EV ワイヤレス充電: 革新的な可能性

電気自動車（EV）は生産を拡大し、市場シェアを拡大​​し、運転手や政策立案者の間で同様にマインドシェアを獲得しています。 これまでのところ、ほぼすべてのEVは、ドライバーがケーブルを差し込んで車のバッテリーを充電する有線充電ソリューションに依存していました。 しかし、ワイヤレスまたは自動充電は、EV の所有をより便利でコスト効率が高く、ドライバーや車両管理者にとって魅力的なものにする大きな可能性を秘めています。

物理ケーブルを使用して手動で EV を電源に接続する煩わしさからドライバーを解放すると約束するテクノロジーが複数あります。 EVドライバーがどのようにしてその束縛から解放されるかを知るために、マッキンゼーのフロリアン・ネーゲレ氏とシヴィカ・サーデフ氏は最近、InductEVの最高商業責任者であるボブ・カセルギス氏と同社の元最高イノベーション責任者のアンドリュー・ダガ氏と対談した。 InductEV は誘導型ワイヤレス ソリューションを提供します。 彼らには、誘導式ワイヤレス充電会社WiTricityのCEOであるAlex Gruzen氏と、自動伝導式充電システムプロバイダーであるEaselinkのCOOであるGregor Eckhard氏が参加しました。 トランスクリプトは、明確さと長さのために編集されています。

マッキンゼー:私たちが最初に知りたいのは、ワイヤレス充電と有線充電の効率を比較することです。

アンドリュー 差出人:ワイヤレス誘導充電システムは、同じ電力レベルの DC [直流] 急速充電器よりも少なくとも 1 ～ 2 パーセント ポイント効率が優れています。 充電器と車両の間のギャップでエネルギーが失われると人々は考えていますが、私たちは自由空間に放射しない高度に結合したインダクターを使用したニアフィールドシステムで動作します。

アレックス・グルーゼン:ワイヤレス充電は、EV を充電器に接続するのと同じくらい効率的です。 車両は、プラグに接続されている場合と同じ速度および速度で充電できます。

マッキンゼー:充電速度はどうですか？ ワイヤレス充電は、ケーブル経由で提供される EV 充電より速いですか、それとも遅いですか?

ボブ・カセルギス:充電速度は車両のバッテリー管理システムによって決定されるため、どのシステムでも同じ速度でバッテリーを充電する必要があります。 しかし、運用の観点から見ると、ワイヤレス システムは、車両が充電器に到着してから数秒以内に位置調整、認証、検証を実行し、充電を開始できます。つまり、ワイヤレス充電により、たとえ 2 分間の停止中でも航続距離を延ばすことができます。 有線システムでは、ドライバーが車から降りてプラグを見つけ、車に取り付け、プラグを抜き、車に戻って出発する必要があるため、短時間の充電の機会は提供されません。

マッキンゼー:ワイヤレス充電は有線と同じくらい安全ですか?

アレックス・グルーゼン: EV のワイヤレス充電は完全に安全です。 実際、これは世界中のキッチン改修で普及している電磁調理器技術に似ています。 磁場にはルールがあり、例外なくそのルール内で業務を行っております。

アンドリュー 差出人:安全性の観点から、当社では 4 つの充電パッドを備えたシステムを開発しました。これは、複数のパッドがソフトウェアを使用して漂遊磁界を自己キャンセルする方法で動作するため、単一のパッドよりも EMF [電磁界] の影響が少ないためです。 しかし、当社のすべてのシステムは、使用するパッドが 1 つであるか複数であるかに関係なく、ICNIRP (国際非電離放射線防護委員会) のガイドラインに準拠しています。

マッキンゼー:導電性自動充電とは何ですか?

グレゴリー・エックハルト:導電性充電は物理的な接続に依存するため、効率が最適化されます。 手動プラグは導電性ですが、当社の技術と同様に導電性充電も自動化できます。 これを行う最も便利な方法は、車両の下部に導電性充電システムを組み込むことです。 ドライバーは、導電性自動充電が、両方の長所を組み合わせた目に見えないプラグのように機能すると考えることができます。 当社の導電システムのコストは、誘導充電の代替品の 3 分の 1 から 2 分の 1 です。 導電技術の低コスト化により、高級車セグメント以外のドライバーも自動 EV 充電のメリットを享受できるようになります。

マッキンゼー:どのような種類の自家用車が最初にワイヤレス充電または自動充電を使用することになるでしょうか?

