電気自動車への転換

自動車工学において、電気自動車への転換とは、自動車の内燃エンジンと接続部品を電気モーターとバッテリーに置き換えて、バッテリー電気自動車(BEV) を製造することです。

内燃機関車（燃焼車とも呼ばれる）をバッテリー電気自動車として走行するように改造する主な目的は 2 つあります。1 つ目は、電気自動車は直接排出物を生成しない ため、すでに道路を走っている車両の排気ガスをなくすことです。

2 つ目は、自動車が寿命を迎えたときに発生する膨大な量の廃棄物を削減することです。古い自動車や交通事故で廃車になった自動車は、通常、廃車にされます。これにより、かなりの量の金属、プラスチック、布地の廃棄物が発生し、廃棄された部品を有用な材料にリサイクルするために大量のエネルギーが使用されます。

価格も、電気自動車の改造市場の成長を促すもう 1 つの重要な要因です。近年、電気自動車のバッテリーとモーターのコストは低下しており、改造コストは、改造に使用するバッテリーや走行距離など、多くの要因に依存します。すべての改造会社が同じというわけではありません。^{[引用が必要]}

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ほぼすべての車両を電気自動車に改造できます。多くの人は、バッテリー充電あたりの走行距離を最大限にするために、軽量で空気力学的に優れた車両を選ぶことを好みます。また、バッテリー用の十分なスペースと積載容量も必要です。

バッテリーパックは、電力源を提供します。最も一般的に入手可能で手頃な価格のバッテリーは、鉛蓄電池です。次に多いのは、AGM (吸収ガラスマット)密閉メンテナンスフリーバッテリーで、少し強力ですが高価です。次に、 Ni-MHやLi-ionなどのより珍しいバッテリーがあります。これらは入手が困難ですが、軽量で長持ちし、メンテナンスフリーで、はるかに高価です。新しいリチウムバッテリーは、近い将来、EV に有望です。^{[の時点? ] [引用が必要]}

バッテリーにエネルギーを補給する充電器（車両内に搭載されている場合もあれば、固定された場所にある特別な充電ステーションに搭載されている場合もあります）。電力コントローラは、電子スロットルによって制御され、バッテリーと電気モーター間のエネルギーの流れを調整します。 1 つ以上の電気モーターと、それらの駆動系への機械的接続部。 バッテリー、コントローラ、およびモーターを接続する電力導体。 パワーブレーキや暖房システムなどの補助装置に電力を供給するアクセサリ機器。 さまざまなコンポーネントの制御と連動を可能にする制御回路と機器。 変換の操作とメンテナンスに特有の計器類。

電気自動車への改造は、趣味人や愛好家だけが行っていたものから、急速に成長する産業へと変化した。^{[1] [2]} US Electricarは、1970年代に米国で鉛蓄電池ストレージシステムを使用した従来型自動車の改造バージョンを販売するために設立された、最初の商用電気自動車改造会社の1つであった。^{[3] : 247–250  [4]} Solectriaも初期の注目すべき改造企業であり、鉛蓄電池を搭載したForceと、ニッケル水素電池を使用したより長い航続距離のプレミアムバージョンを提供していた。^{[5] : 70}

気候危機に刺激されて、電気自動車への改造は、新しい電気自動車の供給不足に対処するとともに、新しい電気自動車が内燃機関車よりも高価なままであるため、多くの人にとってより手頃なルートを提供します。これにより、EV改造業界は、クラシックカーや高級車の改造だけにとどまらず、多様化しています。^{[6] [7]}

2021年初頭の時点では、ガソリン車、ディーゼル車、ハイブリッド車を約6,000ポンド（8,300ドル）でバッテリー電気自動車として改造することが可能になりました。^[8]

業界は多くの国の規制当局と緊密に協力して安全プロトコルを確立し、電気自動車への改造に対する年次車両検査テストが他の電気自動車と同じ方法で実施されるように努めてきました。^[9]

