自動車メーカーが申請したすべての特許が量産車に採用されるわけではありませんが、理由なく申請されることもありません。それぞれのアイデアは、市場の準備が整ったときに花開く可能性のある種を植えています。ここでは、フォード、BMW、ヒュンダイによる最近の最も注目すべきEV関連特許をまとめました。情報はアメリカ合衆国特許商標庁（USPTO）を出典とし、Motor1.comが最初に報じたものです。
フォードの次世代金属酸化物バッテリー技術
フォードは、純粋なリチウム（または別の金属）と酸素との可逆的な化学反応に依存するエネルギー貯蔵の一種である、新しいタイプの金属酸化物バッテリーを説明する特許を申請しました。このコンセプトは従来のリチウムイオンバッテリーと類似点を持ちますが、理解すべき重要な違いがあります：
- 標準的なリチウムイオンバッテリーは、リチウムを他の材料（炭素、コバルト、リン酸鉄など）に化学的に結合させており、重量は増しますが安全性が向上します。
- 金属酸化物の設計は、それらの余分な元素を取り除き、より高いエネルギー密度を達成することを目指しています。
- フォードの特許設計は、バッテリーを2つの別々のブロックに分割します——一方にはリチウム金属が含まれ、もう一方には吸収材料内に封入された酸素が保持されます。
- 閉じた液体システムが2つのブロックを接続し、血液とヘモグロビンが体内で酸素を運ぶ方法と同様に機能します。
このアーキテクチャは、現在利用可能なものよりも大幅に大きな容量を持つバッテリーを生み出す可能性があり、EVの航続距離不安に対する大きな前進となります。
BMWのEVキャビン暖房用廃熱回収システム
画期的なバッテリーはまだ主に研究室に限られていますが、エネルギー効率は今日の電気自動車にとって依然として重要な課題です——特に冬季において。電気ヒーターやヒートポンプでさえも、バッテリーから大量に電力を消費し、寒冷地での走行距離を大幅に短縮します。
BMWの特許はエレガントなソリューションを提案しています：純粋に電気加熱に頼るのではなく、システムは電気モーターとパワーエレクトロニクスが生成する廃熱を捕捉して再利用し、キャビンを暖めます。このアプローチの主な利点は以下の通りです：
- 寒冷時のメインバッテリーパックへの消耗の軽減。
- そうでなければ熱として失われるエネルギーのより効率的な使用。
- 実際の冬季走行距離の潜在的な増加。
ヒュンダイの可変速EVトランスミッション特許
ヒュンダイはEV効率に対して異なるアプローチを取っています——可変速トランスミッションの概念を再考するものです。電気モーターは技術的にはギアボックスを必要としません（通常は単純な減速ユニットで十分です）が、選択可能なギア比を追加することで、全体的な効率とダイナミックな性能の両方を向上させることができます。
ヒュンダイの特許取得済みトランスミッションは以下のように動作します：
- 電気モーターからのトルクは、パワーデリバリーを滑らかに調整できるサーボクラッチに送られます。
- 次に、パワーはアウトプットシャフトに到達する前に一組のギアを通じてルーティングされます。
- システムは、パワーフローを中断することなくギアを変更するように設計されています——すべて構造を比較的シンプルでコスト効率の良い状態に保ちながら。
これはEVの世界で全く新しいアイデアではありません。記録破りのジェノベーションGXE（コルベットのコンバージョン）は、最高速度を高めるために機械式ギアボックスを保持し、リマックConcept_One/S——これまでに製造された最もパワフルな電気自動車の一つ——は、その息をのむような加速を実現するために2段セミオートマチックギアボックスを使用しました。ヒュンダイの特許は、より広範でより手頃な市場に同様のメリットをもたらすことを目指しています。
フリースケール・セミコンダクターのエネルギーハーベスティングスマートタイヤ
この特許まとめを締めくくるのは、フリースケール・セミコンダクターからの創造的なコンセプトです。このアメリカ合衆国の企業は、タイヤ内部に取り付けられた柔軟なレバーを中心に構築されたシステムを特許取得しました——一方はタイヤの内面に、もう一方はリムに取り付けられています。タイヤが転がり、荷重の下で変形すると、レバーはその機械的な動きを小さな発電素子に伝えます。
この技術が何であるか——そして何でないかを明確にするために：
- これは大量のエネルギーを生成しません——ショックアブソーバーによって消散される意味のある量の熱エネルギーを回収する回生サスペンションシステムとは異なります。
- エネルギー出力は無料ではありません——いくらかの追加的な転がり抵抗が導入されます。
- 対象となるユースケースは低消費電力アプリケーションです——タイヤ空気圧監視センサー（TPMS）などが対象です。
- 長期的には、この技術はオンボードAIを搭載したスマートタイヤに電力を供給できる可能性があります——聞こえるほど非現実的ではないかもしれないコンセプトです。
これは翻訳です。原文はこちらでお読みいただけます：https://www.drive.ru/technic/58d3ee9eec05c4b66100006f.html
公開日 9月 30, 2021 • 読む時間：2分
