【Hyundai】韓国本気のEV IONIQ5 のバッテリー冷却方式とヒートポンプの有無を分析してみた

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みなさん、電気自動車には興味ありますか?ぼくは興味だけありますが、食指は動きません。その程度の興味です。にわかですみません。

先日、トヨタ自動車が15車種のEVを突如発表するというすごいイベントがありました。

トヨタ、新型EVコンセプト「15車種」発表 レクサスLFAのようなスーパーカーも(AUTOCAR JAPAN) - Yahoo!ニュース
Yahooニュースより引用。めちゃくちゃすごくてビビリました。トヨタは本気です

あの巨人トヨタが動きだし、いよいよEVの時代がくるのかなと予感させられます。海外メーカーも次々とEVをリリースし、遅かれ早かれ日本でも公道でEVを見かける機会が増えていくことでしょう。

しかしながら日本人は慎重な気質なのか、それともインフラが間に合ってないからか、日本で発売されているEVは少ないのが現状です。おそらく日本でEVは売れないだとか、市場が縮小していることに嫌気があって海外メーカーもEVを投入してこないんでしょう。EVを売りたいメーカーは皆そろって中国をターゲットにしていますよね。トヨタのbz4xの異形ステアリングが中国限定であることからも、どこを重視しているかがわかります。

bZ4X ワンモーショングリップ(プロトタイプ車両)
当面中国だけに投入されるステアリング

それは日本車のライバル韓国メーカーも例外ではなく、日本にEVを投入せずに本気の製品を中国や米国には投入しているのです。ご存知だったでしょうか?今回は今年の夏にヒョンデがリリースした本気のEV「 IONIQ5」について分析してみたいと思います。なお、この分析はすべて公開されている情報をもとに分析したものであって、ぼくの業務上知り得た機密をもとにしたものはございません。

ぼくがEVを選ぶときに重視するポイント

以前から何度か述べていますが、僕がEVを選ぶ際に重視するのは2つ。①ヒートポンプシステムを搭載しているか? と、②バッテリー冷却システムが水冷であるか? です。前者は冬場の航続距離に直結しますし、後者はバッテリーの劣化を最小限に抑えて長く使えるためですね。以下の記事で述べているのでぜひご覧になってください。

IONIQ5とはどんな車なのか?

まずはヒョンデ IONIQ5 がどんな車なのかを振り返っておきましょう。

IONIQ 5の正面画像

スタイルは最近流行りの少し背が高いSUVタイプです。デザインは個人の好き嫌いに依存するので何とも言えません。先進的な雰囲気を醸し出してはいますね。かっこいいかと言われると・・・ちょっと微妙かな。ぼくはbz4xのほうが好きです。そもそもSUVは好きではないですが・・・。

駆動方式はRRでパワーは125kW。4WD仕様もあります。EVになると駆動方式が自由になって面白いですね〜。RRは一回乗ってみたい、たぶん公道だとFFと違いがわからない気もするけどw

Wikipediaによるとバッテリー容量は58kWhと72.6kWhの2つ用意されているとのこと。

あとサイドミラーが無いカメラタイプを搭載しているようにも見えます。デジタルアウターミラーというやつですね。これはいらんからコストダウンしてほしいのが本音。

IONIQ 5のダッシュボード1

インテリアはすっきりとしたデザイン。最近流行りのメーターとナビ位置にあるモニタが引っ付いた形状になっています。先進的な雰囲気を演出しているようです。いち個人の意見ですが、こういう先進性は不要なので軽トラばりに無骨で無機質なインパネにしてほしい。そしたらコストカットにもなるでしょうし。そもそもインパネにでっかいディスプレイがあっても新しくできることなんてないんですよ。ナビはスマホでやるのでディスプレイなんていらんのです。

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こういうインパネのほうが好きです。これで出したら売れないでしょうが・・

①ヒートポンプは搭載されているのか?

というわけで早速本題に移っていきましょう。公式ウェブサイトを見てもヒートポンプが搭載されているかがわからなかったのですが、公式YouTubeでは高らかにアピールされていました。公式サイトでもアピールすればいいのに・・・。

こんな感じのヒートポンプシステムです

普通のエアコンシステムとは異なる点がいくつかありますね。

この説明によると「外気の熱を2つのラジエータで汲み上げる」と表現されています。車両前方にあるラジエーターはごく普通のラジエーターに見えますが、もうひとつのラジエータはどう見てもエバポレーター(冷房用の熱交換器)にしか見えません。エバポレーターの後ろにある熱交換器はコンプレッサーの出口から直結しているので、車室内を加熱するコンデンサー(凝縮器)でしょう。IONIQ5は冷房用エバポレータ内の冷媒を外気導入で蒸発させて吸熱しているというわけです。すごいことしてますね。

②バッテリー冷却は水冷か?

