要約:
電気自動車の充電技術は新たな方向に発展しています。日本のホンダ自動車は、電気自動車が走行中に無線で電力を採取できる技術を開発している。ワイヤレス電力伝送装置を道路に埋め込むことで、車両は、特別に改造された道路区間を走行する限り、停止したり充電線に接続したりすることなくバッテリーを充電できます。このシステムは普通乗用車だけでなく、物流輸送車両の充電待ち時間を短縮するために大型商用電気自動車にも適用する予定です。
ホンダの研究開発部門、本田技術研究所は10月5日、大成建設株式会社および大成道路株式会社とダイナミックワイヤレス電力伝送道路システムの基礎技術を共同開発したと発表した。このシステムは磁気結合型ワイヤレス電力伝送技術を利用しており、英語名はDynamic Wireless Power Transfer（略してDWPT）と呼ばれる。 3 社は、2027 年度から公道での関連実証実験を実施する予定です。日本の 2027 年度は 2027 年 4 月 1 日に始まります。
車両を充電パイルに駐車し、ケーブルを介してバッテリーに電力を送信する必要がある現在の方法とは異なり、ダイナミックワイヤレス充電システムは、道路内に送電装置を設置し、対応する受信装置を車両の底部に設置します。このシステムを搭載した車両が道路区間を通過すると、路上の送信装置と車載の受信装置が磁界結合によるワイヤレス電力伝送を実現し、受電した電力を車両のバッテリーに伝送します。
これは、将来の電気自動車のエネルギー補給方法が駐車場充電に完全に依存しなくなる可能性があることを意味します。ワイヤレス給電装置が設置された道路を頻繁に走行する車両であれば、日々の走行中に電力エネルギーの一部を継続して取得することができ、充電のための駐車頻度を減らすことができます。この技術は、長時間運転し、航続距離が長い商用車にとって特に魅力的です。
しかし、このシステムは単にアスファルトの道路の下に設置された巨大なワイヤレス充電パッドではなく、相互に連携する複数のデバイスで構成されています。
システム全体には、主に地上 DC 電源システム、道路上の地上コンポーネント、車両シャーシに設置される車載コンポーネントが含まれます。地上電源システムは電気エネルギーを供給する責任を負い、道路の地上コンポーネントは送信コイルを介して電力を送信する責任を負い、車載コンポーネントは電気エネルギーを受信してバッテリーに供給する責任を負います。
ホンダの開発の重要な特徴は、インバーターと送信コイルを単一の道路埋め込みユニットに統合したことです。複数のこのようなユニットが DC ラインを介して接続され、道路無線給電システムが形成されます。ホンダが発表した情報によると、この構造を用いたダイナミックワイヤレス電力伝送ユニットを同社が公に実証するのは今回が初めてだという。
直流配電構造の採用により、道路内の配線レイアウトを簡素化し、必要な部品や工事の負担を軽減します。同時に、地上直流給電システムと路上送信ユニットとの連携により、より高速な応答とより安定した出力による大電力ワイヤレス電力伝送を実現します。
道路建設もこの技術の実用化の鍵となります。従来の道路給電システムでは、大規模な道路改築が必要となった場合、建設費の高騰、交通中断時間の長期化、その後の維持管理の困難などの問題が発生する可能性があります。そのため、ホンダとそのパートナーは、既存の道路に機器をどのように設置するかを具体的に検討しました。
公開された設計によると、道路建設作業員は既存の路面を削り、できたスペースにワイヤレス給電装置を埋め込み、その後の工事を通じて路面を復元することができます。また、加工後の路面の凹凸にも対応し、機器の設置適応性を向上させています。直流配電構造は道路区間内に埋め込む配線を簡素化できるため、将来的には定期的な道路改修事業に合わせて設備の設置や更新が完了することが期待されます。
このシステムのもう 1 つの焦点は、大型商用電気自動車への適応性です。ホンダは、貨物車両の稼働効率が充電時間に直結することが多いため、まずは物流・輸送分野でのダイナミックワイヤレス充電技術の実用化を推進していきたいとしている。
