自動車のエンジンは、入念に制御された小さな爆発を毎分数百回も起こすようにつくられている。そのエンジンによって、これまで1世紀以上にわたってクルマに動力を与えてきた自動車産業は、いまバッテリーで動く電気自動車（EV）の未来へと向かっている。

しかし、EVの時代においても役に立つ爆発がまったくないわけではない。自動車部品サプライヤーのボッシュは、EVのための新たな安全装置であるパイロヒューズと呼ばれる部品の詳細を、このほど公開した。

パイロヒューズのシステムは、EVの衝突を検知すると同時に小さな爆発を起こし、バッテリーと電気系統とをつなぐ高電圧ケーブルにくさびを打ち込む。このシステムの目的は、衝突事故における初期対応者の感電の危険を減らすことにある。

高電圧化するバッテリーへの対策

パイロヒューズがEVに必要な理由は、従来のクルマは約12Vで走るが、EVの多くは400Vのバッテリーを搭載しているからだ。ポルシェの新型EV「タイカン」のバッテリーにいたっては、その2倍の800Vである。

このようなバッテリーの高電圧化を受けて、自動車業界はすべての人の安全を確保する新たな方法を編み出してきた。自動車メーカーや自動車部品サプライヤーは、バッテリーパックと高電圧の部品を慎重に絶縁するだけでなく、衝突時に作動するさまざまなパイロテクニック・セーフティースイッチ（PSS）を開発している。

例えば、スウェーデンの自動車安全システムサプライヤーであるオートリブの「パイロスイッチ」は、回路基板の電源を遮断するスイッチだ。テスラは「アーク放電を消滅させるガスを放出して電源を遮断する起爆装置」の特許を得ており、これもPSSと同じように作動するらしい。

ボッシュのパイロヒューズはさらに踏み込んだシステムで、実際にケーブルを切断する。「安全に電源を遮断する装置です」と、ボッシュの半導体部門のプロダクトマネジャーのトルステン・ケプケは言う。「物理的に配線を切断するのです」

ケプケのチームは、クルマの減速などの多様なデータを駆使して、衝突を検知するチップをつくった。もともとそのチップはエアバッグを作動させるために開発されたが、バッテリーの遮断の際にも同様に機能する。このシステムが具体的にどう働くかは自動車メーカーによって起爆の条件などが異なるものの、チップが小さな爆発を起こすという概念は共通しており、エアバッグを膨らませる際と同様の化学反応を起こす。

ケプケによると、クルマの各車輪にモーターがひとつずつついている場合、パイロヒューズでくさびを打ち込むケーブルは8本になる。ボッシュは顧客の社名を明かさないが、ケプケいわく、パイロヒューズは公道を走る数種のクルマにすでに取りつけられているという。

初期対応者のセーフティーネットに

ミシガン州フリントにあるケタリング大学の教授で電気工学者のフセイン・ヒジログルによると、一般にPSS、すなわちパイロスイッチは比較的ありふれたシステムだが、ボッシュのパイロヒューズの仕組みは画期的だという。「小さなギロチンのようなものです」。パイロヒューズはギロチンとは違って人命を奪うことではなく守ることを目指しているが、ギロチンと同じ類の普遍性がある装置だ。

安全を重視するこのシステムの欠点は、衝突したEVの修理のために多数の新たなケーブルをつながなければならなくなることだ。それはすなわち、ほぼ間違いなく大金を費やすことを意味する。「きっとかなり高額になるでしょうね」と、ヒジログルは語る。

ミシガン大学の科学研究員でリチウムイオン電池が専門のジェイソン・シーゲルは、パイロヒューズが「初期対応者にとって待望のセーフティーネットになりえます」と語る。とはいえ、ケーブルの切断という措置の追加によって、救急医療技術者らの対応が変わるかどうかは定かではない。救急救命にあたる人々は、この小さなギロチンが作動したことを知りえないからだ。

「事故車両に誰かが閉じ込められているとき、初期対応者がケーブルを切断する前に、そのケーブルに電流が流れているか否かを確認する目的で（電圧計測用の）フルークメーターを使おうとするかどうかはわかりません」と、シーゲルは言う。

ボッシュはエアバッグを作動させるための半導体チップ「CG912」を開発したが、このチップはEVの高電圧ケーブルを切断する小さなギロチンを起爆させる際にも役立つ。PHOTOGRAPH BY BOSCH

最重要かつ単純な助言

米国の路上には100万台超のEVが走っているが、これまでのところ高電圧バッテリーを搭載したEVの衝突事故への懸念は表面化していない。

全米防火協会（NFPA）でEVなどに関する新たな課題に取り組んでいるアンドリュー・クロックは、初期対応者が感電した例を知らないという。非営利団体のNFPAはこの十年で、救急医療技術者、消防士、警官その他、EVの事故に対応する22万5,000人に訓練を実施してきた。事故現場では比較的単純な助言が功を奏している。「切れたケーブルには絶対に近づかないことです」と、クロックは言う。

大破したクルマの中にいる人を救助しなければならない初期対応者は、NFPAの『事故車両対応マニュアル』を確認して、感電死を引き起こしかねないケーブルや部品には決して近寄らないようにすればいい。このガイドブックは市販のあらゆるEVの重要な情報を収集し、その共通点を示している。ケーブル類から離れているようにと、クロックは言う。「そうすれば大丈夫です」

EVは2030年には1,800万台を超えるという試算もある。そうなれば、いまより多くのEVが道路脇で立ち往生することになるだろう。それを考えれば、EVの衝突事故に対応する役割を担う人々にとって、小さな爆発がもたらすちょっとした備えは悪くないアイデアかもしれない。