また、ヒートポンプエアコンシステムと冷却水系システム(クーラントのこと)を組み合わせて冷却性能を上げるとも書かれていました。画像真ん中上部にリザーブタンクが置いてあったり、そこにウォーターポンプがついてたり、クーラントと冷媒を熱交換するような積層熱交換器もしていますので、確かに水とエアコンが組み合わさってはいます。ただ冷却性能が上がる理屈はわかりません。下がるのならわかるけど・・・。

ここで言う冷却性能は当然バッテリーの冷却性能のことです。バッテリーの温度コントロールもしっかりできるとのアピールもされています。積層熱交換器が2つあることから、おそらく片方は凝縮器、もう片方は蒸発器であり、その蒸発器で冷却したクーラントを流す水冷バッテリー冷却システムと見て間違いないでしょう。

E-GMP 5
Green Car Progressより引用。Cooling channelは冷却水の流路です。

IONIQ5が採用している電気自動車プラットフォームE-GMPのバッテリーについての資料が海外サイトに掲載されていました。これを見てもCooling Channelが冷却水の通り道であることは明らかです。つまりは水冷バッテリー冷却システムであることがわかりました。素晴らしいです。

余談:バッテリー充電速度をライバルと比較してみると・・・?

バッテリーの充電速度はEVに対してユーザーがネガティブにとらえる要素のひとつです。そしてこの充電速度に直結するのがバッテリー冷却性能。中学生の知識でも理解できるカンタンな理屈です。充電速を上げる= 電流値を上げるとその分発熱量が大きくなります。以下の式を覚えていますでしょうか?

P = R x I^2 (P:発熱量、R:抵抗値、I:電流値)

発熱量は電流値の2乗で効いてきますから、充電速度を上げることが如何に難しいかわかりますよね。そして電流値を限界まで攻めると、それだけ大きくなった発熱量Pを冷却してやらないといけません。さもなくば電池が熱暴走して壊れてしまいます。

そうした観点を踏まえて比較してみましょう。まずは日本代表としてbz4xとアリアのスペックを振り返ると・・・

  • bz4x:150kW急速充電対応
  • アリア:130kW急速充電対応

でした。一方でIONIQ5のスペックは

ぼく
ぼく

350kW!?ほんとなら凄すぎる・・・!

にわかに信じがたい数値ですが350kWでの充電が可能になっているとのことです。これはおそらくIONIQ5が800Vの高電圧充電に対応しているためでしょう。bz4xは355V、アリアは352Vです。先程の式をオームの法則を使って書き下すと

充電スピード = 電圧 x 電流 ですから、同じ充電速度であればEが大きくなればIは小さくなります。つまり、発熱量は抑えられます。その分高電圧設計が必要になって大変ではあるでしょうが。

ついでにほんとうに350kW充電できているのか計算で検証してみます。この記事には別の表現で充電スピードが表現されていました。ここから検算できるはずです。

IONIQ 5は、ハイパフォーマンスと超高速充電を実現している。800Vの充電技術により、いずれのバッテリーでも350kWの超急速充電器(すでに欧州で導入)に対応し、充電残量10%の状態からわずか18分で80%まで充電できる。また、5分の充電で約100km(航続型2WD/WLTP)の走行が可能だ。しかも、給電機能(V2L/ビークル to ロード)で最大3.6kWの電力を供給できるので、ラップトップPCや電動スクーターなどを運転中または駐車中に充電することもできるという。

充電残量10%〜80%までということは、バッテリー容量が充電された電力はそれぞれ

  • 58kWh仕様:58kWh x (80% – 10%) = 40.6kWh
  • 72.6kWh仕様:72.6kW x (80% -10%) = 50.8kWh

です。それらを18分間の間に充電できるわけですから、正味の充電速度は

  • 58kWh仕様:40.6 x 3600 / 18 / 60 = 135kW
  • 72.6kWh仕様:50.8 x 3600 / 18 / 60 = 169kW

になります。ヒュンダイ(いまはヒュンデ?)さん、350kWは言い過ぎじゃないですかねぇ・・・。それでもbz4xを上回ってきていますから、冷却性能として優れていることは間違いありません。

結論:いまのところ日本での発売予定はないが脅威になりうる存在

ヒュンダイ、新型EV「IONIQ 5」世界初公開 EV専用ブランド第1弾モデル - Car Watch

日本にいると韓国車のことを悪く言う人も多いし、実際公道には韓国車は走っていないので、脅威と思っていない人が多いです。わからんでもない。

しかし海外では自動車は国籍関係なく、平等な目で評価されます。スマホや家電同様に韓国メーカーの品質は比較的に上がっており、すでに日本車のガチンコライバル状態になっているのです。今まで日本車に魅力を感じていた人たちが韓国車にも惹かれている、そんな構図。

実際に韓国の本気のEV IONIQ5を調べてみると、しっかりとヒートポンプシステムを仕上げ、それにバッテリ冷却システムも十分のものを作り上げてきました。これを脅威と言わずにいたらスマホの二の舞は確実です。日本車メーカーも手を緩めずに対抗していってほしいですねぇ。

ちなみにぼくはSUVが好きではないし、デザインも好みではないので欲しくないです。

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ギトギトさん

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