テスラ独自のスーパーチャージャーで20%から80%まで30分かかるテスラモデル3に対し、燃料車は10分以内で満タンにすることができます。

7000セルのバッテリーを搭載したテスラの電気自動車

例えばテスラのスーパーチャージャーでは、充電中にバッテリー温度が113.1℃ (45℃) を超えると、入力電力を25%削減する保護機構が作動し、充電時間の増加に直結するほか、リチウムイオン電池の化学的安定性を確保するために、車内にある7000個以上の18650リチウムイオン電池の最高温度と最低温度の差を5℃以内にしておく必要があります。これはすべて放熱に関係することです。

 

作者

林唯耕教授

学歴 | 米国メリーランド大学博士

現職 | 国立清華大学工学・システム科学部兼任教授

專門 | 電子構造放熱、ヒートパイプ、ループ式ヒートパイプ (CPL、LHP、PHP)、省エネ設計、太陽エネルギー蓄熱と冷却、熱流システム、電子部品の冷却、二相流、人工衛星及び上空飛行物体の熱伝導部品