だがEV車を普及させる上でネックになっているのが充電時間の長さだ。
そんな状況を変えるため、このほどアメリカ・アイダホ国立研究所のグループは、AIの力で充電プロセスを最適化する方法を考案した。
それを使えば、どんな種類のバッテリーでも10分足らずで9割充電でき、しかも傷める心配もないとのこと。
この方法が広がれば、これまで充電時間で電気自動車の購入に二の足を踏んでいる人たちも、前向きに検討することになるかもしれない。
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電気自動車普及への課題
電気自動車（EV）が登場したての頃、バッテリーを充電するのに何時間もかかっていた。だが、技術の進歩により、今では実用的な急速充電器が開発されている。充電器は、その電源や充電能力をもとに大きく次の3つのタイプに分けられる。
・レベル1：壁のコンセントにつなぐ標準的なタイプ。充電速度は一番遅く、20時間近くかかる充電器の使い勝手とバッテリーの耐久性はトレードオフの関係にある。
・レベル2：208〜240VACで、充電時間は8時間以下
・レベル3：300〜600VDCの急速充電器。30分以内にバッテリーの80%まで充電可能
利用者としてはできるだけ速やかに充電したいところだが、今の技術では速く充電しようとすると、バッテリーが傷んで寿命が短くなってしまうのだ。
バッテリーが充電される時、リチウムイオンがマイナス極（負極）からプラス極（正極）へ移動する。
この移動速度を速めれば、それだけ充電も速くなる。だがそれによってリチウム金属が蓄積して、プラス極が摩耗したり、割れたりする。
photo by Unsplash
AIの力で充電プロセスを最適化
これを解決するには、バッテリーのタイプに合わせて、充電プロセスを柔軟に調整してやればいい。こうすることで速やかに充電しつつ、バッテリーの劣化を抑えるのだ。しかしそのためには、大量のデータをもとに、さまざまな充電方法がさまざまなバッテリーの寿命・効率性・安全性に与える影響を割り出さなければならない。
そこでエリック・デュフェック氏らは、これをAIに機械学習で学ばせることにした。
これによって充電方法の違いによる、各種バッテリーの寿命や故障などについて予測するのだ。あとはそれに応じて、充電方法を制御してやればいい。
この充電アシストAIの助けがあれば、バッテリーの種類にかかわりなく、10分以内に9割充電できるという。しかも、これだけの急速充電でありながら、バッテリーが劣化することもない。
photo by Unsplash
ガソリン車で給油するのと同じ感覚で充電
デュフェック氏は、急速充電は消費者の信頼を高め、電気自動車の普及を進めるための鍵ですと語る。
これによってガソリンスタンドでの給油と同じような感覚で充電できるようになります
現時点でEVをフル充電するには、急速充電器を使っても30分はかかる。だが今回の方法なら、バッテリーを傷めることなく、10分で9割以上充電できる。
これは大きな改善だと研究グループは主張する。
同グループは今後、今回のモデルを用いて急速充電にふさわしいバッテリーを設計する予定であるとのこと。最終的に目指すのは、充電器に充電方法を”オーダー”する電気自動車であるそうだ。
この研究は、『アメリカ化学会』の会合で発表された。
References:Super-fast electric car charging, with a tailor-made touch -- ScienceDaily / written by hiroching / edited by / parumo
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コメント
1. 匿名処理班
ダイナモ載せておけば
自家発電しながら
永久機関にならんの？
2. 匿名処理班
その充電環境が当たり前になったらＥＶ買うわ
3. 匿名処理班
固定場所で充電する、という前提をなくせば簡単に解決する。
走行中に燃料を燃やして発電し充電しながら走れば良い。
もちろん燃料は減っていくが、その補給には充電ほどの時間はかからない。
しかも今あるガソリンスタンドを利用すれば設備投資の必要もないためさらにエコである。
4. 匿名処理班
ガソリン日本完全敗北
5. 匿名処理班
そういう話たまに聞くけど、実際に実用化となると難しいんだろうな。
6. 匿名処理班
電気自動車が流行れば自動車業界は新たな金づるができるから必死だよな
現状じゃまだまだ無理だろうけどな
7.
8. 匿名処理班
※3
それ日産e-POWERやんけ
9. 匿名処理班
車側にメーカーが最適な充電条件インプットしたICチップでも実装しといて、充電器側で読み取って指示通りに充電するようにすればすぐにでも実現できるのでは？
それとも初めからAIありきでの研究なのかな
10.
