EVは酔いやすい!? EV（電気自動車）が急速に普及し始め、街なかでその静かな走行音を耳にする機会も増えた。いや、走行音すら気付かず、EVの存在にハッとする場面もある。EVには、独特でシームレスな力強い加速で、多くのユーザーがその感覚に魅了されている。しかしその一方で、「EVはクルマ酔いしやすい」という声を耳にすることも増えている。“EV酔い”ともいわれるこの症状はなぜ起こるのだろうか？ ＜EV特有の“動き”が感覚に障害を及ぼす!?＞ まず、クルマ酔いの根本的なメカニズムをおさえておこう。この酔いは目から入る視覚情報と、耳の奥にある平衡感覚器官（三半規管や耳石器）が感じる加速度や傾きといった平衡感覚の情報に「ズレ」が生じ、脳が混乱することによって引き起こされる。たとえば、車内でスマートフォンや書籍を見ていると、視覚は「静止している」と認識するが、三半規管はクルマの加減速や揺れを「動いている」と感知する。この情報の不一致が、自律神経の働きを乱すこととなり、不快感や吐き気といった症状を誘発するのである。 EVが従来のICE（内燃機関）車とは異なる乗り心地であることは間違いない。車内は静かでガソリンの匂いもしない。対してICE車では加速や減速のタイミングはエンジン音や振動など五感で事前に察知できる。それにより身体がクルマの動きに“先まわり”して適応できていた。 しかしEVの場合、エンジン音がなく振動も少ないため、同乗者、とくに後ろに乗っている人にとっては身体が「いま加速している」「減速している」と感じにくい。さらに、モーターによるトルク制御は非常に滑らかで変速ショックがない。同乗者はドライバーに比べ予測しにくいため、加減速変化に後から反応することになり、脳が期待した動きと実際の身体感覚との差（感覚の不一致）が生じやすくなるというわけだ。 また、ドライバーが無意識のうちに、わずかなアクセル操作で頻繁に加減速を繰り返しても、同乗者にはその変化を把握しづらい。この「気付かぬうちに揺さぶられている」感覚もEV酔いを招く要因のひとつと考えられている。

熱問題はエンジンがなくともつきまとう 電気自動車（EV）でも、温度管理は必要だ。つまり、冷却機能を備える必要がある。ただし、ガソリンエンジンほど高熱を発するわけではない。 ガソリンは、エンジンで燃やすことで千数百℃の高温になる。そこでエンジン内部に水路を張り巡らせ、ラジエターで冷却し、80℃ほどに維持して事なきを得ている。EVのモーターも、高回転で回せば多くの電流が流れ、永久磁石式同期モーターでも固定子（ステーター）の電磁石の銅線が熱をもつようになる。ちなみに回転子（ローター）は永久磁石なので、電気は流れない。 ことに連続して高速走行をしたり、登り坂を走り続けたりするとモーターの回転数が高いまま維持されるため、モーターの温度があがりやすい。一時的には100℃近くになることもあるだろう。そこで、水冷によって50℃ほどに保つようにしている。 そもそも、モーターが過熱してもガソリンエンジンに比べ圧倒的に低い温度までなので、初代リーフが発売されて以降15年が経つが、モーターのオーバーヒートでEVが走行不能になったとか、壊れたという話は耳にしていない。またモーターは、丈夫な原動機であり、車体などが廃車になる時期が来ても、別のクルマで使えるといわれるほど耐久性がある。モーターに起因する故障や問題はあまり気にする必要はないのではないか。 ただし、コンバートEVのようにエンジン車をEVに改造する場合は、使うモーターの種類により冷却が不十分で、空冷のまま高回転運転を続けたりすると故障する可能性はある。かつて、直流直巻モーターを使ったコンバートEVでサーキット走行をした際に、ブラシが焼けるといった症状が出たことがある。 次に、リチウムイオンバッテリーも発熱する。放電でも充電でも、電気の出入りによって発熱する。バッテリーには内部抵抗があり、電気の流れにくさが熱を生み出す。電気の流れは、川にたとえることができる。通常は川幅を超えて水が流れることはないが、集中豪雨があると、川幅を超えて水があふれだし、洪水になる。 電気の流れも、電線の太さに適した流れであれば問題ないが、より多くの電気を流すと、水のようにあふれ出しこそしないものの、流れにくさが熱となって大気へ放出される。バッテリーが熱くなって、ケースが熱を帯びたり、周囲の空気が温まったりするのは、いわば川の洪水のようなものだ。 リチウムイオンバッテリーが快適に作動する温度範囲は、15～35℃といわれる。いわば人が快適に過ごせる温度範囲に近い。もちろん、35℃以上は猛暑日といわれ、熱中症の危険があるわけだが……。リチウムイオンバッテリーも高温が続くと、熱暴走といって異常発熱や発火の危険性が出てくる。こうなると、オーバーヒートというより事故になってしまう懸念がある。 逆に、低温では化学反応が遅くなって性能が落ちる。そこでリチウムイオンバッテリーも、適切な温度管理をすることが大切で、水冷や液体冷却が施されるようになった。そして低温に対しては、温めることも行うようになっている。一方、日産の初代リーフは、空冷を採用していた。 当初のバッテリー容量は24kWhで、軽EVの日産サクラとくらべ4kWh多いだけだった。したがって高速で長時間走ることは限られ、リチウムイオンバッテリーが高温にさらされる機会も限られたはずだ。なおかつ、もしそのような状況になった場合は出力電流を抑えることで温度上昇を抑えた。走行性能は落ちるが、そうした電力制御による温度管理が行われたのである。 低温に対しては、起動すれば間もなくリチウムイオンバッテリーからの放電がはじまり、それによってバッテリー自体も温められていく。充電においても、普通充電を基本にすれば一気に大電流を流さないため、温度変化に対する適応が可能だった。 ところが初代リーフ以降、大容量バッテリーを車載し、一気に長距離を移動したり、それによって消耗した電力を急速充電器で繰り返し充電したりするといった使い方がされるようになり、水冷などにすることで積極的な温度管理が行われるようになった。

