「48V」という「中途半端」な電圧には意味ある! コストと効率の絶妙なラインだった

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この記事をまとめると

■欧州メーカーのマイルドハイブリッド車は48Vであることが多い■なぜ日本車の基準で見れば低い電圧のハイブリッドに注力してきたのか■考えられる3つの理由、また電気に関する単位についてあらためて解説する

欧州メーカーのマイルドハイブリッドでは「48V」が目安

 欧州メーカーのマイルドハイブリッドでは「48V」という電圧が目安の数字となっている。一方で、日本車のストロングハイブリッドでは、たとえばトヨタは昇圧を利用して600Vを超える高電圧を使っていたりする。なぜ、欧州メーカーは48Vという日本車の基準で見れば低い電圧のハイブリッドに注力してきたのだろうか。 そこには大きく3つの理由がある。 その前に、あらためて電気に関する単位を整理しておこう。日常的に目にする単位は、電圧(V=ボルト)、電流(A=アンペア)、電力(W=ワット)の3つとなり、電圧×電流=電力という計算式が成り立つのはご存じのとおりだ。 この計算式からもわかるように、電圧を上げるということは、出力を大きくできることだ。逆に同じ出力であれば高電圧化は、必要な電流を下げることにつながる。 通常の乗用車の電装系は12Vで設計されている。多くのマイルドハイブリッドの基本メカニズムは、オルタネーターをISG(インテグレーテッドスタータージェネレーター)に置き換えて、エンジン始動や発進時のアシストなどを軸とするというものだ。 この場合、電圧を上げなければ12Vの低出力モーターで駆動することになってしまう。 たしかに、スズキが軽自動車やコンパクトカーに搭載しているマイルドハイブリッドシステムは12Vとなっているが、それは軽量なクルマだから対応可能であって、Cセグメント以上の車両重量を考えると、電圧を高めるのは必然といえる。 基本的にはISGの電圧を上げていくことは、駆動アシスト及び減速エネルギーを回生した発電能力の両方に有利となるからだ。そこで欧州勢は48Vに昇圧するという手段を選んだというわけだ。 ただし、ISGは48Vになってもオーディオやパワーウィンドウなどの電装パーツは12V仕様のままとなっている場合は、降圧させるためのDC/DCコンバーターが必要になる。スズキが12V仕様のマイルドハイブリッドを選んでいるのはDC/DCコンバーターが不要で、そのぶんもコストダウンにつながるためだ。

48Vはギリギリ高電圧にならないから低コストに効く

 それでも48Vマイルドハイブリッドは、300V級高電圧となるストロングハイブリッドよりはコスト面で有利だ。さらに、48Vという電圧はコストが上昇しないギリギリのポイントとなっていることから選ばれている。 高電圧のストロングハイブリッドの場合、さまざまな安全装置が実装されているほか、電線についても高コストのものを使わなくてはならない。 一方、48Vのシステムにおいては、瞬間電圧でも60V以下に抑えることができる。60Vというのは高電圧に分類されるかどうかの分かれ目となる数値だ。 つまり48Vマイルドハイブリッドにおいては、高電圧ハイブリッドに必要な安全装置が不要ということになる。すなわち、コスト面で大幅に有利なハイブリッドシステムを構築することができるのだ。 コストダウンには、大量生産という要素も効いてくる。 結果オーライ的な話ではあるが、欧州メーカーが48Vマイルドハイブリッドを幅広く採用するという計画を立てたことで、多くのサプライヤーが48V系の電装パーツの開発を積極的に進めた。 48Vマイルドハイブリッドに必要なパーツの選択肢は増えるし、量産効果によって全体のコストも下がっていった。そうして、ますます48Vマイルドハイブリッドを採用するというインセンティブは大きくなっていった。 それが欧州メーカーにおける48Vブームの背景といったところだろう。 とはいえ、ハイブリッドシステムによる燃費改善効果として考えると、電圧が高くなるほど効率面で有利。また48Vマイルドハイブリッドはプラグインハイブリッドへと展開しづらいシステムでもある。 マツダが新しい直列6気筒エンジンアーキテクチャにおいて48Vマイルドハイブリッドを採用すると発表はしているが、より電動化が進んでいくというトレンドから考えると、48Vマイルドハイブリッドは一過性のものとして、今後は減っていくといえそうだ。

  • 欧州車のマイルドハイブリッドはなぜ「48V」なのか
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