11. 匿名処理班
>>1
それがハイブリッドだけど永久機関にはならない
12. 匿名処理班
うちのはアクセル離した後の余剰動力で発電してる
エンジンブレーキみたいで運転しやすい
ハイブリッドタイプって大体そうなんじゃないかな
13. 匿名処理班
後未だ課題は渋滞や、通行止めを長時間喰らった時のバッテリーをどうするかだよなぁ
14. 匿名処理班
元の理論を提唱してる奴が悪いのか、記事の書き方が悪いのか「AIに最適な充電プランを」って最高30分かかるものを10分に短縮させる技術的理論について全く説明していないのだが、AI、機械学習といえば聞こえがいいが、根性で何とかするのと同じレベルだろ。
15.
16. 匿名処理班
※3
その発想自体は戦前からあってポルシェ博士がドイツ軍向けの車両用に幾つか提供しています。
現代の日本でも日産などのハイブリッド車がその方式ですよ。
17.
18. 匿名処理班
充電ステーション近辺での感電事故が増えそうで怖いんだよなぁ・・・
韓国や中国は洪水の度に地中に埋めた電線の漏電で逝く人々だらけじゃん？
19.
20.
21. 匿名処理班
電気自動車って渋滞とかでハラハラしながら運転してるんかな？実用的ではないな。
22. 匿名処理班
※21
ほんとそれな 災害が多い日本
お盆の渋滞で事故が重なり更に大渋滞、真冬の予期しない豪雪で足止め、
豪雨でバッテリーのショート火災とか考えると、まだまだ電気自動車は買えない
23. 匿名処理班
今一判らんがAIでスピードアップ出来る物なのか？
データのダウンロードみたいだな…
24. 匿名処理班
最高に効率とクリーン度の良い回転数？でガソリンエンジンを回して、その動力で発電機を回して発電してモーターを駆動すれば良いんじゃね？？
25. 匿名処理班
で、そのＡＩがどうやって最適化させて充電させるのかが分からない
26. 匿名処理班
即時充電なんて、
バッテリーをユニット化して規格統一して、
ガソリンスタンド等で充電済みのものを交換、
ぐらいしか思いつかない
バッテリー性能で金額別ければ
ガソリンのレギュラーハイオクみたいな
感じにもできるんじゃないか
27. 匿名処理班
アルミで出来てる一円玉の内包エネルギーが長崎広島原爆と同等、ならＮ次元からの電源変換出来る亜空炉を造れたらな〜
28. 匿名処理班
※21
それガソリン車でも燃料残量少なければ一緒
29. 匿名処理班
「同グループは今後、今回のモデルを用いて急速充電にふさわしいバッテリーを設計する予定であるとのこと。」
技術内容がいまいち良くわからないけど、残念なのは今すぐこれを使って既存の電気自動車の充電を早くする、ということは出来ないようだ。
30. 匿名処理班
いつも思うんだけど、車の屋根とかボンネットにソーラーパネルつければよくね？
簡単に取り外せるなら、なお結構。
これは電気自動車に限らずガソリン自動車もそうだけど、ある程度、自家発電が出来る車って凄い便利だと思うんだが、バッテリーが上がったときも何とかなりそうじゃん。
絶対需要あると思うんだよな、青空駐車してる人たくさんいるし、バスやトラックみたいな働く車は全部つけるべきだと思う。 んで、これ別電源にもつないで、エンジンつけなくても冷暖房を（タイマー式で）車内にかけられるようにすれば相当快適になると思うんだが。夏の長時間駐車はマジでキツい。
ソーラーが高いのは大口注文がないし、数が少ないからでしょ。国が法を整備して義務化させれて、何百、何千万台の車に取り付けるような時代になれば安くなるでしょ。 エアバッグやカーナビ、車載カメラも昔に比べればだいぶ安くなったぜ。
31. 匿名処理班
※28
でもね、携帯タンクで給油みたいにいかんでしょ
32. 匿名処理班
無理やと思うで。電池毎に劣化状態違うからね。そこを判断できるほどAIはそこまで優秀ではない。
33. 匿名処理班
ガソリンスタンドならぬ
電気スタンドが出る日も近いのかもね
34. 匿名処理班
どう考えてもどんなバッテリーでも10分で90％、って、バッテリー壊すリスク負わずには無理でしょ。
とんでもない低容量限定なら別だけど。
最新の俺が知らない方式のでたばっかのバッテリーならともかく、既存のリチウムイオンバッテリーってのは
・高速充電すると発熱、寿命を縮めるリスクがある
・低速放電でいいなら低価格、低リスク、低発熱、よりローコストで生産可能
のはず。
ＡＩどんなに駆使しようが物理現象、化学反応が変わるわけじゃないんだから改善できても
記事内のレベルの実現にはバッテリー自体のブレイクスルーが必須でしょ
35. 匿名処理班
それが使える技術なら、あっという間に普及するだろｗ
チェリーピックだよ。
36. 匿名処理班
>>28
電気自動車はガソリン車はrange20kmでも5kmでバッテリー切れしたり残量が当てにならないから5分の1になったら必ず充電が必要
37. 匿名処理班
バッテリー共用で交換すれば、F1ピットのタイヤみたいに一瞬で充電完了じゃないの?