EVになると車両重量が重くなる理由 バッテリーは、なぜ重いのか。 ひと言で答えるのはなかなか難しいが、たとえば、補器用バッテリーとして知られる鉛酸バッテリーの電極に使われる鉛は、元素の周期表で82番目であり、26番目の元素である鉄と比べ3.7倍以上重い（周期表上で数字が小さいほうが質量が軽い）。 鉄も鉛も鉱石といって、自然界でつくられた鉱物のうち、人間に役立つ物質だ。 電気自動車（EV）などで使われるリチウムイオンバッテリーの電極に使われる材料で、コバルト、ニッケル、マンガンなどはいずれも鉱石で、周期表ではコバルトが27番目、ニッケルが28番目、マンガンは25番目の元素だ。 三元系と呼ばれる主力のリチウムイオンバッテリーは、この3つの元素を配分して電極をつくっているので、当然それなりの重さになる。 ちなみに鉄は26番目で、アルミニウムは13番目の元素なので、一般に、アルミニウムが軽いといわれるのはそのためだ。鉄は重金属といわれ、鉄以上の重さの金属を重金属としている。アルミニウムは軽金属と区分けされる。 では、コバルトやニッケルより元素番号が小さく、軽いはずの鉄を使ったリン酸鉄のリチウムイオンバッテリーがなぜ重いのかといえば、電極の結晶構造の違いによる。 コバルトやニッケルは、金属としての結晶構造の間に、サンドイッチのようにリチウムイオンを含むため、より多くのリチウムイオンをもつことができる。 一方のリン酸鉄は、電極の結晶構造の隙間に、柱のように結晶を支える構造があり、そこはリチウムイオンが入り込めないので、電極内にもてるリチウムイオンの量が少なくなる。それは、一充電走行距離が短くなることを意味している。 しかしそれでは商品性で、三元系に劣る。そこで、車載量を増やして容量を確保しているため、結果的に重くなる。

リチウムイオンバッテリーはレアメタルの塊 電気自動車（EV）を支える重要部品のひとつが、リチウムイオンバッテリーである。その正極には、レアメタルが使われている。 レアメタルとは、言葉通り「稀な」という意味があり、地球に存在する量が極めて限られ、鉱物などからの抽出が難しかったり、安定的な確保が難しかったりする、非鉄金属をさす。 希少さという意味では、貴金属もある。これは、数が限られるのはもちろん、腐食に耐える性質を備えた金属をさす。たとえば、金、銀、白金、パラジウムなど8つの元素がある。白金やパラジウムは、エンジン車の排気触媒で使われている。 そして、ベースメタルと呼ばれるのが、鉄、銅、アルミニウム、鉛、亜鉛など、生産量の多い金属だ。鉄やアルミニウムはクルマの車体で使われたり、銅は配線、鉛は鉛酸バッテリーで使われたりしている。 リチウムイオンバッテリーで使われているレアメタルは、多くが、リチウム、ニッケル、コバルト、マンガンなどで、一般に三元系とよばれるリチウムイオンバッテリーは、ニッケルとコバルトとマンガンを組み合わせた合金による電極を使う。そして、リチウムのイオンが正負極の間を移動することで充放電が行われ、まさにリチウムイオンバッテリーはレアメタルの塊だ。 レアメタルは、それぞれに産地が異なる。リチウムは南米の塩湖、オーストラリアの鉱石などから得られる。ニッケルはフィリピンやロシアなど、コバルトはアフリカのコンゴ、マンガンは南アフリカや中国などで、いずれも、日本はもちろん欧米も輸入に頼らなければならない。 中国のEVが、リン酸鉄を正極に使う背景は、普及を目指した原価の低減にある。リンも鉄も、レアメタルやレアアースではないので、安価に入手しやすい。一方、電池性能は高くないとされてきたが、セルの工夫などで三元系と競争力をもてる仕様になってきている。

DCUは「Disconnect Unit」の略称 メルセデス・ベンツのEV（電気自動車）といえば、EQというアルファベットで区別できるようになっているが、そのEQファミリーにおいて「DCU」という独自のメカニズムが拡大しているのにお気づきだろうか。 EQE SUVを皮切りに、EVフラッグシップのEQSシリーズにも採用されている「DCU」は、航続距離を伸ばすことが期待できる革新的かつメルセデス・ベンツのようなプレミアムモデルでないと実装が難しいといえるテクノロジーといえる。 あらためて、DCUとは「Disconnect Unit」の略称。直訳すると「断ち切る装置」といったとこだろうか。特徴としては、前後に駆動モーターを持つ4WDのEVだけが備えるメカニズムとなっている。 EQシリーズにおいても、上級グレードに採用されている印象の強い2モーター式の4WDは、ハイパフォーマンスかつ走行安定性アップを実現するだけではない。EVの場合は4輪で回生ブレーキを利かせることで減速エネルギーを回収できる能力が高まるメリットもある。 唯一といえるウィークポイントは、1モーター駆動で十分に走行できるような状況において、もうひとつのモーターが走行抵抗となってしまうことだ。いわゆるコースティングと呼ばれる惰性で走るような状況において、片方のモーターは“ジャマ”になってしまう。 メルセデス・ベンツの開発した「DCU」は、そうしたウィークポイントを解決するソリューションといえる。このメカニズムを搭載しているモデル（EQEやEQS）はリヤ駆動を基本としているので、低負荷でコースティング的な走行をする際にはリヤモーターだけが駆動していればいいことになる。