トヨタ自動車は、TOYOTA bZシリーズの第2弾TOYOTA bZ3を発表した。TOYOTA bZ3は、トヨタと比亜迪股份有限公司（以下、BYD）が合弁で設立したBYD TOYOTA EV TECHNOLOGY カンパニー有限会社（以下BTET）と一汽トヨタ自動車有限会社（以下一汽トヨタ）が共同開発した、セダンタイプのバッテリーEV（以下BEV）で、一汽トヨタより生産・販売される予定となっている。

最長航続距離は600kmを超える

TOYOTA bZ3に搭載されている電動システムは、BYDのリチウムイオンLFP電池（リン酸鉄リチウムを使用）をベースに、トヨタが長年HEV開発を通じて蓄積してきた電動化技術と経験を融合して新たに設計された。電池の耐久性を「10年後でも90％の電池容量を維持すること」を開発目標に作られ、最長航続距離は600kmを超える。

開発コンセプトは「Family Lounge」

TOYOTA bZ3は、クルマは単なる移動手段ではなく、家族や友人と一緒に楽しむ大切な空間だと考えて、開発コンセプトを「Family Lounge」として開発された。

エクステリアは、車両のフロント部にTOYOTA bZシリーズの特徴的なハンマーヘッド形状を採用し、共通感を持たせて、ロングホイールベースとファストバックのロングキャビンを組み合わせた伸びやかなサイドシルエットになっている。バンパーのコーナー部分には風の流れを考えたエアガイドとエアカーテン、フラットなドアハンドル、アルミホイール、リヤバンパーのデザインを空気抵抗を減らす形状とすることで、Cd値0.218という、優れた空力性能を実現している。

インテリアでは、「デジタルアイランド」と名付けられた、縦型の大型センターディスプレイを採用。ワイヤレス充電の他、スマートフォンとマルチメディアとの連携機能も持たせ、エアコン、音楽、トランク操作等の操作機能は大型ディスプレイに集約し、音声認識機能の採用も相まって、利便性と先進性が大幅に進化している。

TOYOTA bZ3主要諸元

Text:アウトビルトジャパン
Photo：トヨタ自動車

メルセデスEQXX、世界最長航続距離樹立！メルセデスは電気自動車スタディモデルのEQXXで一気に1,008kmを走破した – TÜV（ドイツの独立検査機関）によって充電フラップが封印された状態で・・・。新技術の量産開始は2024年から！

メルセデスEQXXは最高速度140km/hで1000km以上走行可能

メルセデスは、「EQXX」で一気に1008キロメートルを走行してみせた。充電フラップがテープで封印された状態で、ジンデルフィンゲンからコートダジュールのカシスまで走り抜いた。ドイツからスイスを経て、イタリアからフランスまで11時間32分。平均速度87km/h、消費電力8.7kWh/100km。

これは100kmあたり約2.50ユーロで、現在の燃料費でいえば、ハイオク1リットルにほぼ匹敵する金額だ。結局、その時点でも、航続距離は140km以上残っていたとされ、本当なら驚愕の事実だ。

メルセデスEQXXは最高速度140km/hで1000km以上走行可能

2022年4月5日の記録走行では、気温摂氏5度のシュトゥットガルトでは雨が降り、ゴッタルドで渋滞が発生し、イタリアでは道路工事が多く、フランスでは晴れていたそうだ。

サポートカーとして連れ添っていた「EQS」はその間にも数回充電することができたが、テスト車である「EQXX」にそれは許されなかった。140km/hを超えるスピードは出せなかったが、出そうと思えば出すことはできた。想定されている最高速度は200km/h以上というものだ。

外観： EQXXは将来のEQを予見させるモデル

「ヴィジョンEQXX」は、視覚的にも非常に印象的で、エアロダイナミックなフォルムは車輪の上にエレガントに立ち、ある種の軽快さを与えている。ほぼクローズドなフロントには、もちろん「EQ」ファミリーを彷彿とさせるヘッドライトが装着され、メルセデスの次期ライトグラフィックを垣間見ることができる。

小さな吸気口はほとんど閉じられた状態で、必要なときだけ開けることができるようになっている。そして、サイドには、エアロダイナミクスに最適化されたホイールと、空気の乱れを最小限に抑えるように設計された専用タイヤが際立っている。

リトラクタブルドアハンドルは、メルセデスの「EQS」、「Sクラス」、「SL」に標準装備されているものだ。ミラーハウジングとガラスを一つの部品とし、「ポールスター」を彷彿とさせるとともに、エアロダイナミクスにも貢献している。リアでは、「EQXX」は視覚的に収束しているだけでなく、トレッドもフロントより狭くなっている。リアには格納式のディフューザーを採用し、適切な圧力比と、スムーズな流れを確保している。リアエンドは2015年のショーカー、「Concept IAA」を彷彿とさせるが、こちらはより実用的な印象だ。