38. 匿名処理班
電圧が恐ろしいほどで高いでしょうね
鉄腕アトムの100万ボルト級とか
安全面と設置機械のお値段とかいろいろ問題がありそう
39. 匿名処理班
急速充電が欲しくなる長距離運転を考えると、1回目の充電は出来る。2回目も、まぁ半分ぐらい入る。3回目は無理でしょ？実現には、バッテリーを急速冷却出来る技術と、メーカーの考えを変える必要がある。
40. 匿名処理班
※37
想像しづらいかもしれんけど電池って重いんよ
日産のノートに搭載されてる電池でも約260kgあるからね？
ちょっと「気軽に交換」とはまだ言えないんじゃないかなぁ…
41. 匿名処理班
※14 ※25
記事の文章を普通に読んだ印象では、
「急速充電といえど、あまりに急速すぎるとバッテリー自体が
傷むリスクがあるから、現実問題として 現行製品は
余裕率を見て、ある程度 抑えた充電速度にし、30分は掛かる」
「AIが大量学習したパターンに照らせば、各種バッテリーの
タイプ別に、傷まない範囲で最大限可能な速度ギリギリ狙いが
容易に割り出せ、潜在キャパをフルスペックで発揮できる。結果､
今まで壊れたら困るからやってなかった10分充電もできる」
といった理屈に思えるが、違うの？
42. 匿名処理班
>>30
重いから充電するエネルギーよりもその重量動かすエネルギーコストの方が高くつく
それくらい5秒でわかるだろ
43. 匿名処理班
「出力250kW級の急速充電機を１台稼働させると、そのグリッド（送電網）には一般家庭70軒が契約電力目一杯まで使用したのと同じだけの電力負荷がかかる」らしいから電気自動車の普及には発電、送電網の再整備が必要。
44. 匿名処理班
これマジなら革命的技術発展だな
45. 匿名処理班
同じ電力量を短時間で充電するには電圧か電流を上げなければならない。
これまでは、そんな大電流どうやって流すんだよ！で終わってる。
46. 匿名処理班
うさん臭いｗ
EV推進され始めた途端そんな技術が都合よく出てくるわけないｗｗｗ
47. 匿名処理班
あまりAIを舐めない方がいい…
48. 匿名処理班
※4
ほー貴殿は冬の日本海側でEV車でドライブとかできるんだｗ
49. 匿名処理班
※38
鉄腕アトムは100万馬力や ボルトと違うで
あと勘違いしやすいがボルトは電圧であって仕事量ではない
いくら電圧上げても電流が無いと動かない
ちなみに冬セーターとか脱ぐと静電気発生するだろアレ電圧で言えば4ｋｖぐらい有る
電流がμＡ（マイクロアンペア）以下なのでちょっと痛い程度で済んでる
50. 匿名処理班
技術的に未熟なのにEV車をゴリ押す不思議
急速充電でもバッテリーは劣化し普通に使っていても劣化して寿命は3年程度
中国では電力不足から電気スタンドの付近に大行列ができていたし
まだ10年は早いね
51. 匿名処理班
※30
EV車を充電できるくらいのソーラーパネルの面積っていかほど？
52. 匿名処理班
スレ違いだけど逼迫する昼間の電力事情に負担をかけるのは重大な環境破壊につながる行為
余っている夜間電力を使って充電し使用してなんとかエコかもしれないってのが今のEV事情
53. 匿名処理班
電気自動車の価格のほとんどは車載バッテリーの値段だという
スマホのバッテリーみたいに劣化して総充電量が減っていくと、航続可能距離が短くなるし
バッテリー交換はかなり高額らしい
だから充電時のバッテリーの劣化を抑える技術は有用だろうね
けれども、その技術をどこでも使えるように汎用化し低コスト化して普及させられるかどうかは、また別の話になる
技術革新によりバッテリーの諸問題が解決して、充電時間が短縮され、災害に強い充電インフラが普及して、核融合発電の実用化で総発電量が飛躍的に増加したら、電気自動車の方がいいかもね
一体いつになるやら
54. 匿名処理班
