フォード・エコスターは、ミシガン州ディアボーンのVCC110プログラムチームによって開発された、実験的な電気駆動の小型配送バンです。荷室の床下に搭載されたナトリウム硫黄電池が、フロントフード下の75馬力(56kW )の電気モーターに電力を供給しました。エコスターは、現在多くのフォード製品で使用されている、道路と葉をモチーフにしたロゴを初めて採用したモデルでもあります。
エコスターは100台強が生産され、1992年から1996年にかけてフリートテストで使用され、総走行距離は100万マイル(1,609,344km )を超えました。エコスターは満充電で平均94マイル(151km )走行し、あるテストでは155マイル(249km )の航続距離を記録しました。しかし、使用中にバッテリーが発火する事故が何度か発生しました。こうした理由などから、フォードはナトリウム硫黄電池への関心を失い、燃料電池のコンセプトに転換しました。
この製品ニッチは有望なものであったようで、類似したデザインが数多く登場しました。1998年型シトロエン・ベルランゴ・エレクトリックは、性能と航続距離はほぼ同じでしたが、1991年型C15エレクトリックの後継モデルでした。フォードもトランジット・コネクトの電気自動車バージョンで市場に再参入しています。
フォードは1965年にナトリウム硫黄電池技術を開発しましたが[ 1 ]、商業利用のための開発は継続しませんでした。その後、ヨーロッパで開発が引き継がれました。
実験的なエコスターは、エンジニアリング、サプライヤー開発、市場開発など、電気自動車設計のあらゆる側面の開発を支援するために導入されました。1992年に鉛蓄電池を使用した「プロトタイプのプロトタイプ」が完成し、航続距離は30マイル(48km )でした。将来計画されているモデルには新しいバッテリー技術が搭載され、推定航続距離は100マイル(160km )になります。同様のモデルがいくつか続き、テスト走行のために貸し出され、好結果が得られました。[ 2 ]
硫黄を動力源とするエコスターの「量産プロトタイプ」は、1993年から手作業で製造され、翌年からはサザン・カリフォルニア・エジソン、パシフィック・ガス・アンド・エレクトリック、アレゲニー・パワー、コモンウェルス・エジソン、デトロイト・エジソン、米国エネルギー省など複数の電力会社顧客とのフリート試験で使用された。 [ 4 ] [ 3 ]当時、バッテリーのコストは46,000米ドル(2025年換算で103,000米ドル)と高額で、[ 5 ]バッテリーの寿命は約1年だった。[ 6 ]しかし、車両は250,000ドルの費用をかけて手作業で製造されたため、バッテリーのコストは量産バージョンのものを代表するものではなかった。[ 7 ] 30ヶ月のリースの総費用は10万米ドル(2025年換算で21万7000ドル)でした。[ 5 ]
テストは30か月間実施された。テスト期間中、充電中に2台の車両が炎上するなど、システムに問題が発生した。[ 5 ] [ 8 ]バッテリー内の硫黄は可燃性であり、重大な安全上のリスクであった。火災の根本原因は、セル間の接続部を腐食させた硫黄の漏洩であった。これらの腐食した接続部により抵抗が増加し、その結果生じた熱が周囲のセルを溶かして連鎖反応を引き起こした。プログラムチームは、試験を完了できる回避策を導入できたが、今後5年間のフォードの電気自動車は、旧型の鉛蓄電池に頼らざるを得なかった。ABBはバッテリーの新バージョンを発表したが、1年を超える性能を保証することはできなかった。[ 6 ]
1997年後半、フォードはダイムラー・ベンツとバラード・パワー・システムズとの提携を発表し、自動車に搭載可能な燃料電池を導入すると発表した[ 9 ]。そして、ナトリウム硫黄電池の実験は終了した。
エコスターのシャーシは、リバプール郊外のフォードのヘイルウッド車体組立工場で生産されたエスコートバンをベースにしていた。これは基本的に、荷室を高くしたヨーロッパ仕様のエスコートMk Vで、2ドアのパネルバンを形成していた。フル装備時の重量は3,100ポンド(1,406kg)だった。[ 3 ]
その重量の大部分は、37 kWhを蓄える780 ポンド (354 kg)のナトリウム硫黄電池でした。 [ 3 ]連邦都市走行スケジュールを使用すると、エコスターの航続距離は100 マイル (161 km)になります。[ 3 ]ナトリウム硫黄技術は 1960 年代にフォードによって発明されましたが、[ 10 ]エコスター用のバッテリーはドイツのハイデルベルクにあるABB グループによって製造されました。[ 3 ]バッテリーは公称 331 V で動作します。エコスターのナトリウム硫黄バッテリーには 480 個のセルがあり、それぞれが直径1.5 インチ (38 mm)、長さ18インチ(460 mm)のアルミニウム缶に収められています。[ 5 ]バッテリーが機能するためには、硫黄を溶融状態に保つために600 °F (316 °C)の温度に維持する必要がありました。 [ 10 ]
熱損失を防ぎ、車内を熱から遮断するために、バッテリーは二重壁のステンレス製真空フラスコ内に収納された。これにより、従来のバッテリーでは反応が鈍くなる夜間や寒冷時でも温度を維持することができた。[ 10 ]バッテリーを動作温度に維持するには約 200Wが必要だった。[ 5 ]バッテリーコンテナは荷室の床下に取り付けられており、これにより車両の重心が低くなり、操縦性が向上した。[ 10 ]ただし、パワーステアリングがないことが不満の一つだった。[ 11 ]
バッテリーは、通常ガソリンエンジンが使用されるボンネット下のエリアにある三相交流電気トラクションモーターに電力を供給した。モーターの出力はわずか75 hp (56 kW)で、このサイズの車両としては低いが、トルクは最大143 lb⋅ft (194 N⋅m)で、はるかに強力なガソリンエンジンに典型的な値である。これは、たとえば1.8リットル4気筒エンジンが127 hp (95 kW)を発揮するものの、トルクはわずか114 lb⋅ft (155 N⋅m)しかないフォード エスコート GTよりも優れたトルクである。[ 11 ]
ナトリウム硫黄電池の欠点の1つは、放電速度が比較的遅いため、加速時に電池から引き出せる電力が制限されることである。[ 10 ]ドライバーは「穏やか」と表現し、フォードは0-60mph(97km/h)加速を約16.5秒と推定した。[3] 計測テストでは、この加速時間は18秒から25秒であることが示された。[ 11 ] [ 5 ]乗用車の基準からすると遅いが、これはフォルクスワーゲン・ユーロバンなど、同時代の他の小型ヨーロッパ製配送バンと似ている。[ 3 ]
巡航中は、モーターは 速度を維持するためにわずか 8 kW しか使用せず、約11 hpでした。 [ 12 ]これは、電動駆動系のモーターから車輪への効率と、50 psi の低抵抗タイヤを示しています。[ 11 ]ただし、引用されている長い航続距離は、走行のみを指し、アクセサリー システムは含まれていません。これらは負荷を大幅に増加させます。電気ヒーターは 5 kW、エアコンは6 kW を消費します。[ 12 ]実際の運転では、どちらかを使用すると、航続距離に大きな影響が出ます。