テスラは最近、自社のクルマがどれだけ雪や氷に強いかを熱心に強調している。「モデル3」が雪に覆われた試験場を果敢に走る動画をツイートし、フィンランドの凍った海上でのドライヴが当たるというキャンペーンも打ち出した。

イーロン・マスクは、テスラ車の素晴らしいトラクションとコントロールを示そうとしている。同社のモーターとデジタル制御が、この性能をもたらすというわけだ。しかし電気自動車（EV）のドライヴァーたちには、冬場に気がかりなことが別にある。どのくらい遠くまで行けるのか、そして充電にどのくらい時間がかかるのかということだ。

寒いとバッテリーの働きが悪くなる

走行距離と充電時間は、ともに寒さの悪影響を受けてしまう。先ごろ米国を襲った大寒波ほど厳しい場合は特にだ。この寒波では、数日にわたって米国人口の70パーセント以上が氷点下の気温に見舞われ、非常事態宣言が発令された州もあった。

寒さから悪影響を受けるのは、EVを動かすリチウムイオンバッテリーがとても温度に敏感だからだ。同じタイプのバッテリーが使われる携帯電話やパソコンも同様である。

「バッテリーは人間と似ているんですよね」と、ミシガン大学エネルギー研究所のディレクターを務めるアナ・ステファノポウロウは言う。

バッテリーは人間と同じように約16℃から27℃の範囲を好むので、4℃未満、または46℃を超えると最高のパフォーマンスを発揮できない。気温が下がると、バッテリーの電解液の働きが悪くなってしまうのだ。「低温環境では放電時に得られる電力が通常より少なくなります。充電したいときの状況はさらに悪くなります」と、ステファノポウロウは言う。

最近のクルマはバッテリーの性質を考慮して設計されており、バッテリーを温めたり冷やしたりする熱管理システムを搭載している。しかし、ガソリンなどを燃料とするクルマは内燃機関で熱を発生させてエンジンと車内を温めるが、EVは別の場所から熱を探さなければならない。つまり、モーターやインヴァーターなどが発する小さな熱を集めたり、ヒーターを動かしたりする。それには電力が必要なのでクルマを走らせるために使える電力が少なくなってしまう。

充電や回生ブレーキにも影響

さらに極度に低い気温では、搭載されているコンピューターがバッテリーの使用を制限することがある。EVで最も高額なコンポーネントであるバッテリーを守るためだ。

テスラ「モデルS」のオーナーズマニュアルには、次のような注意書きがある。「寒冷地では、バッテリーの温度が低すぎるため、バッテリーに蓄積されたエネルギーの一部が利用できない可能性があります」

寒さから影響を受ける可能性があると、推定航続可能距離の表示の隣に雪のマークが現れる。一般的に寒冷地におけるEVの走行距離は、温暖な場所と比較して約20パーセント短くなる。

バッテリーを充電する際に、氷点下の寒さはふたつの性能低下を引き起こす。まず、運転中にアクセルを離した際、クルマを減速させて余剰エネルギーをバッテリーに戻す回生ブレーキが制限される。すると、より少ない電力しか回収できず、減速性能も落ちてしまうので、ドライヴァーはワンペダル走行に頼ることができなくなる。

次にバッテリーを保護するため、充電（特に高速充電）が制限される。EVに乗り慣れたオーナーたちはこのような“クセ”にも慣れているが、新しくEVを購入した人たちはいまだに苦労しており、ネット上の掲示板には質問が溢れている。

いくつかの解決策

だが、がっかりしないでほしい。回避する方法はあるのだ。

まずバッテリー残量を、常に20パーセントほど残しておくようにする。氷点下の気温でEVを始動させたい場合、バッテリーを温めるための電力が必要なことがあるからだ。

「充電用コンセントの近くにいるだけで問題を解決できるとは思わないでください」と、ステファノポウロウは話す。電源アダプターを差し込むと、まずは供給される電力を利用して車内とバッテリーの両方を温め、走り始める前にクルマのコンディションを整えるのだ。テスラ車やジャガーの新しいEV「I-PACE」はモバイルアプリを利用して、離れた場所からでもこのコンディションを整えることができる。

一方、ステファノポウロウのような研究者たちは、寒冷地におけるクルマの対処能力を最大にするスマートな解決策を研究している。例えば、クルマのナヴィゲーションシステムを急速充電器に向かうよう設定した場合、コンピューターは充電器に到着するまでにバッテリーを温め、よい状態にしておくことができる。

さらにステファノポウロウは最近発表した論文で、寒いときにバッテリーの電力を一部使用することで、バッテリー自体を温かく保つことができると提唱している。貴重な電力を放電してしまうので、バッテリー残量がすでに少ないときは無駄に思えるかもしれない。しかし、モーターに大きな電流が必要なときに抵抗の大きい冷えたバッテリーで運転するほうが、電力をより浪費することになるのだ。

科学者たちは、長期的には全固体電池の開発に取り組んでいる。内部に液体をもたない安定性の高いバッテリーだ。しかし研究段階なので、自宅の車庫で見られるのは5年か10年先だろう。

それでも研究者たちは“スマート”な技術をいくつか追加することで、EVをユーザーが当たり前に使えるようにする方法を探している。「そうすれば、消費者のほうから（EVの弱点に）合わせなければならないという、最大の課題を克服できるのです」とステファノポウロウは語る。そうすれば、ドライヴァーたちは急激に減るバッテリーに焦る代わりに、凍った湖のコースでの走行を楽しめるようになるはずだ。