※30
鉄腕DASHでやってたな
ソーラーカーだん吉
55. 匿名処理班
※14
これは思った
例えばEV車に使われるバッテリーは円筒形で電動自転車、電動ドライバー、ハンディ扇風機に使われるものとほぼ一緒だけど、どれも3C充電（20分で満充電できる電流）が限界。
これを10分で充電しようとすると6C充電になるけど、本当にできるのか？
ちょっとでも品質悪いものを3C充電して発火する事例とかあるのに。
56. 匿名処理班
学者の質がわからない
単に金儲け目的でほぼ効果の無い説を発表しただけかもしれない
発表ひとつひとつ真に受けてたら世の中の問題が全て簡単に解決すると勘違いしてしまうだろう
こういうメディアしか取り上げないのが信憑性の無さを表している
57. 匿名処理班
とりあえずそれスマホにもくれ
58. 匿名処理班
今成熟していない技術をくさして、
後でぶち抜かれ惨めな状況に追い込まれるより、
世界中の技術の芽に目を光らせる態度は持ちたいものだな
59. 匿名処理班
充電速度の向上をシステム的に解決していこうという考えは感心する
ただ、ＥＶの最大の欠陥であるバッテリーそのものが持つ時間劣化や温度変化に対する脆弱性、希少な物質が生産に必須といった問題がどうにかならない事には……
60. 匿名処理班
電気自動車は年々問題が増えているからな
クリアできる問題や既にクリアされた問題もあるだろうが
流通量が増えてからの問題はまだこれから出てくる
61. 匿名処理班
>>42
軽量ソーラーパネルがあるって調べれば5秒でわかるだろ
そんなのも知らないのか？
62. 匿名処理班
問題は充電時間じゃないでしょ。テスラなら10分で150kmぐらい充電できるんだから十分でしょう。
63.
64.
65.
66. 匿名処理班
スーパーの駐車場とか自動車販売店とかにある充電施設は現在は30分程度かかるから買い物時間には丁度いいんだよな。
家庭用充電器の性能改善が必要20数時間でははく半分の十数時間、できれば8時間以内だと帰宅即充電開始、朝には充電終了だといいな
67. 匿名処理班
>>62
いや、充電時間が1番の問題だと思うけど…
68. 匿名処理班
それでも10分もかかるのかよ……
ガソリンなら50L入れようが5分もかからんのにね
69. 匿名処理班
>>4
それはお前の願望なｗ
70. 匿名処理班
>>28
ガススタが混んでなければ、40Lを5分で給油可能。洗車機が空いてればもう5分で洗車も出来る。
今どきのハイブリッドなら、40Lで700〜800kmは楽勝だね。
71. 匿名処理班
>>1
発電する分で抵抗が発生するんだが、発電効率からして入力エネルギー＞発電エネルギーだからダイナモ載せたらかえって非効率なんよね。
72. 匿名処理班
>>5
インフラ側、電力供給が大変そう。
SAは発電所併設かな？
73. 匿名処理班
>>14
電池の発熱はどうするんだろうね
74. 匿名処理班
※30
ソーラーパネルがオプションになってる車は既にあるけど、ソーラー発電システムを搭載する価格上昇分をペイできないので完全に趣味の領域の代物だよ。クーラー使いたいなら素直にエンジン回して発電した方が安上がりで効率的なんだ。
75. 匿名処理班
>>21
高速道路のほうがハラハラドキドキしますよ。
YouTubeで幾つもあります。
76. 匿名処理班
※68
差の5分じゃ我慢出るでしょ
77. 匿名処理班
さすがに「在来型のバッテリーでもAIで10分」はビッグマウスだと思うけどね…
こういうのはデカくぶち上げないと金を取れなかったりするんだろう
78. 匿名処理班
※37
たしか電動バイクに関しては中国かどこかでそんなんやるって話があったような
まぁ原チャリサイズの電動バイクが積む小さなバッテリーだからこそできることですが