電気自動車（EV）とは｜定義・仕組み・歴史・環境メリット

歴史

最初の発明者が誰であるかは不明だが、1828年にハンガリーのアーニョス・ジェドリックが電気自動車の小型模型を製作し、実用化した。1830年代にはスコットランドのロバート・アンダーソン、オランダのストラティッシュ教授、バーモント州の鍛冶屋トーマス・ダベンポートが電気自動車を製作した。ダベンポートは直流電気モーターの発明者と言われている。1865年、フランスのガストン・プランテがより優れた電池を作った。1886年、コネチカットの発明家フランク・スプレイグが電気モーターに重要な変更を加えた。

イギリスとフランスは、早くから電気自動車の改良に取り組んでいた。アメリカでは1891年以降、A・L・ライカーが3輪の電気自動車を、ウィリアム・モリソンが6人乗りのワゴンを製造し、電気自動車への関心が高まった。

1899年と1900年は、アメリカでは電気自動車が他の自動車（蒸気、ガソリン、ディーゼル）を圧倒して売れた年であった。その一例が、シカゴのウッズ自動車会社が1902年に製造した「フェートン」で、航続距離18マイル、最高速度時速14マイル、価格2,000ドルのものであった。(当時は町と町の間に良い道路がほとんどなかったので、ほとんどの運転は短距離であった）。電気自動車は、蒸気自動車と同じくらいの距離を走ることができ、発進に30〜40分もかかりませんでした。ガソリンエンジンは臭くてうるさかった。

しかし、その後、内燃機関（ガソリンやディーゼルを使うもの）が大きく改良され、そのエンジンを使った車は、他の車よりはるかに遠くまで、速く走ることができるようになったのです。

エンジンを外して電気モーターと電池を入れて、ガレージで電気自動車を作る人もいましたが、長い間、大きな自動車会社が電気自動車を作ることはなかったのです。1990年代後半になって、ようやく大手の自動車会社が電気自動車を再び作り始めたのです。最も有名なのはGMの「EV-1」である。今、代替燃料車への関心が高まっている。

電気自動車の種類

純電気自動車

内燃機関を持たず、エンジンとは別の方法で動力を得る電気モーターのみで駆動するタイプの車です。

• 燃料電池は、水素から電気をつくります。水素は非常にありふれたものですが、貯蔵するのが難しいのです。水から作ることもできますが、通常は天然ガスから作られます。水素を充填できる場所が少ないため、このような自動車はあまり作られていません。燃料電池車を作っている数少ない会社のひとつがトヨタで、「ミライ」があります。
• 太陽電池は、太陽からのエネルギーを電気として蓄え、車を走らせる。しかし、ソーラーカーに降り注ぐ太陽の光だけでは、フルサイズの車を速く走らせることはできませんし、どこかにエネルギーを蓄えなければ夜間は動きません。毎年、太陽電池だけで一番遠くまで行ける車を作る競争が行われています。
• バッテリー電気自動車（BEV）は、車内にある大きなバッテリーに電気エネルギーを蓄えます。バッテリーは車外の電源（通常は家庭用コンセント）から電気を供給されます。現在、最も一般的な電気自動車です。世界中の多くの政府が、公共の場に充電ステーションを設置することを奨励しています。充電ステーションには、ほとんどの種類のプラグインカーを充電できるプラグが付いています。BEVを作っている会社には、リーフを持つ日産自動車や、i-miEVを作っている三菱自動車などがあります。アメリカのテスラという会社は、ロードスター（スポーツカー）や最近ではモデルSなど、とても早く充電できるBEVを製造していることで有名です。

ハイブリッドカー

ハイブリッドとは、2つのものを組み合わせたものです。この場合、電気モーターと、エンジンなどの別の動力のことです。このため、ハイブリッドカーは本当の意味での電気自動車ではありません。

• ハイブリッド自動車（HEV）は、内燃機関と車輪を駆動する電気モーターを搭載しています。通常、低速走行時には電気モーターを使用し、高速走行時には内燃機関のパワーを使用します。エンジンは、ガソリンやディーゼルなどの燃料を使い、発電して電池に蓄え、後で電気モーターで使うことができます。バッテリーは電気自動車よりずっと小さく、ガスエンジンを始動させなくても走れるが、バッテリーが切れてガスエンジンを始動させなければならなくなるまで、それほど長くは走れない。トヨタのプリウスが最も売れているHEVですが、ホンダ（クラリティ）、BMW（i3）、フォード（フォーカス）など、世界中の多くの企業がハイブリッドカーを作っており、ホンダ・シビックやトヨタ・カムリなど、ガスだけでなくハイブリッド仕様もあるものもあります。ハイブリッド車は部品点数が多いため、通常、より高価になります。
• プラグインハイブリッド車（PHEV）は、内燃機関と電気モーターを搭載している点では、通常のハイブリッド電気自動車と同じです。しかし、PHEVはバッテリーが大きく、バッテリー式電気自動車と同じようにコンセントからプラグを使って充電することができます。そのため、HEVよりも遠くまで電気だけで走ることができ、ガスエンジンを使う必要がなくなります。ただし、電池の容量が小さいため、BEVのように電気だけで走れないことがほとんどです。プラグインハイブリッド車としては、ゼネラルモーターズのシボレー・ボルト、ヒュンダイのソナタなどがあり、トヨタもプリウス、ホンダもクラリティのプラグイン版を製造している。
• ヒューマン・エレクトリック・ハイブリッド・ビークル（HEHV）は、最もシンプルな形で、自転車にバッテリーとモーターを搭載したものです。トワイクは、2人乗りの屋根付き車両です。ペダルを漕ぐことも、バッテリーで走ることも、その両方も可能です。

その他の車両

電気自動車には、他にもさまざまな種類があります。トロリーバス（無軌道トロリーとも呼ばれる）は、架空電線を動力源としています。多くの電車は、鉄道の電化システムを使って電力を供給しています。いくつかの高速鉄道では、「磁気浮上」と呼ばれるシステムで、線路内の磁石を動力源として列車を動かしている。電動自転車や電動バイクもあり、オースティン・パワーズの映画「ゴールドメンバー」にも登場したコービン・モータース・スパローのような三輪車（トライク）もある。

貨物列車の多くは、ディーゼルエレクトリック方式です。機関車には、電気を供給するディーゼルエンジンと、車輪を回転させる電気モーターが搭載されています。しかし近年は、電力をバッテリーに蓄えたり、燃料電池などを利用するバスや電車もあります。このような乗り物には電線は必要ありません。

メリット・デメリット

メリット電気モーターを使用しているため、非常に静かで、臭いもなく、排気ガスによる公害もありません。屋内でも使用できる。ガソリンや軽油の原料である石油は、限りある資源であり、いつまでも使えるわけではありませんし、価格も高くなっています。バッテリー式電気自動車の電気は、風車、太陽電池、地熱、水力など、再生可能なエネルギー源から供給されれば、地球温暖化ガスをそれほど多く発生させることはないでしょう。

デメリットバッテリーは多くのエネルギーを蓄えることができず、大きくて重いため、通常、自動車はあまり遠くまで行くことができません。充電に時間がかかり、時には何時間もかかる。良いバッテリーは非常に高価であり、すべてのバッテリーはしばらくすると交換する必要がある。アメリカでは、ほとんどの電力が石炭か天然ガスで賄われているため、これらの発電所の電力で動く電気自動車は、地球温暖化ガスを増やすことになります。