エアロダイナミクス： EQXXは機能よりデザインが優先された

しかし、デザイン部門がクルマに取りかかることができたのは、2台目のスタディモデルからである。そして航空力学者の出番だった。彼らは「EQXX」のビジュアル開発以前から、車の多くの部分を定義していたのだ。そのため、ボディだけでなく、ホイールやタイヤも専用品を設計し、空気の流れをスムーズにする工夫が施された。

メルセデスは1978年に「C111 III」というテスト車両で、すでに0.18というCd値を達成していた。大きな違い： 「EQXX」は公道走行が可能で、ホイールアーチを必要としない。このスタディモデルにはシャーシナンバーも備わっていて、後に正規の登録番号で実際の条件下での実力を証明することもできるようになっている。

ドライブとバッテリー： EQXXの純電動航続距離は1,000km以上

「ヴィジョンEQXX」の100kWhバッテリーの重量は495kgで「EQS」に比べて1/3になっている。このバッテリーは、2800mmのホイールベース内に収まり、2024年から「EQXX」のコンパクトシリーズバージョンで量産される予定だ。

リアに搭載する最大150kW（204ps）の電動モーターは、開発者が社内のF1やフォーミュラEのレーシングチームからサポートを受けながら適合させた。効率は95％と言われている。また、動作電圧も900ボルト以上と異常に高い。バッテリーパックは「EQS」の半分の大きさで、30％軽量化されているが、容量はほぼ同じ約100kWhだ。

メルセデスは、セルサプライヤーであるCATL社と手を組み、電池セルに含まれるシリコンの比率を高めた。他の調整と合わせて、電池のエネルギー密度をほぼ2倍にすることができるのだ。100kWhの容量と10kWh/100kmを切る消費電力。このレシピなら、これまでディーゼル車にしかできなかった距離でさえも、BEVでも手が届きそうだ。

これはルーフにある117個の太陽電池によるもので、良好な条件下ではさらに25kmの航続距離が得られるとされている。車全体の消費電力を大雑把に換算すると、「EQXX」は初の1リッターカー電気自動車とさえ言えるだろう。

バイオニックキャスティング： 無駄なものを排除した高剛性構造

しかし、メルセデスのスタディモデルがこのような長大な航続距離を実現できるのは、駆動力やセルケミストリーだけの力ではない。「EQXX」は約1750kgと、電気自動車としては驚異的な軽さも実現しているのだ。それを実現したのが、メルセデスの技術者たちによる、新しいタイプの鋳造部品の製造方法だ。これは「バイオニックキャスティング」と呼ばれ、できるだけ少ない材料で、できるだけ頑丈な部品を作ることができる技術である。

キャストの要素は、実際にゲーム部門から来たソフトウェアによって完全に計算されている。その結果、どの部分でも同じ肉厚を持たない非常に美しい金型ができあがり、少なくともシミュレーションでは衝突試験にも耐えることができるようになっている。

「EQXX」では、フロントスプリングドーム、ワイパーモーターのマウント、リアカーストラクチャーにこの方法で開発された部品が使用されている。メルセデスでは、この技術はすでに量産されてはいるものの、まだ、「EQS」のリアシートベルトリトラクターマウントのような非常に小さな部品にしか使われていない。

インテリア： ビーガン素材と次のMBUXレベル

すべての非常に技術的な革新にもかかわらず、「EQXX」はまた、最高のショーカーマナーで、特に魅力的なインテリアを備えている。ここでは、動物性素材を一切使用しないビーガン（完全菜食）主義を貫いていて、代わりにサボテンやキノコの革、竹の繊維といった素材が使われている。

インテリアのハイライトは、車幅いっぱいに広がるダッシュボード内のモニターだ。インストルメントクラスターとインフォテインメントの画面を兼ねており、「MBUX（メルセデス・ベンツ ユーザーエキスペリエンス）」システムの近未来の方向性を示している。音声コントロールの「ヘイ メルセデス」は、「MBUX」の未来像では、より人間らしいキャラクターが与えられ、画面上にアニメーションで頭部を表示するようになり、音声出力も以前より本物の人間のように聞こえるようになっている。

また、ユーザーインターフェースもより多様化し、乗員のそれぞれのニーズに適応できるようにする予定だ。「EQXX」のすべての座席で適切な雰囲気が得られるように、座席のヘッドレストにスピーカーが設置されている。ドライバーがアクティベーションミュージックを聴いている間、助手席の人は同時に静かな音楽に身をゆだねながらリラックスすることができるようになっている。また、シート内のアクチュエーターは、音の体験を増幅させるか、警告のための触覚サポートを提供するように設計されている。特に長時間の移動では、より個性的なクルマになるはずだ。

