公開日:2023年3月23日
電気自動車(EV)の充電器について解説。電動車の動力の違いと充電に必要な設備とは?
電気自動車が増え、充電器の設置を検討する人が増えています。しかし、電気自動車を使用していない人にとっては、電気自動車の充電器にはどのようなものがあるのか、わかりにくいのではないでしょうか。電気自動車の動力の違いによって、必要になる充電器は異なります。本記事では、電気自動車の種類や、車種によってどのような充電器を導入するのが適しているのか解説します。
1. EVってなんだろう?定義と種類をおさらい
EVは「Electric Vehicle」の略で、電動車という意味です。電動車とは、モーターを使って走る車の総称で、電気の力だけを使って走る電気自動車だけでなく、ハイブリッド自動車や燃料電池自動車も含みます。
日本政府は2035年までに新車販売における電動車の比率を100%にすることを目標としており、今後は電動車が増えていくと予想されます。電動車の増加に伴い、充電器も必要になるでしょう。
電動車について理解するには、EVの4つの種類について知ることが大切です。それぞれどのような特徴があるのかご紹介します。
1-1. ①BEV:(バッテリー式)電気自動車
BEVとは、ガソリンを使わず電気のみを使って走る車を指します。バッテリー式で、エンジンがないのが特徴です。
ガソリンを使わず電気のみを使って走るので、走行中に二酸化炭素を排出しません。環境に優しいエコカーとして、世界的に普及が進んでいます。
維持費が安い点も特徴で、同じ距離を走行するのなら自動車のガソリン代よりも BEVの電気代の方が安いケースが多いです。しかしガソリン車や他のEVと比べると1回の充電で走れる距離が短いため、こまめに充電をする必要があります。充電については、次の章で充電器の種類を説明いたします。
1-2. ②HEV:ハイブリッド自動車
HEVとは「ガソリンで動くエンジン」「電気で動くモーター」両方を備えている自動車です。HEVのモーターはエンジンで発電するので、外部電力を使って充電する必要がないという特徴があります。
HEVは、以下のように分類できます。
- ストロングハイブリッド
- シリーズ方式
- スプリット方式
- マイルドハイブリッド
ストロングハイブリッドは、エンジンを切ってモーターだけで走ることも可能な自動車です。また、マイルドハイブリッドは基本的にエンジンを使って走行し、発進や加速時にモーターの力で補助する自動車です。
ストロングハイブリッドはシリーズ方式とスプリット方式があり、シリーズ方式はエンジンはバッテリーを蓄電するためだけに使用し、走行はモーターの力のみを利用します。
スプリット方式はエンジンとモーターの使用割合を走行の状態によって分割する方法です。低速や発進時はモーターによる駆動のみですが、高速で走る時にはエンジンも使って走行します。
1-3. ③PHEV:プラグインハイブリッド自動車
PHEVのPは「プラグイン」を意味します。PHEVは、外部電源を利用できるHEVです。エンジンとモーターの両方を使える点はHEVと同じですが、PHEVではエンジンによる発電だけでなく、外部電源を使って充電できる点が異なります。この充電についても、次の章で詳しく説明します。
HEVはバッテリーが1kWh前後のものが多いですが、PHEVは10〜20kWh前後あり、電気だけでも長い距離が走れます。
1-4. ④FCEV:燃料電池自動車
FCEVは燃料電池自動車で、水素を燃料としています。ガソリンを使わず水素と酸素で発電し、二酸化炭素を出さないため、環境にやさしいのが特徴です。
他のEVでは、普通充電器で充電すると数時間必要ですが、FCEVはガソリン車と同じくらいの走行距離を走るための燃料を充填するのに、数分しかかかりません。
しかし、本体価格がガソリン車や他のEVと比べて高額であり、燃料を補給できる水素ステーションの整備があまり進んでいないのが難点です。
2. 電気自動車(EV)を充電するには何が必要?