EVコンバージョン産業の広範な成功に対する最大の障壁は、バッテリーとモーターの入手可能性です。自動車メーカーは、この目的のために自社の技術を販売することに熱心ではないからです。しかし、オープンソースコミュニティは、電気自動車コンバージョン産業とともに成長し、異なるメーカーのバッテリーとモーターを連携させて動作させることで、コストを削減し、入手可能性の問題を克服しています。^[10]

電気自動車への改造を行うことができる訓練を受けた整備士の需要の高まりに応えるため、ニュー・エレクトリック・アイルランドなどの組織は、整備士や愛好家に改造の方法を教育するトレーニングプログラムを開発しました。^{[11] [12]}

趣味人は、既存の量産車を改造して電気だけで走行できるようにし、独自のEVを作ることが多い。趣味人によるBEVの改造と製作を支援する家内工業もある。 ^[13]カリフォルニア大学アーバイン校などの大学では、独自のカスタム電気自動車やハイブリッド電気自動車をゼロから製作しているところもある。

短距離バッテリー電気自動車は、趣味人に快適さ、実用性、素早さを提供し、犠牲にするのは航続距離だけです。短距離EVは高性能鉛蓄電池を使用して製造される場合があり、100〜130 km（60〜80マイル）の航続距離に必要な質量の約半分で済みます。その結果、約50 km（30マイル）の航続距離を持つ車両が生まれ、適切な重量配分（前後40/60）で設計されていれば、パワーステアリングは必要なく、動作範囲の下限で並外れた加速を提供し、高速道路での走行が可能で合法です。しかし、これらのEVは、高性能バッテリーのコストが高いため高価です。マニュアルトランスミッションを組み込むことで、短距離EVは、大手メーカーが開発したシングルスピードEVよりも優れたパフォーマンスと効率の両方を実現できます。近所の電気自動車に使用される改造ゴルフカートとは異なり、短距離EVは、典型的な郊外の幹線道路（通常、時速60〜80 km、時速35〜50マイルの制限速度）で運転でき、そのような道路の典型的な交通量や、郊外によくある高速道路の短い「低速車線」のオン/オフ区間に追いつくことができます。

ガザ地区の慢性的な燃料不足に直面したパレスチナ人の電気技師ワシーム・オスマン・アル・ホゼンダールは、2008年に32個の電気バッテリーで走る車を改造する方法を発明した。アル・ホゼンダールによると、バッテリーは2ドル相当の電気で充電でき、180～240km（110～150マイル）走行できる。7時間の充電で、車は時速100km（60マイル）で走行できるはずだ。^{[14] [15]}

2008年、中国のメーカー数社がリン酸鉄リチウム（LiFePO
₄) バッテリーを愛好家や車両改造ショップに直接販売しました。これらのバッテリーは、はるかに優れたパワー対重量比を提供し、車両改造では通常 1 回の充電で 120～240 km (75～150 マイル) の走行が可能になりました。価格は徐々に下がり、2009 年半ばまでに 1kW/h あたり約350 米ドルになりました。
₄セルの寿命は3,000サイクルであるのに対し、一般的な鉛蓄電池の寿命は300サイクルであるのに対し、 LiFePOの寿命は3,000サイクルである。
₄セルの寿命は約10年です。LiFePO
₄セルには鉛蓄電池よりも高価な電池管理および充電システムが必要である。^[要出典]

車載太陽電池は電気自動車の電源として使用できます。^{[16] [17]}車両に搭載された太陽電池によって生成される電力は小さいため、これを補うためにシステム内の他のコンポーネントを特別なものにする必要があります。

改造プロセスは、燃料（ガソリン、ディーゼル、ハイブリッド）で動くドナー車の選択から始まります。次に、エンジン、燃料タンク、ギアボックスを取り外し、電気モーター、バッテリー、インバーターに交換します。^{[18] [19] [20]}

