電気自動車、充電インフラ、試験室の役割

電気自動車、充電インフラ、試験室の役割

2022年、中国の新エネルギー車の市場シェアは24.4％に達し、世界で最も高い新エネルギー車の市場シェアを持つ国の一つとなった。

純電気自動車については、2018年から2022年にかけて生産・販売台数が急増し、2022年の年間生産台数は546.7万台で前年比98.01%増、販売台数は536.5万台で前年比96.23%増となった。2023年上半期の生産台数と販売台数はそれぞれ274.7万台と271.9万台で、2022年の同時期に比べてそれぞれ30.3%と31.9%増加した。

プラグインハイブリッド車については、2018年から2020年にかけて、全体の生産・販売台数は20万台から30万台の間で比較的安定していた。2021年には爆発的な成長が見られ、2022年も急成長の傾向が続いた。2023年上半期の生産台数と販売台数はそれぞれ103.9万台と102.5万台で、前年同期比88.6%と91.1%の増加となった。

電気自動車技術の新たなトレンド

以下のトレンドは電気自動車の未来を形作り、イノベーションを推進し、その魅力を高めています。

エネルギー密度の向上: 固体電池などのバッテリー技術の進歩によりエネルギー密度が向上し、電気自動車は 1 回の充電でより長い距離を走行できるようになりました。

急速充電技術: 急速充電システムの革新により、電気自動車のバッテリーの充電に必要な時間が短縮され、電気自動車の日常的な使用がより便利になります。

車両からグリッドへの統合 (V2G): このテクノロジーにより、電気自動車はエネルギーをグリッドに戻し、エネルギー効率を向上させ、電気自動車の所有者に潜在的な収入源を提供できるようになります。

高度なバッテリー管理システム (BMS): これらのシステムは、充電サイクル、温度、および健康状態を監視および管理することで、バッテリーのパフォーマンスと寿命を最適化します。

環境試験室の機能

電気自動車市場の拡大に伴い、厳格なテストの重要性は強調しすぎることはありません。環境テストラボとバッテリーテストラボは、電気自動車技術の安全性と信頼性を確保するために不可欠です。これらの施設では、電気自動車コンポーネントの開発と検証に不可欠なさまざまなテストを実施しています。

これらの試験所の主な機能の 1 つは、設計の検証と製品の確認です。実際の状況をシミュレートすることで、テストにより新しい電気自動車のコンポーネントが設計仕様を満たし、期待どおりに動作することを確認できます。このプロセスには、コンポーネントが過充電、短絡、温度変動などの極端な条件にさらされる一連の過酷テストが含まれます。この厳格なテストにより、潜在的な故障モードを特定し、効果的な安全メカニズムを確保できます。

環境試験室は業界標準を満たしています

環境試験室の設計は、電気自動車部品の安全性と性能要件を規定するさまざまな業界標準に準拠しています。これらの標準への準拠は、単なる規制要件ではありません。電気自動車に対する消費者の信頼を築くために不可欠です。製品が厳格な安全性と性能の標準を満たしていることを保証することで、メーカーは信頼を築き、電気自動車技術のより広範な採用を促進できます。主な基準は次のとおりです。

IEC 62133: さまざまな条件下での性能テストプロトコルを含む、二次リチウムイオン電池の安全な操作に関するガイドラインを提供します。

SAE J2464: 電気自動車またはハイブリッド電気自動車用の充電式エネルギー貯蔵システム (RESS) の過酷な使用条件に対するテストのガイドライン。通常の動作範囲を超えた条件やイベントに対するシステムの応答を判断します。

SAE J 2929: 電気自動車およびハイブリッド自動車の推進バッテリーシステムの安全規格 - リチウムベースの充電式バッテリー

SAE J 2289: 電動駆動バッテリーパックシステムの機能ガイドライン

国連/運輸省38.3: すべてのリチウム金属およびリチウムイオン電池と電池パックを対象とした輸送安全試験

UL 2580: 電気自動車用バッテリーの安全要件を満たし、さまざまな環境圧力に耐えられることを保証します。

アメリカ自動車工業会 (USCAR): EV におけるバッテリーの安全性と性能に関するバッテリー試験手順マニュアルおよびバッテリー技術寿命検証試験マニュアル

テストプログラム

上記の厳しい基準を満たすためには、環境試験室でいくつかの重要な試験を実施する必要があります。

温度サイクル試験では、コンポーネントを極端な温度変化にさらし、氷点から高温までの条件をシミュレートします。これにより、バッテリーの性能と寿命にとって重要な熱ストレスに材料がどのように対処するかを評価することができます。

湿度テストでは、湿度が電気自動車のコンポーネントの性能と完全性にどのような影響を与えるかを評価します。湿度が高いと腐食や劣化が発生する可能性があるため、テストチャンバーでこれらの条件をシミュレートして、コンポーネントが故障することなくこれらの条件に耐えられることを確認します。

電気自動車は運転中にさまざまな振動を受けるため、振動テストと衝撃テストは同様に重要です。機械的ストレステストにより、特に安全性を損なうことなくこれらのストレスに耐える必要があるバッテリーパックの場合、コンポーネントが機能性と安全性を維持していることを確認できます。

電気自動車の未来を実現する

電気自動車の台頭により自動車産業は再編され、チャンスと課題の両方をもたらしています。市場の継続的な成長に伴い、強力なインフラストラクチャと厳格なテスト基準の需要がますます重要になっています。