電費と位置エネルギー

以前の記事で回生ブレーキで電費がマイナスになることがあるということを書きました。

テスラの電費表示の場合、上段は最後の駐車状態からの電費ということになるので、山の上のホテルに宿泊して下りてくるような場合に、このようなマイナス電費ということが発生します。これはつまり、走れば走るほど電池に貯めている電気容量が増えるということです!

もちろんこの電気は根本的には、山を上るときに貯めた位置エネルギーを電気に変えているだけなので、その分はあらかじめ上り坂で消費しています。でも、登り坂で燃費が悪くなるのはガソリン車も一緒ですから、下り坂でその分が返ってくるというのは、電気自動車のアドバンテージです。

では、その位置エネルギーはどのくらいでしょうか。位置エネルギー(単位はJ=ジュール)は、1N(ニュートン)の力で1m動かす仕事量に相当します。地球の重力加速度は9.8m/s^2なので、我が家のモデルX 60Dの車重(車検証に書いてある総重量)2,795kgで計算すると、高度1mあたり2,795×9.8=27,391Jということになります。1Jは1Wの力を1秒間働かせる仕事量なので、3,600J=1Whです。つまり、27,391Jは7.61Whです。

高度1mあたり7.61Whの位置エネルギーですから、1kWhあたりに直すと、1000/7.61=131.4mです。つまり、高度130mあたり1kWhの位置エネルギーに相当します。

我が家のモデルX 60Dは全体の電池容量が60kWhですから、例えばその10%は6kWhで、高度780mに相当します。780m上るために、電池容量の1割を使うわけですから、よくよく電気自動車は高度差について理解しておかないと、なぜか電欠!ということになりかねません。

もちろん、上るときに消費する電力の100%を位置エネルギーにできるわけではありません。同じように、下り坂では位置エネルギーが100%充電できるわけでもありませんが、感覚的には半分以上は返ってくるように感じています。

もし5%の下り坂をただひたすら下ると、マイナス電費はどのくらいになるでしょうか?20km走行して、高度差1000mの位置エネルギー1000/130=7.7kWhの半分が回生されるとして、3.85kWh/20km=192Wh/km、だいたい通常走る場合の電費と同じ程度のレベルなので、5%の下り坂なら、電費はプラスマイナスゼロくらいという計算です。実際は、5%の下り坂なら電費は確実にマイナスになる気がするので、やはり回生効率は50%より大きい。山道の電費では、平地以上にガソリン車より有利に働きそうです。

テスラモデルXとコインパーキング

昔は都市部にはタワーパーキングが多く、クルマを買う際にも、タワーパーキングに入るサイズを選ぶかどうかはひとつの判断ポイントになっていましたが、最近はあまり気にしなくなってきた気がします。

カタログ上の車幅が2070mmもあるテスラモデルXの場合、大きさが気になります。もちろんタワーパーキングに入るとは思っていませんが、コインパーキングでも大多数が無理というような事態になれば、さすがに実用性がありません。

さて実際のところ、どうでしょうか。今まで約1年乗ってきた感触としては、思いのほか困らないというのが実感です。確かに狭い駐車場の中で取り回しが大変だと思うことはありますが、出入りできなかったり、駐車自体が無理という状況には1度も遭遇したことがありません。

下の写真は実際にコインパーキングに停めている状態。駐車枠はおそらく2m幅だと思われます。ぴったり合わせれば、左右とも駐車枠の外側の境界線あたりのところにギリギリになりそうですが、この写真の場合はロック板が右側なのでロック板との間隔に余裕を持たせて、少し左寄りに停めました。そのため、少し左側が駐車枠をはみ出していますが、この程度は何とかなります。

なんとなく左がはみ出しているのは、わかると思います。一番端なので、左側のガードバーまで20cm程度でしょうか。実はこの幅だと助手席から出るのは無理ですが、リアシートのファルコンウィングドアを開けての乗り降りはできます。

右側には十分な余裕があるのがわかると思います。このケースでは、あと10cmくらいは右に寄せてもよかった気がします。

2070mmというと、とても大きいように感じるし、実際、大きいのは確かなのですが、意外に困らないのが実感です。