今後の見通し: 自律走行で高まる快適性要求

これらの技術により、これまで電気自動車では考えられなかったような長距離の快適な移動が可能になる。技術的な要素だけでなく、インテリアのアメニティも正しくなければならない。今後は、自律走行も視野に入れた新たな要求がここに生まれることだろう。

結論:
航続距離への不安？　メルセデスは「EQXX」で、e-mobilityが長距離をカバーできることを示し、そんな不安を払拭してみせた。これほどまでに、すぐに道路で見られるようなイノベーションを提供する研究は、めったにない。しかし、今回のEQXXの航続距離はすでに今年もっとも大きなクルマのハイライトの一つだ。

BEVにとって、やはり一番気になり、一番最初に出る質問が「この車の航続距離はどれくらい？」という部分だろう。どんなBEVでもそれは同じで、まだまだ内燃機関の車と同じように接することができない部分、それがこの航続距離の部分なのである。今回のメルセデスベンツ　ヴィジョンEQXXは「エクスペリメンタルモデル」であり、市販されるモデルではない。空力特性だって、その制御だってまだまだ実験の域を出ないBEVではある。だから1000㎞を記録したことをどう考えるか、だが、ひとつはいよいよ1000㎞を走行できるBEVができました、というプロパガンダのアドバルーンととらえるか、それともこの技術は今後のメルセデスベンツに反映されるだろうから可能性に期待したいと考えるか、それはその人次第ではある。でも今回のレポートにも記されている通り、BEVで1000㎞を走ることができるようになった、という点は確かに大きなトピックになるだろう。

航続距離を気にすることだけにとらわれてはいけない、とはよく言われることだが、航続距離を気にせずに走り続けられること、それは自動車にとっての大きな可能性と実力を表す部分であることは間違えない。1回に1000㎞は走らないだろう、と言われてしまえばそれまでではあるが、自動車の可能性と未来を考えた時には、精神的になにも不安なく乗れることは非常に大切な部分なのである。

Text: Andreas Huber
加筆：大林晃平
Photo: Mercedes Benz AG

電気自動車用バッテリー: 航続距離大幅拡大のための突破口

研究者たちは電気自動車の航続距離の大幅延長に突破口を開いたのか？　航続距離は、おそらく良い電気自動車にとって最も重要な基準だ。しかし、バッテリーも長持ちしなければならない。米国の研究者たちはついに充電なしで何百キロも走行できる道を切り開いたのかもしれない。

エンジンでもコックピットでもなく、バッテリーこそが電気自動車の最も重要な部品だ。
それは主にバッテリーが、時間がかかり、神経をすり減らすような充電をしなくても、どこまで走行できるかという責任を担っているからだ。
エネルギー貯蔵の最も一般的な形態は、現在のところリチウムイオン電池だが、エネルギー密度＆蓄積の点で限界がある。
そこで、科学者たちはかなり長い間、リチウムイオン電池の代わりにリチウムメタル電池の実験を行ってきた。
それらの電池では、通常のグラファイトアノード（正極; その反対は陰極と呼ばれている）は、リチウムメタルに置き換えられ、30パーセントから50パーセント、より多くの航続距離を可能とすると言われている。
しかし、問題もある。

それは、この種のイオン交換により、リチウム負極に触手のような突起、いわゆるデンドライトが形成されるためだ。
これは電池の寿命を損ない、安全性に悪影響を及ぼす。
デンドライトが形成されるのは、アノードが周囲の液体電解質とより強く反応するためである。
カリフォルニア州の有名なローレンス バークレー国立研究所（バークレー研究所）の米国の研究者たちは、カーネギーメロン大学との共同研究で解決策を見つけたと考えている。
彼らは、アノードが周囲の液体電解質とより強く反応し、デンドライトが広がって電池を麻痺させる初期段階でデンドライトを抑制するポリマーやセラミックで作られた固体電解質や新開発のソフトウェアに関して報告している。

スタンフォード大学： 溶液としてのフッ素添加

同様に、有望なニュースは、これまた米国の有名なエリート校、スタンフォード大学から2020年7月に到着した。
スタンフォードの研究者は、フッ素を添加することで、液体をより安定で長持ちするようにしたと述べている。
結果として得られたFDMB電解質は、簡単に、大量に、かなり安価に生産することができたと発表した。
そして。テストでは、420回の充放電サイクルを経ても、電池の容量の90％を保持していたと報告されている。
リチウムメタル電池は通常、実験室ではわずか30回の充電サイクル後に動作が停止される。
2020年3月には、サムスンが800キロの航続距離を約束する固体電池のプロトタイプを発表したが、おそらく、それらが実用化するまでには、まだまだ時間がかかるであろう。
それでも今後様々なバッテリーが世の中に登場することが予想されるし、そういった競争こそが技術を発展させるのである。
LEDとリチウムイオンでノーベル賞を獲った我が国の研究者のみなさんにもがんばってほしい。

Text: Christian Jeß