通常の自家用車の場合、1 日に数十キロメートルしか走行できないため、夜間に駐車して充電するか、公共の充電ステーションで充電することで通常は需要を満たすことができます。しかし、長距離貨物トラックの場合、充電停止が頻繁になると輸送効率に影響が出ます。ワイヤレス給電装置を高速道路や貨物幹線に導入できれば、トラックは走行中に継続的に電力を補給できるため、充電のための停車時間が短縮されます。
さらに、道路の一部で車両が電力を供給し続けることができれば、自動車メーカーは将来的に車両に必要なバッテリー容量を再評価できる可能性があります。固定ルートを運行する商用車の場合、ルート上に信頼性の高いワイヤレス給電設備があれば、移動全体をカバーするために大容量バッテリーに完全に依存する必要はありません。しかし、このモデルが本当に車両コストを削減できるかどうかは、道路の占有率、伝達効率、設備投資、車両の運用方法などの多くの要因に依存します。
ホンダは、路上でのダイナミックワイヤレス充電を検討する最初の企業ではありません。近年、研究者や企業が路面上または路面下にワイヤレス電力伝送装置を設置しようとする同様のプロジェクトがヨーロッパ、米国などでいくつか登場している。
フランスでは、Electreon は高速道路運営会社 VINCI と協力して、パリ近郊の約 1.5 キロメートルの高速道路で組み込み型ワイヤレス充電システムをテストしました。テストに参加する車両には、トラック、バン、乗用車、バスが含まれます。初期のテストレポートでは、システムのピーク送電電力が 300 キロワットを超えていることが示されています。
米国のデトロイトでもワイヤレス充電技術を備えた公道を建設しており、自動車メーカーのステランティスはイタリアの専用試験道路で誘導型ワイヤレス充電システムを検証しました。英国はまた、途中の電力供給施設を通じて電気自動車の航続距離を向上させることを期待して、電気高速道路ソリューションを検討している。
これらのプロジェクトは、路上ワイヤレス充電が概念的段階に留まっている単なるアイデアではなく、関連技術がさまざまな程度の実際のテストに入っていることを示しています。ただし、プロジェクトごとに使用される機器の構造、送信電力、動作環境が異なるため、テスト結果はすべての路上ワイヤレス充電システムが同じレベルに達していることと直接同等ではありません。
ホンダは次に大規模なテスト段階に入る予定です。同社が発表した計画によると、パートナーは2026年下半期に特別な試験セクションを建設し、動力伝達性能、機器の安全性、システムの長期耐久性を評価する予定だ。
テスト内容には、電磁界漏洩制御、道路埋設機器の構造的信頼性、車両が繰り返し衝突した後もシステムが正常に動作し続けるかどうかなどが含まれます。耐久性テストでは、1 つの車輪に 49 kN の基準荷重を加え、100 万輪荷重に相当するテスト条件を使用します。研究者はこれを利用して、車両の重量や道路の動作環境の影響を長期間受けた後でも機器が安定した動作を維持できるかどうかを評価します。
道路に設置される電気設備の場合、長期的な耐荷重は無視できない問題です。道路は度重なる車両の横揺れや温度変化、降雨などの環境要因に耐える必要があり、内蔵ワイヤレス給電装置は構造強度の確保だけでなく、安定した電力伝送性能を維持する必要があります。設備が損傷すると、電力供給に影響を与えるだけでなく、道路維持費の増加につながる可能性があります。
電磁波の安全性も厳密に検証する必要があります。ワイヤレス充電は磁場に依存してエネルギーを伝送するため、システムは道路周囲の電磁場の分布を制御し、車両、道路利用者、および周囲の機器に対する潜在的な影響を評価する必要があります。電源性能、構造的耐久性、電磁的安全性などの面で検証されて初めて、この技術はより広範囲の公道用途に導入できるようになります。
追跡テストでは、システムが 150 キロワットの最大送電電力に到達できるかどうかも評価され、車両がより高い走行速度でも確実に電力を受信できるかどうかが検証されます。この電力レベルは、ホンダがさらに検証する予定の目標であり、車両があらゆる道路状況で継続的に 150 キロワットのワイヤレス充電電力を取得できることが証明されたことを意味するものではありません。