電気自動車の中には充電が必要な種類があります。先に説明した、電気自動車の種類のうち、①BEV:(バッテリー式)電気自動車と③PHEV:プラグインハイブリッド自動車が、充電が必要な電気自動車となります。電気自動車を充電するために必要な充電器の種類について、ご紹介します。
2-1. ①普通充電器
普通充電器は、自宅や施設など比較的長時間駐車する場合に向いている充電器です。使える電源の種類は100Vと200Vがあり、充電時間の目安は4〜14時間と採用する電源種類や車種などによって大きく異なります。
車種により対応電力が異なるので、適した出力を選ぶ必要があります。設置費用は比較的低く、導入しやすいのが特徴です。
普通充電器は、ケーブルなしとケーブル付きに分類できます。
2-1-1. ケーブル無し(コンセント型)
コンセント型と呼ばれることもあるケーブルなしタイプは戸建住宅やマンション、ビルや屋外駐車場など、壁がある場所であれば比較的手軽に設置可能です。
コンセントと車両をつなぐケーブルは、車両に付属しているケーブルを利用します。充電器の本体価格が安価で導入を検討しやすいのがメリットですが、規格にあった専用のコンセントが必要になります。
ケーブルは重量があり取り回しが大変だと感じたり、雨の日の充電では濡れたケーブルを車に積むのが嫌だと感じる人もいます。
2-1-2. ケーブル付き
充電器本体に充電ケーブルが付属しているタイプもあります。ケーブルを収納可能なので重い充電ケーブルを持ち運んだり、使用するたびにコンセントに差し込む手間はありませんが、車種によってはケーブルと自動車の間にアダプターが必要です。
2-2. ②急速充電器
外出先など短時間で充電できるのが特徴で、ガソリンスタンドや道の駅、コンビニエンスストアやカーディーラーなどに設置されています。30分程度で充電可能ですが、本体価格が高いです。
高電圧受電設備や保守のためのスタッフも必要になるので、設置コストやランニングコストもかかります。
国内の急速充電器のほとんどは、1回の充電は30分までと決められており、充電が終わっていなくても時間になれば停止する設定です。そのため30分立ったら自動車を動かすルールで運用する必要が出てくるかもしれません。
3. 設置する充電器を具体的にイメージしてみよう
電気自動車の充電器を設置する場合、どのような点に注目して充電器を選ぶと良いのか、ポイントをご紹介します。設置場所や充電したい車を具体的に思い浮かべながら、チェックしてみてください。
3-1. ①EV車の種類
EV社の種類によっては、普通充電または急速充電のどちらかにしか対応していない車種があります。国内の主要なEVは充電口が二つ用意されており、普通充電と急速充電で使い分けられるようになっています。
しかし、電池容量の小さい一部の車種では、普通充電用の充電口しかありません。
日本販売用の海外製EVは、充電口が対応製品に変えられており、普通充電も急速充電も1つの充電口で対応できるケースがあります。しかしマイナーな海外製EVでは、どちらか一方のみにしか対応していないものもあるため、注意が必要です。
3-2. ②設置場所
EVの充電器の設置場所は次のようなものに影響されます。
- 車の充電口の位置
- 駐車の向き
- ケーブルの長さ
車種によって充電口の場所は車体前方、後方、フロント部などさまざまです。壁付きタイプを設置し駐車向きを限定する場合、ケーブルの長さによっては充電器と自動車の充電口が遠すぎてしまうことも考えられます。
一般的には普通充電器はケーブルなし・ケーブル付きともに、ケーブルの長さは5m〜7m程度です。セダン車は車の全長が5m前後なので、壁つけタイプでは届かない場合も出てくるでしょう。その場合は、スタンドタイプを導入するなどの対策が必要です。
公共施設に充電器を設置するのであれば、充電カードに対応したものが良いでしょう。充電カードとは、全国のネットワーク連携された充電器をお得に利用できるカードです。一般的には、購入したメーカーが発行しているカードで事前に料金プランを選んでおき、有料の充電器を使用した際にプランに応じた支払いをします。
充電頻度が高い人は、お得に使える充電カードに対応している充電器を使いたい人が多いです。
