北米でリーフ用ワイヤレス充電器が好評！ワイヤレス充電はEV普及の「ゲームチェンジャー」なのか？【ベストカーアーカイブス2013】

北米でリーフ用ワイヤレス充電器が好評！　ワイヤレス充電はEV普及の「ゲームチェンジャー」なのか？【ベストカーアーカイブス2013】

　EVの欠点は航続距離の短さ。それを急速充電器の普及によってカバーしようというのがこれまでの考え方だったが、非接触（ワイヤレス）充電が可能になれば、この問題は解決できるかもしれない。そして、北米でリーフ用ワイヤレス充電器が発売され好評だという。EVに風は吹くのか？（本稿は「ベストカー」2013年9月26日号に掲載した記事の再録版となります）

文：編集部

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■ワイヤレス充電器は3098ドルで販売中！

アメリカで販売が始まったリーフ用ワイヤレス充電装置。駐車パッドとコントロールパネルが1799ドル、車載アダプター＆セットアップ1299ドルと合わせて3098ドルと比較的安い

　ワイヤレス充電（日本では非接触充電とも呼んでいる）についてはリーフが発売した時から研究されていたものだが、今回初めて発売したのは電力品質のソリューションを手がける世界的メーカー、シャフナー社と関係の深い米国EVatran Groupで「Plugless Power（プラグレスパワー）」という名前で商品化された。

　現在のところ、ラインアップされるのは日産リーフとシボレーボルト用で、米国ボッシュによって設置の際のサービスが行なわれ、価格は3098ドル、日本円で約30万円とそれほど高くない。

　もちろん工事費は別途かかるが、日本でも充電器を設置しようとすれば、本体と工事費合わせて30万円以上するから、従来のプラグタイプよりもおしゃれで新鮮なワイヤレスタイプが人気になってもおかしくない。

　このシステムは日産がリーフ発売時にすでに研究していた電磁誘導方式を使っている。

　EVのワイヤレス充電にはこのほかに三菱がIHIとともに共同研究し、トヨタが技術提携している米国のベンチャー企業WiTricity（ワイトリシティ）社が高い技術を持つ磁界共鳴式もEVでは有力視されている。この磁界共鳴式については後ほど説明するが、まずは今回発売されたリーフ向けのワイヤレス充電器のシステムを説明しておこう。　

システム構成も比較的シンプルで駐車パッドの上に車載アダプターがくるよう駐車すれば、自動的に充電が始まる仕組みだ

　大きく分けると3つの主要部品からなる。01.クルマの下に装着された車載アダプター 02.地上に設置された駐車パッド 03.充電状況を教えるコントロールパネルの3つだ。つまりケータイ電話の充電と同じ原理で、送信コイルの入った駐車パッドに電気を流すと磁界が発生し、その磁界を受信コイルの入った車載アダプター側で受け、電流が発生し、リチウムイオンバッテリーに充電できる仕組みだ。

　円盤状のユニークな駐車パッドの大きさは約56×46cmで高さ6cmとコンパクトで、万一乗り上げても680kgまでの重さに耐えられるという。

　コイル同士が反応する距離が約15cmと短いため、位置合わせが重要になるが、クルマが近づくにつれコントロールパネルが明るくなるなど工夫され、ほとんどのドライバーがすぐに慣れ、適正な位置に停車できたという。

　駐車パッドの上に停車すれば自動的に3・3ｋＷの送電が始まり、満充電になれば自動的に停止する仕組みだ。ケーブルを使用する際とほぼ同じ91.7%の充電効率を持ち、充電時間は200Vのケーブルで充電した時と同じ約8時間で満充電になるという。

　駐車パッドとコントロールパネルをボッシュが取り付ける契約となっていて、約4kgの車載アダプターもボッシュのカーサービスで装着されるほか、新車にはオプションで用意されるという。

　おそらく日本でも来年までに同様のシステムを日産が実用化するだろう。

　ワイヤレス充電器を装着すると、リーフが持つITコントロールによって充電開始時間をタイマーでセットしたり、充電完了の情報がスマートフォンでわかったりとますます便利になるはず。

　最近リーフのタクシーを見るようになったが、例えば駅のコンコースなどに駐車パッドを設置すれば、客待ち時間に充電できるようになり、航続距離も稼げる。仮に6kWの電力を待ち時間15分で充電したとすれば、電費を一般的な7km/kWhとして10.5kmの航続距離が稼げる計算だという。

　すでに実験が始まっているが、ある一定区間に定置式充電器を設置することで走行中の充電が可能になる。クルマが減速し、時に停車するような交差点近くに数百mに渡って地面に埋め込んだりすれば走行中も充電が可能になるだろう。