ホンダ、大成建設、大成道路の共同研究開発に加え、3社は東日本高速道路公団が推進する「立山プロジェクト」にも参画する予定。このプロジェクトでは、2027年度から千葉県の館山自動車道でダイナミックワイヤレス電力伝送技術の実証実験を実施する予定です。
ホンダはまた、2026 年 10 月に日本の千葉県で開催されるジャパン モビリティ ショー ビズウィークや、10 月 19 日から 23 日に韓国の江陵で開催される 2026 年国際高度道路交通システム世界会議など、複数の業界イベントで関連する研究開発の成果を展示する予定です。
技術的な見通しが注目を集めていますが、路上ワイヤレス充電は、実際に大規模な商業運用を開始する前に、依然として多くの実際的な問題に直面しています。
1 つ目は建設コストです。通常の充電杭と比較して、動的ワイヤレス充電では、車両に特別な受信装置を装備する必要があるだけでなく、道路上に送信装置を敷設し、電力供給線を接続し、対応する電力制御システムを構築する必要もあります。車両が長距離走行中に電気エネルギーを取得し続ける場合、道路のかなりの部分を改修する必要があり、初期投資が多額になる可能性があります。
2 つ目はエネルギー伝達効率です。ワイヤレス電力伝送ではエネルギーロスが避けられず、車速やコイル間の距離、路上設備の配置などが実際の伝送効果に影響を与える可能性があります。たとえシステムがより高いピーク電力を達成できたとしても、車両が運転プロセス全体を通じてこの電力で安定して充電できることを意味するわけではありません。
3 番目の問題は、インフラストラクチャの範囲です。ワイヤレス給電装置が設置されている道路区間がわずかしかない場合でも、車両は他の道路区間を完了するためにバッテリーに依存する必要があります。したがって、貨物幹線、高速道路、またはその他の交通量の多い道路で十分に継続的な電力供給ネットワークが形成されている場合にのみ、動的ワイヤレス充電は車両のエネルギー補給方法を大きく変える可能性があります。
最後に、運用モデルにも対処する必要があります。道路建設、機器の設置、保守、電力供給にはすべて設備投資が必要です。これらのコストを将来的に政府、高速道路運営会社、物流会社、エネルギー会社が負担するのか、また自動車ユーザーが得た電力をどのように支払うのかは、この技術の商業的実現可能性に影響を与えるだろう。
アプリケーション シナリオの観点から見ると、ダイナミック ワイヤレス充電は、まず固定回線と高頻度運用を伴う物流と輸送の分野で役割を果たす可能性があります。すべての道路を包括的に再構築するよりも、交通量の多い貨物輸送路、物流拠点の近く、または大型商用車の通行が多い区間に優先的に機器を導入する方が、安定した需要を生み出し、インフラの利用率を向上させることが容易になる可能性があります。
ホンダはこのシステムの正式な商品化スケジュールを発表しておらず、大規模導入に必要な具体的なコストや最終的なエネルギー伝達効率も明らかにしていません。したがって、現段階では本格的な普及を目前に控えた成熟した充電ソリューションというよりも、基礎技術開発を終え、さらなる検証段階に入ろうとしている研究開発プロジェクトと捉えるのが適切である。
その後のテストで、システムが信頼性の高い高出力、十分なエネルギー伝送効率、およびメンテナンスの必要性が低いことが証明できれば、路上ワイヤレス充電は電気自動車にエネルギーを補充する新しい方法をもたらす可能性があります。特に大規模な商用電気自動車の場合、駐車時の充電時間の短縮、車両の稼働率の向上、さらには超大容量バッテリーへの依存の軽減など、検討する価値のある方向性となる可能性があります。
しかし、この技術が電気自動車業界を変えることができるかどうかを決定するのは、単に走行中に充電できるかどうかではなく、道路建設コスト、エネルギー効率、機器の耐久性、ビジネス運営モデルが持続可能なバランスを形成できるかどうかです。今後数年間、ホンダとそのパートナーによる路上テストは、この技術の実際の価値を判断するためのより重要な基礎を提供するでしょう。
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