ドナー車両がハイブリッド車の場合、ドライブシャフトも保持することができます。これは、ドライブシャフトがすでに電気自動車のバッテリーと電力供給システムで動作するように設計されているためです。電気自動車への改造に使用されるバッテリーは、交通事故に遭った新しい電気自動車からリサイクルされるのが一般的です。^{[21] [22] [23]}欧州では、ドナー車両の車両重量は、改造後も保持する必要があります。

車両が改造されたら、道路で使用する前に車両安全エンジニアによる評価を受ける必要があります。

一部の国では、ユーザーは自動車メーカーの販売店で、バッテリーとモーターの費用のみを支払い、設置費用なしで、あらゆるモデルの改造車両を購入することができます（これは、事前改造または以前の改造と呼ばれます）。^[24]

電気自動車改造産業は、改造車ガレージ、^[25]、 アフターマーケットキット^[26]、車両部品[27]を含むまでに成長しました。^{[ 28]}一部の企業は、特定のクラシックカー（VWビートル、ロールスロイス、ジャガー、シトロエンHバンなど）に特化しています。 ^{[29] [30]}

これらの企業の取り組みは、Autocar、^[31]、 Fully Charged、^[32]、 IrishEVs ^[33]、Auto Express ^[34]などの出版物で取り上げられており、価格が下がり、高級オプションと並んで手頃な価格の改造に対する需要が高まっています。

電動自転車は、従来の自転車に電動モーターを取り付けたものです。ほとんどの場合、電動自転車または e-bike は充電式バッテリーで駆動しますが、実験的な電動自転車の中には、ソーラーパネル、燃料電池、ガス発電機、またはその他の代替エネルギー源で直接走行したり、バッテリーを充電したりするものもあります。車載発電機を使用すると、電動自転車の法的管轄上の定義に影響する可能性があります。一部のタイプの電動自転車は、ブレーキから少量のエネルギーを回収し、ブレーキをかけているときや坂を下っているときにバッテリーを再充電できます (回生ブレーキ)。

電動自転車の中には、ライダーがボタンやスロットル コントローラーでペダルをこがないとモーターが自転車を自動で動かす機能 (即時始動) を備えたものもあれば、ライダーが常にペダルをこぐ必要がある機能 (ペダル アシスト) を備えたものもあります。後者のタイプは、管轄区域によっては、あらゆる種類のモーター付き車両が禁止されている自転車道で車両を使用することが許可される場合があります (モーター付き自転車を参照)。

電動自転車に電力を供給するためのバッテリー技術は数多くあります。最も一般的で最も安価なバッテリー技術は密閉型鉛蓄電池ですが、LiFePO ₄が急速に電動自転車用のバッテリーとして選ばれるようになっています。

変換キットを使用して自転車を電動化することは、電気自動車への変換について詳しく知りたいほとんどの人にとって、簡単で手頃な解決策です。

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登録の容易さは州によって異なります。一部の州では安全検査が義務付けられており、通常は冬季の道路凍結防止材による深刻な腐食の影響を受けるエリアの車体の完全性を確認するためです。いずれにしても、一般登録では、方向指示器、ブレーキ ライト、ヘッドライト、ホーンなど、すべての機能安全装置が作動している必要があります。フロント ガラスにはひび割れがあってはなりません (小さな飛び石の破片や「星」は、運転者の主視界になければ許容されます)。車両が廃車 (登録が取り消された車両) から復元された場合は、適切な購入領収書を提示して廃車部品の供給元のコンプライアンスと正当性を確認するため、検査がより厳しくなる場合があります。

登録手続きは州によって異なり、通常、排出ガス規制が厳しい州ではより困難になります。

一方、登録を変更すると、オレゴン州などの一部の州で車両、充電システム、またはその両方に対して税制優遇措置を受ける資格が得られます。

カリフォルニア州は、電気自動車の改造を検査する規定を設けています。電気自動車は排出ガス規制検査が免除されます。車両は、実質的に新しく製造されたものでも、既存の車両を改造したものでもかまいません。

スペインでは、変換 (変換と呼ばれる) はReal Decreto 866/2010, de 2 de julio, por el que se regula la tramitación de las Reformas de vehículosによって規制されています。^[35]

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