電気自動車の熱管理技術の未来、どこまで発展するのか

電気自動車はいつの間にか身近な移動手段となり、急速に普及しています。環境に優しく便利な電気自動車の時代は、その普及に伴い正式に幕を開けました。しかし、バッテリーがすべてのエネルギーを供給するという電気自動車の特性上、エネルギー効率の向上は依然として課題となっています。そこで、現代自動車グループは電気自動車の効率向上を目指し、「熱管理」に注目しました。今回は、電気自動車の性能と効率を最大限に引き出すNFグループの電気自動車熱管理技術をご紹介します。

熱管理技術（HVCH電気自動車の普及に必要

電気自動車が必然的に発生させる熱は、その使用方法によってはエネルギー効率に大きな影響を与える。放熱と吸熱の過程における効率を高めることができれば、利便性機能の活用と走行距離の確保という2つの方法を同時に実現できる。

電気自動車に搭載される便利な機能が増えるほど、バッテリーの消費量が増え、走行距離は短くなる。

一般的に、電気自動車の送電過程では、電気エネルギーの約20%が熱として失われます。そのため、電気自動車にとって最大の課題は、熱エネルギーの損失を最小限に抑え、電力効率を高めることです。それだけでなく、電気自動車はバッテリーからすべてのエネルギーを供給するという特性上、エンターテインメントや運転支援装置などの便利な機能を使用すればするほど、走行距離が短くなるという問題もあります。

さらに、冬季はバッテリー効率が低下し、走行距離が通常より短くなり、充電速度も遅くなる。NFグループはこれらの課題に対処するため、電気自動車の各種戦闘機器から発生する廃熱をヒートポンプシステムに利用して室内暖房などに活用することで、エネルギー消費量の削減に取り組んでいる。

同時に、NFグループは電気自動車用バッテリーの効率向上につながる次世代の熱管理技術の研究開発も継続しています。その中には、バッテリーからの加熱エネルギー供給を最小限に抑える「新コンセプト加熱システム」や新開発の「加熱式ガラス霜取りシステム」など、間もなく量産化される技術も含まれています。さらに、NFグループは「外部熱管理型バッテリー充電ステーション」と呼ばれる充電インフラの開発も進めています。また、電気自動車のコ・アシスト装置使用時にドライバーの利便性を向上させ、省エネ効果も得られる「AIベースのパーソナライズされたコ・アシスト制御ロジック」の研究開発も行っています。

外部熱管理ワークステーションにより、幅広い充電条件下でバッテリー温度を一定に保つ。

一般的に、バッテリーは摂氏25度前後の温度で最適な充電速度と効率を維持することが知られています。そのため、外気温が高すぎたり低すぎたりすると、EVバッテリーの性能低下や充電速度の低下につながります。これが、EVバッテリーの適切な温度管理が重要な理由です。同時に、バッテリーを高速充電する際に発生する熱の管理にもより注意を払う必要があります。なぜなら、バッテリーをより多くの電力で充電すると、より多くの熱が発生するからです。
NFグループの外部熱管理ステーションは、外部温度に関係なく、温水と冷水を別々に準備し、充電中に電気自動車の内部に供給することでPTCヒーター（PTC冷却ヒーター/PTCエアヒーター熱管理システムに必要。