アレックス・グルーゼン:量、規模、コストの観点から見て、現在は導入曲線の初期段階にあるため、ワイヤレス充電は最初に高級車に搭載されることになります。 しかし、私はそれがより主流の車両にすぐに浸透すると思います。

グレゴリー・エックハルト:家庭用充電市場では、高級車を購入する技術の早期採用者にとって自動充電は魅力的だと考えられます。 また、電気タクシーなどの商用車が自動充電の恩恵を受ける具体的なユースケースも見られます。 たとえば、オーストリアのウィーンでは、2025 年までに電動タクシーのみが通行できるようになります。 しかし、タクシー運転手らは、シフトごとに充電ステーションで1時間過ごさなければならないのでは利益が得られないと述べた。 そのため、都市計画担当者は、ケーブルや充電ポールが邪魔になったり、ドライバーが列の次の場所に進むたびに車両のプラグを抜き差ししたりすることなく、タクシー乗り場で充電できる最も効率的な方法を見つける必要がありました。 車両の下部に統合されたテクノロジーを備えた自動充電ソリューションが問題を解決します。

マッキンゼー:商業環境において、ワイヤレス充電により付加価値が得られるのはどこでしょうか?

アレックス・グルーゼン:商業分野におけるワイヤレス充電の価値の一例は、トラックの積み下ろし中に充電できることです。 この状況でワイヤレス化すると、ケーブルにつまずいたり、コネクタに轢かれたりするリスクがなくなります。 また、車両がワイヤレス技術を使用して充電する機会が増えると、時間の経過とともに充電負荷を分散し、ピーク負荷を軽減し、新しい変電所を建設する必要性を減らすことができます。 私たちは世界的な物流会社のために調査を行ったところ、当社のワイヤレス充電ソリューションが総エネルギーコストを最大 50% 削減できることがわかりました。

ボブ・カセルギス:ワイヤレス充電は、充電中にオフラインにするのに非常に費用がかかる、バスや短距離トラック、地方トラックなど、頻繁に使用される高価な車両にとって非常に理にかなっています。 当社の主な牽引力は車両、特に大型車両にあります。 また、ヨーロッパや北米では消防車や救急車とも多くの協力を行っています。 価値提案は、緊急環境で人が電源コードに絡まる可能性のあるリスクを回避しながら、いつでもすぐに配備できる車両を用意することにあります。

マッキンゼー:現在、ワイヤレス充電または自動充電に移行する場合、機器や設置を含めたコストはいくらですか?

アレックス・グルーゼン:レベル 2 の充電器と根本的には変わりません。 無線システムのコストの最大 4 分の 3 は地上または地上で発生します。 車両の部品は最も低コストの部品です。 通信事業者にとって、当社の計算によると、ワイヤレス充電器を使用すると、従来のケーブルと比較して総所有コストが最大 50% 削減されることがわかります。 ワイヤレス技術を使用すると、ケーブルやコネクタが 1 日に何度も抜き差しされることがないため、メンテナンスの手間が減り、破壊行為の可能性が減り、磨耗も減ります。

グレゴリー・エックハルト:当社の導電システムを使用すると、インフラストラクチャ側のコストは高級ウォール ボックスと同等になります。 充電ポイント運営者の観点から見ると、当社のシステムはメンテナンスコストが低く、充電パッドが駐車スペースの床に統合されているため、充電器を保持するためのポールが必要ないため、必要なスペースも少なくなります。 車両にかかるコストは、インフラストラクチャにかかるコストよりもはるかに小さくなります。

マッキンゼー:ワイヤレス充電が広く受け入れられることを妨げる主な障壁は何ですか?

アンドリュー 差出人:ワイヤレス充電システムは、一般的な乗用車にとっては依然として高価すぎます。 手頃な価格にする方法はあると考えていますが、それはより多くの生産量を達成できるかどうかにかかっています。 したがって、当社の市場参入は、顧客がコストの増加にあまり敏感でない高級車からになります。

さらに、多くの自動車メーカーは、ワイヤレス充電は高出力を実現できないため、家庭用ガレージにのみ適していると依然として信じています。 しかし、ワイヤレス充電器はスーパーマーケットの駐車場などの公共の場所で高電力を供給でき、顧客が30分買い物をしている間に160マイルの航続距離を追加できることはわかっています。 電子料金徴収と同様に、バックグラウンドでのみ行われます。 私たちはワイヤレス充電の進化をこのように見ていますが、OEM を説得する必要があります。

ボブ・カセルギス:当社の商業的アプローチは現在、教育を通じた市場開発を中心に展開しています。 私たちは顧客サイトで私が「EVツーリズム」と呼ぶものを生み出しました。 私は常に人々をインディアナポリス、マーサズ ヴィニヤード、オスロ、またはヨーテボリに連れて行き、当社の充電システムが実際に動作しているところを見学させています。 車が充電しているのを見るのは面白くないと思うかもしれませんが、車に座ってワイヤレス充電を自分で体験すると、それは彼らにとって魔法のような瞬間になります。 どこかにデモ システムを設置するたびに、より多くの充電器を販売することができます。

マッキンゼー:多くの OEM が新しい車両にワイヤレスまたは自動充電機能を展開し始めるのはいつ頃になると思いますか?

