2021.08.18 2024.02.26

《EVの測定モードを解説》WLTCモードとは？「電費」や「水素燃費」の計算方法は？

EVの解説（電費など）

電気自動車（EV）では、単位走行距離あたりに必要な電力消費量を「電費」（単位Wh/km）と呼び、フル充電で走れる距離を「航続距離」と呼びます。

これらの数値は車両の性能値として使用されますが、走行の環境や走行方法により異なります。
測定の公平性や再現性を確保するために、測定方法や条件を規定するのが測定モードです。

現在、乗用車に適用されているWLTCモード、EVの電費そして燃料電池自動車（FCEV、FCV）の水素燃費について説明したいと思います。

１．燃費と電費

日本における乗用車の燃費測定モードの変遷を図１に示します。
最初は単純な測定モードでしたが、より実走行に近づけたモードとなり、次に世界的共通化を図るモードへと変化しました。
時速60km/h定地走行モードは燃費測定用ですが、それ以外は排ガスの測定モードと同一です。

【図1　日本の乗用車燃費測定モードの変遷】

車両の生産や販売がグローバル化される中で、車両認証における排ガスや燃費の測定モードを世界共通化しようという動きがあります。
これによって、異なる地域に対し認証を行う負担が減るとともに、開発においても地域に適合するための開発工数が軽減できます。ユーザーにとっても、車選びの時の車両性能比較が容易になります。

ちなみに、日本での「燃費」は「リッターあたり何キロ走る」（単位km/ℓ）という言い方がよくされますが、欧米での「燃費」（fuel consumption, fuel economy）は、「単位走行距離当たりに必要な燃料消費量」（単位ℓ/㎞、ℓ/100km）で表されます。地球温暖化抑制のための車両CO₂規制では、単位走行距離当たりのCO₂排出重量（単位g/㎞）で表されます。

EVの「電費」（電力消費率）測定においては、エンジン車やハイブリッド車の燃費測定モードと共通のモードが適用されます。すなわち、電費もWLTCモードで測定されるようになりました。

２．WLTCモードとは？

排ガスや燃費の試験法における世界共通化のために、国連の自動車基準調和世界フォーラムWP29において策定されたのが、WLTP（Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure, 乗用車等の軽・中量車国際調和試験法）です。

このWLTPにおける試験サイクルが、WLTC（Worldwide harmonized Light duty driving Test Cycle, 乗用車等の軽・中量車国際調和運転テストサイクル）です。図2にWLTC測定モードを示します。

ＷＬＴＣ測定モード（class3車両の場合）
【図2　WLTC測定モード（class3車両の場合）】

車速変化パターンをトレースするのに必要な車両能力に配慮して、車両の最高速や加速性能に関係するPMR（Power to Mass Ratio, 定格出力／空車重量）によって車両を4分類し、測定モードを変えています。
現在の日本の乗用車では、ほとんどの車両がClass3に分類されますが、今後EVのマイクロコミュータなどが登場するとClass1に分類されるものもあると思います。

なお、WLTPでは超高速パートは各加盟国のオプションとされ、日本ではそのような走行の使用割合が低いことにより、測定モードに含めないこととなりました。