3-3. ③必要な充電量と時間
電池容量は、EV車種によって異なります。また同じ車種でも充電にかかる時間は充電器の出力によって差が出ます。必要な充電量と充電にかかる時間を元に、充電器の容量を決めると良いでしょう。充電量と充電時間の関係は以下のようになっています。
バッテリー容量 ÷ 充電器の出力 = 充電時間
例えば以下のような条件だったとします。
- EVバッテリー容量……40kwh(日産LEAF スタンダードモデル相当)
- 充電器の出力……3.2kW(200Vコンセントを使用した一般的な普通充電器の目安)
- バッテリー容量がゼロの状態から満充電する
40kwh ÷ 3.2kW = 12.5時間
満充電にしようとすると12時間以上かかる計算になり、時間がかかりすぎると感じるかもしれません。しかし1日走行できる分だけ充電したいと考えた場合は次のようになります。
- 1日の走行距離……40kmと仮定
- 1kWhあたりの走行距離……7kmの場合
必要な電力量は40km ÷ 7km = 5.7kwh
充電器の出力が3.2kWの場合、2時間弱で充電できます。
車を保管しながら充電するのであれば、一般的な普通充電器でも十分でしょう。
4. 充電器設置以外に必要なことは?
電気自動車の充電器を導入するためには、充電器の購入と設置以外にも必要な工事があります。状況によっては大掛かりな工事が必要なケースもあります。
4-1. 専用の電源回路
普通充電器には100Vと200Vのタイプがありますが、充電時間の長さから電気自動車の充電器として主流なのは電源が200Vのタイプです。家庭内にある一般的なコンセントは100Vのため、別途200Vの充電専用回路を作り配線を敷設し、200V漏電ブレーカーを取り付ける必要があります。
自動車充電器の専用回路とブレーカー設置工事費用の目安は10万円〜です。配線の工事費用は分電盤から充電器の距離によっても変動します。
4-1-1. 契約アンペアも見直そう
充電器を導入する際は契約アンペアの見直しも必要です。電気自動車充電時には最大15〜20Aの電流が流れます。契約アンペアが小さいと、充電時にブレーカーが落ちてしまう可能性があるため、契約アンペアを変更して工事を行う必要が出てくるでしょう。
マンションやビルの駐車場などに複数台の充電器を設置する場合や、急速充電器を導入する場合は、多くの電力が必要になります。電力を確保するための高圧の契約をするには、「キュービクル」という高圧受電設備の設置が必要です。
キュービクルの設置では、本体費用や工事費が高額になるだけでなく、保守やメンテナンスのための人材確保等も必要になります。
4-2. V2H
V2Hというシステムを搭載したEVもあります。V2Hとは「Vehicle to Home(車から家へ)」の略で、車のバッテリーに貯めた電気を家庭で利用できるシステムです。
V2Hを使用すると夜間の電気料金が安い間に充電して、その電気を日中に家庭で使うことで電気料金の節約が可能になります。また災害などによる停電時にはバッテリーを非常電源として使うことも可能です。太陽光発電により発電した電力をEVのバッテリーに貯めて、走行に使える製品もあります。
V2Hの充電器は、一般的な200V充電器よりも充電時間が短い場合が多く、EVの電池容量が大きいことが特徴です。しかし他の充電器よりも高額で、本体価格のみで50〜100万円以上かかります。
5. まとめ
EVとは、電気を使用して走行する全ての自動車を指します。電気の使用の仕方には種類があり、
EVを充電するには充電器が必要ですが、充電器にも種類・特徴があります。EVの種類や駐車する場所、充電時間などを元に、適した充電器を選んで設置するようにしましょう。
「どの充電器を選んだら良いのかわからない」「追加の工事をしてまで導入する必要があるのか」など迷われるときは、プロに相談してください。トータルソリューションでは、最適な設備を導入するためのご相談にも対応しておりますので、ぜひご活用ください。
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