アレックス・グルーゼン:過去 10 年間にわたる当社の取り組みのほとんどは、OEM と直接協力して車両にワイヤレス充電を設計し、ワイヤレス充電規格を中心に業界を調整することでした。 現在、ワイヤレス充電技術が組み込まれた車両が登場し始めています。今年は中国で 2 台、韓国で 1 台の車両が発売され、ドイツ、アメリカ、日本の OEM 各社が今後数年間での発売を計画しています。 2024 年か 2025 年までに多くの OEM がワイヤレス充電テクノロジーを導入することになると思います。

グレゴリー・エックハルト:当社は、2026 年に最初の OEM 製品を発売する予定です。それまでは、タクシーなどの商用車を改造するビジネス ケースや、個人家庭での使用に合わせた製品の開発を進めています。 最終的には、自らをテクノロジーとイノベーションのリーダーであると考える OEM が、どの充電テクノロジーが広範な規模で成功するかを決定する上で決定的な役割を果たすことになります。

マッキンゼー:ワイヤレス充電や自動充電は、他の先進的な自動車技術の利点をどのように強化できるでしょうか?

アレックス・グルーゼン:これは、自動駐車など、自動車メーカーが提供したい他の機能を補完します。 実際、EV OEM と不動産開発業者はすでに中国で提携し、無線充電と自律型駐車場を統合し、無線技術を搭載した EV が自動で駐車して充電できるようにしています。 そうすれば、ドライバーは再び運転したいときに充電した車を呼び出すことができます。 自動駐車と自動運転が参入すると、ワイヤレス充電は付加価値機能から必須機能に変わります。

グレゴリー・エックハルト:自動充電は、車両の電力網への統合を強化する可能性があります。 ほとんどのドライバーは、バッテリーが空のときに車の電源を接続しますが、スマート グリッドが機能するためには、特にバッテリーが完全に充電されているときは、車両が常に接続されている必要があります。 したがって、自動充電は、自動車と電力会社という 2 つの主要産業が交差するところで重要な役割を果たすことになります。

マッキンゼー:消費者は自分の車の充電方法をあまり気にしていないと主張する人々に何と言いますか?

アレックス・グルーゼン:私は消費者製品の分野で 20 年間働いてきましたが、コンピューターから電話に至るまで、あらゆるものからコードを取り除く人々を見てきました。 今、私たちはモビリティにおける最大の技術的変革の真っ只中におり、充電コードを人々の生活に戻そうとしています—冗談ですか?

市場は物を言いますが、私がこれまでに見たすべてのワイヤレス化はそのままです。 ワイヤレス充電は素晴らしい所有体験を提供します。 私たちが市場調査を行ったところ、消費者にこのアイデアを紹介すると、EV への関心が 68% 跳ね上がることがわかりました。 これは人々がEVを買いたくなるような特徴です。

グレゴリー・エックハルト: EV ドライバーと話をすると、充電プロセスを自動化し、車両にプラグを差し込む煩わしさを排除するというアイデアにすぐに驚かれます。 私は、消費者が自動充電を直接体験すると、もう後戻りはできないと確信しています。

アンドリュー 差出人:ワイヤレス充電は実際には完全に自動化された DC 急速充電です。 この自動化により、充電コストが大幅に削減され、特に車両に対して比類のない価値提案が提供されます。

私が 12 年以上前に会社を設立したとき、ワイヤレス充電は魔法か物理法則の違反とみなされていました。 その後、人々はそれが機能したことを認めましたが、本当にそれを必要とする人がいるかどうかは懐疑的でした。 今は、人々がそれを使って、「これを持たなければいけない」と言っている段階にいます。

アンドリュー・ダガInductEV の元最高イノベーション責任者です。ボブ・カセルギス最高商業責任者です。グレゴリー・エックハルト Easelink の COO です。 そしてアレックス・グルーゼンWiTricity の CEO です。フロリアン・ナーゲレマッキンゼーのチューリッヒ事務所のパートナーであり、シヴィカ・サーデヴはニューヨーク事務所のパートナーです。

インタビュー対象者が表明したコメントや意見は彼ら自身のものであり、マッキンゼー・アンド・カンパニーの意見、方針、立場を代表または反映するものではなく、またマッキンゼー・アンド・カンパニーの支持を得るものでもありません。