　なお韓国では2010年、ソウルで地下架線からの電磁誘導によって循環路線で電気バスが走っている。

お隣韓国では地下架線からの電磁誘導によりバスを走らせることに成功している

■決定打になるか？磁界共鳴式非接触充電

壁にあるのがコントロールパネルと送電コントローラーで、下にあるのが駐車パッド

　先にも少し触れた磁界共鳴式ワイヤレス充電は2006年アメリカのMIT（マサチューセッツ工科大）で理論化されたものだ。送電側、受電側それぞれにコイルとコンデンサを埋め込み、共鳴現象が起きることを利用し、特定の共振周波数を使って電力を送るもので実用化の研究が進んでいる。

　そしてこの技術で他社をリードするのがアメリカのベンチャー企業であるWiTricity（ワイトリシティ）社になる。WiTricity（ワイトリシティ）は無線（wireless）と電気（electricity）をあわせた造語だ。

　磁界共鳴式の特徴は電磁誘導式よりも電力の伝達距離が数十cmと大きく、送電装置と受電装置の位置や角度のずれの影響を受けにくいといったことが挙げられる。

　つまり、こちらは地中に埋め、シビアにその上を走行しなくてもいい。例えば側面や斜め方向からのワイヤレス充電が可能で、街中や高速道路の区間ごとに送電コイルを置くことで、走行しながらの充電が可能で結果的に長距離を走れるようになるかもしれない。もちろんそこまでのインフラの整備が可能かどうかは別の話だが、実現すれば充電での航続距離の短さというEVの欠点を払拭できる。

　ちなみにWiTricity（ワイトリシティ）社と技術提携しているトヨタは2015年までにワイヤレス充電式のEVやPHVを発売する計画だが、リーフのワイヤレス充電器が発売になれば前倒しされ実用化される可能性もある。

日産は「Plugless Power」と同様のものの開発を進めていて来年までに発売する予定だ

■NEXCO中日本の給電実証実験

三菱ふそうが作ったキャンターE-CELLは左側面にワイヤレス充電装置を持つ

　高速道路側でもさまざまな検証が始まっている。高速道路各社のなかで最もEVの充電に熱心なNEXCO中日本は三菱ふそうが開発した小型電気トラックキャンターE-CELLを使ってワイヤレス充電の実証実験をこの秋から始める。

　キャンターE-CELLは2t積みの3L DEトラックをEVにしたもので最高出力96kW（131ps）、最大トルク650Nm（66.2kgm）の強力なモーターと70kWhのリチウムイオンバッテリーを搭載する。最高速度80km/h以上、航続距離100km以上という本格的な電気トラックで、チャデモ方式の急速充電コネクターのほか磁界共鳴式のワイヤレス充電装置を持つのが大きな特徴だ。

荷台にあるのがワイヤレス充電装置。下部にリチウムイオンバッテリーを搭載している

ボックス内上がCHAdeMOの急速充電、下が普通充電のコネクターを持ちプラグによる充電も可能だ

　もちろんこんなトラックが走るのは日本では初めてで、ふだんは自走式の標識車として使われるが、コネクター左側面にワイヤレス給電装置を持ち、実際に新富士ICそばの富士保全サービスセンターにあるワイヤレス充電装置から充電が可能だ。

　秋に始まる実証実験では、実際にワイヤレス充電を繰り返すことで角度のずれなどによる充電状況の変化を計測する。

　NEXCO中日本では今後道路にワイヤレス充電装置を設置しての走行中の充電にも前向きな姿勢を見せている。

　まだまだ始まったばかりのワイヤレス充電だが、走行中の充電が可能になれば、クルマに搭載するバッテリーの容量も小さくてすむというメリットがあり、車体の軽量化やパッケージングの高効率化など、EVの姿を一気に変えてしまうかもしれない。

　その一方で、全日本ラリー選手権に自身のリーフで出場し、EVの可能性を追求している国沢光宏氏は「ワイヤレス充電が普及する前に、バッテリー自体が大きく進化する可能性もある。各社とも次世代バッテリーの開発を急ピッチで進めていて、大容量バッテリーが開発されれば、走行中の充電も必要なくなる。ワイヤレス充電は急速充電には向かないから、その点は差し引いて考える必要があるだろう。家電感覚で充電できるのは楽しいと思うけれど」と指摘する。

　航続距離の短さがネックとなっているEV。課題を克服するのはいつか？そのメドを判断するには時期尚早だが、アメリカで始まったリーフのワイヤレス充電器の販売がEV普及の可能性を拡げたことは間違いない。

【番外コラム】ワイヤレス充電は2タイプ