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なぜ?ハイブリッド車が選ばれるのか・搭載されているバッテリーの秘密
1.ハイブリッド車ってなに?
ハイブリッド車とは、複数の動力源(原動機)を持つ自動車の通称です。
1997年トヨタ自動車が発表した世界初の量産ハイブリッド車「プリウス」は、ガソリンで動くエンジン(燃焼機関)と、電気で動くモーター(発電機)の2つの動力が採用されています。
ハイブリッド車は、ガソリンと電気の2種類の動力で動き、燃費や環境性能に優れています。
日本におけるハイブリッド車の保有台数は右肩上がりで増え続けており、現在、国内では約750万台のハイブリッド車が使われています。
(一般社団法人 自動車検査登録情報協会 平成30年統計より)
2.ハイブリッド車が選ばれる理由
選ばれる理由として挙げられるのは、燃費性能です。
ガソリン車とハイブリッド車の最大の違いは、電気で走行できるか否かであり、電気で走行する間はガソリンが不要なので、燃費が良くなります。
また、地球に優しいハイブリッド車は、バッテリーに蓄えられた電気を使って走行している間は、燃料を燃焼・爆発させて動力にする必要が無いため、CO2やNOXの排出はしません。
よく耳にするハイブリッド車の「回生ブレーキ」ってなに?
従来のクルマは、ブレーキパッドを使って摩擦抵抗によって、速度を落としていた。この場合、クルマを動かしていた運動エネルギーは摩擦熱として大気中に放出されることになる。
つまり、捨ててしまっていたのだ。その失ってしまう運動エネルギーを回収するのが回生するブレーキとなる。
具体的には、タイヤ&車軸に発電機をつなぎ、発電機を回す抵抗をブレーキとして利用する。
ドライバーの操作方法としては、アクセルをオフにしたり、ブレーキを踏んだときに、発電機を作動させて、その発電によって発生するトルクをブレーキに利用する。
回生ブレーキを使うことができると、これまで捨てていた運動エネルギーの一部を電力として回収でき、その電力を再利用することで、燃費や電費を向上させることが可能になる。
ハイブリッドカーの燃費の良さは、回生ブレーキを利用していることも大きな理由の一つです。
実際に回生ブレーキによる燃費性能向上効果はおよそ7~10%と言われております。
メンテナンスフリーなの?
メーカーによってさまざまではありますが、ハイブリッド車は構造がシンプルで消耗品が少なくメンテナンスフリーと言われています。
その中の一つとして・・ブレーキパッドの交換目安はガソリン車で3~5万キロ、ハイブリッド車で7~10万キロと言われています。
交換費用は共に1~2万(取付工賃別途)です。
注)ブレーキパッドの消費については、車種(乗員数や荷物の積載量)路面状況・使用条件により異なります。
ガソリン車とハイブリッド車燃費コスト比較
3.搭載されているバッテリーの種類は?バッテリーが上がってしまったらどうなる?
ハイブリッド車にはバッテリーが2つあります。
①補器バッテリー・・・通常のバッテリーと起動の役目をするメインバッテリー
②駆動用バッテリー・・・モーターの電力源であるメインバッテリー
ハイブリッド車は、モーター駆動用にニッケル水素やリチュウムイオンバッテリーを搭載しています。
同時にまた、補機用として12Vの鉛バッテリーも併用しています。
この鉛バッテリーが、待機電力を供給しているので、これがバッテリーあがりをしてしまうと、ハイブリッドといえども、スイッチが入らなくなり、走行不能となってしまいます。
駆動用として大きな容量のバッテリーを搭載しているのに、なぜ、小さな12Vバッテリーがあがってしまうのを予防できないのか?
極端な例として、何ヶ月もクルマに乗らなかったとすると、当然ながら鉛バッテリーはエンジン車と同じようにあがってしまう可能性が出ます。
それを予防するため、ニッケル水素やリチュウムイオンバッテリーから電力を補充することは、技術的に不可能ではありません。
DC-DCコンバーターという装置を通じて、高電圧の駆動用バッテリーから12Vの鉛バッテリーへ電圧を下げて電気を送り、充電することができます。
しかし、たまたま駆動用バッテリーの電力もかなり使ってしまったまましばらく乗らなかった場合、それでも12Vバッテリーへの電気を供給してしますと駆動用バッテリーもあがってしまうことになります。
駆動用バッテリーが「あがる」と復帰は困難!!
鉛にしてもニッケル水素やリチウムイオンにしても、新品バッテリーが満充電になり使えるようになるためには、ゆっくり時間をかけて充電し、なおかつしばらくそのまま保存して、バッテリーが落ち着きのを待たなければなりません。
鉛バッテリーは容量もすくないので、それほど手間はかかりませんが、上記の手順がバッテリーを大事に使う事が肝になります。
ニッケル水素電池とリチウムイオン電池の比較
4.バッテリー(補機用・ハイブリッド用)の寿命・交換コスト
補機用バッテリーの一般的な寿命は3年前後とされ、~1万円程度で交換が可能です。(取り付け工賃別途)
ハイブリッド用バッテリーの一般的な寿命は各メーカー・車種により異なりますが、10年または10万キロが目安とされ、費用は20~30万となっております。
寿命の予兆は・・
ハイブリッドバッテリーはエンジンに直接影響を与えるため、バッテリーの不調の多くはエンジンに現れます。
バッテリーが弱くなると充電や放電がうまくいかなくなり、ハイブリッド車の最大の利点である燃費が悪くなります。
実際には「燃費が悪くなってきた」と感じる前に、点検を促すメッセージが表示されますので、ディーラーや修理工場などに相談し、早めに交換することをおすすめします。
また、補機バッテリーは寿命が近づくと、ハイブリッドシステムが起動しなかったり、頻繁にバッテリー上がりを起こしたりします。
バッテリー上がりが短期間に何度も起こった場合は、補機バッテリーの交換時期と考えられます。
まとめ
ハイブリッド用バッテリーは非常に寿命が長いため、新車で購入して交換することのないまま手放すユーザーがほとんどです。
長距離を乗るほど、燃料代の恩恵は比例致しますが、ハイブリッドバッテリーの交換時期にお乗り換えを検討されることはいかがでしょうか。
バッテリー交換の時期や予兆について知っておくと、メンテナンスの費用を抑えられることができますので参考にしてみてください。
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