ハイブリッドカーに化学電池が搭載される理由

質問

なぜハイブリッドカーへの化学電池の搭載が一般的なのでしょうか。

私としてはハイブリッドカーの一番の売りは「燃費が良い」ことで、
なぜ燃費が良いのかといえば、無駄な運動エネルギーを再利用する仕組みがあるからで、
その再利用する仕組み自体は必ずしも化学電池である必要はないと考えています。

化学電池は廃棄時のコストが高いと聞いています。
あえて化学電池のようなややこしいものを使わずとも、例えばフライホイールのような簡単な仕組みでエネルギーを回収すれば開発し易く、安く売買でき、廃棄もし易くなると思うのですが、
化学電池でないといけない理由は何かあるのでしょうか。

回答No.2

tpg0 · ベストアンサー

こんにちは。

車両総重量も考慮に入れた結果の設計だと思います。

例に挙げたような、フライホイールでは軽く径が小さければ回転エネルギーの蓄積量が小さくなりますし、重く大径のフライホイールでは車両総重量が重くなってしまい通常走行燃費さえ悪化させます。

その点、リチウムイオン電池のような化学電池は大きさの割りには「エネルギー密度が高い」というメリットがあるので、ハイブリッド車とは限らず現行の電気自動車にも使われてます。

将来的には、曾ての電子機器のハイブリッド(真空管＆トランジスター)から半導体素子(IC)が主流になったと同じようにハイブリッド車(エンジン＆モーター)も旧式な技術になり、電気自動車(高性能モーター)が主流の時代になると思いますから、更に高密度エネルギーの化学電池が開発されると予想します。

お礼

エネルギー密度の高さがエコカー採用の1つの判断材料なんですね。
ご回答ありがとうございます。

回答No.6

nekoppe

アクアに乗っていますが停止して２週間後でもモータ発進ができます。フライホイールバッテリは瞬時のエネルギ出し入れはできますが、蓄えて保存しておく事が困難な上、電気として他の物（補機バッテリ充電、エアコンコンプレッサ駆動、等）に使う事もできないので自動車用としては不適なのです。材料と技術の進歩により特殊な車に実験的に使う事は可能になりましたが、一般量産車に使えるようなものが市販されるのは何年先になるか分かりません。

お礼

化学電池は比較的長期間に渡ってエネルギーをためておくために適した手段なのですね。
廃棄・リサイクルのし易さ、小型化、軽量化、モーターの軽量化が課題とはいえ、やはり現在ある技術の中ではかなり使い勝手が良い技術みたいですね。
ご回答ありがとうございます。

回答No.5

md30

回収するまではあなたの考え方でもよいかも知れませんが、問題は回収したエネルギーをどうやって貯めて置くかです。

今のところ、電気エネルギーに変えて蓄電するのが一番良い方法です。化学電池もコスト、取り扱いで今のところ、一番良い方法です。

補足

エネルギーをためておく必要もないのではと考えていたのですが、近場で用を済ますことが多い方々にとってはエネルギーをためる仕組みはエコカーとして必須の機能ですね。

> 今のところ、電気エネルギーに変えて蓄電するのが一番良い方法です。

なぜでしょうか。

回答No.4

chiha2525

興味があったので調べてみました。

採用されない理由は、デカい、ということのようです。小型化が難しい理由はわかりませんでしたが、これが「開発し易く」ないようです。

とはいえ、実績的には012年のル・マン24時間レースで優勝したアウディ・R18 e-torn クワトロがフライホイールを採用していたり、ボルボが昨年開発して近々市販車を出すことを発表してたりするようですので、採用されたクルマを目にするのもそれほど遠くないでしょう。
日本勢ではホンダが結構やっているような記事が多かったですが、トヨタもきっとちゃっかりやってるはずです。

ちなみにフライホイールの利用は、CVTなどを介して回転を直接利用するものと、一度電気に変換しそれを貯めるフライホイール・バッテリーの２つがあるようですが、後者のほうが主流になりそうな感じです。

個人的には、コンデンサーが好きなのですけどね。

お礼

でかい、ゆえに搭載のためのスペースがなかなか確保できなくて開発が難しい、ということでしょうか。
車には疎いので詳しくは分かりませんが、スポーツ用途や走りこむ方のための車にフライホイールが適しているのでしょうか。真っ先に一般車への搭載が考慮されない辺りからして、フライホイールは車の用途を選ぶようですね。

回答No.3

Kon1701

以前、フライホイールも試作されていたと思います。ただ、バスなどの大型車だったように思います。
フライホイールは、構造は簡単ですがブレーキのエネルギーを効率よく溜めるのは難しいと思います。また、抵抗がありますから長時間の保存には向きません。バッテリなら数日間エネルギーを保存できますね。

あと・・・フライホイールではジャイロ効果が運転に悪影響を与えそうですね。

お礼

フライホイールは「化学電池以外の手段」の例として取り上げたまでです。
が、単純だと思っていたフライホイールにもエネルギー効率の低さなどの問題があるのですね。
ジャイロ効果は確かに運転の安全性に影響を与えそうです。見落としていました。
ご回答ありがとうございます。

回答No.1

noname#211894

＞エネルギーを回収すれ
回収したエネルギーをどうやって「溜めるか」と言う問題

機械的に溜めるのであれば、止まっている間にどこかに行ってしまうのでは？
チョロＱみたいなゼンマイでは、大きく重くなって効率も悪いです。
フライホイールの回転エネルギーを溜めておくことは出来ませんし、最初の段階でそれ以上のエネルギーを使って発進しなければなりません。

余分な回転エネルギーを溜めておけるのは電力に変換してバッテリーに溜めておくという今のやり方になってしまいます。

お礼

エネルギーを溜める手段として化学電池が適している、ということですね。
街乗りがメインの人にとってはエネルギーを溜める手段がないと確かにエコカーの利点がなくなりそうです。
下道で長距離を移動することが多い人の場合は化学電池以外の手段も考えられそうですね。
ご回答ありがとうございました。