テスラのハイパワーモデルは凄い出力が有るので加速は速いらしいようですが。

Question

あの車って劇的な加速をしようとするとバッテリーの準備時間的な待ち時間があるような動画を見たのですが、ズバリあの車ってハイパワーを出し続けるのは苦手なのですか？

例えば（速度無制限の）アウトバーンとかで300ｋｍ/ｈで走り続けることは可能なのですか？

Answer 1

バッテリーには温度特性があり、設計上の理想の温度から外れるほど、本来の能力が発揮できません。

私の情報が古いので確かなことは言えませんが、リチウムイオンバッテリーは 40 ℃ 前後で理想的な能力が発揮できるように設計されている話を聞いたことがあります。
この 40 ℃ というのは気温のことではなく、バッテリー本体の温度のことです。

例えば、気温 ０℃ のときに高い出力を出そうとしてもバッテリーは冷えているため、理想の 40 ℃ から大きく離れていることになり、まずはバッテリーをヒーターで 40 ℃ 近くまで暖めないと高出力が出せません。

また、高出力を連続で出し続けたり急速充電を行うと、バッテリーは発熱して理想の 40 ℃ を超えます。
そのため、エアコンの仕組みを利用してバッテリーの冷却が必要になります。
バッテリーの冷却が正しく行われないと痛んでしまい、寿命が急激に短くなります。

上記のことから分かるように、バッテリーで高出力を出し続けることは不向きです。

ガソリンエンジンなら、エンジン本体が温まり、変速機などの駆動系も適度に温まれば、高い出力が出せます。
そのため、エンジン始動して走り始めてから５分後には、本来の能力の 95 ％ 以上を発揮できると思います。
100 ％ の能力を出すには、変速機などの駆動系まで温まる必要がありますので、エンジン始動から 20 km 以上の走行が必要になると思います。

ガソリンエンジンなら、時速 300 km で走り続けることは、設計上は難しいことではありません。
排気量が大きなエンジン ＋ 対応する変速機や駆動系 ＋ 対応する冷却能力 で事足ります。
しかし、時速 300 km を出せる車でも、連続で走り続けることを前提に設計された車ばかりではありませんので、車種によっては冷却能力が追いつかなくなるなどの理由から、連続走行が困難になったり寿命に大きな悪影響が出る可能性があります。

仮に時速 300 km の連続走行が可能でも、燃料消費が凄まじいことになり、航続可能距離は 時速 60 km の時の 20分の１以下になると思いますので、100 km も走れません。
時速 300 km も出したら、燃費が １km／Ｌ以下になるからです。
それでもバッテリーに比べたら、時速 300 km 走行が、はるかに有利なことは間違いありません。

ガソリンエンジンでも時速 300 km 連続走行は厳しいので、バッテリーでは話になりません。
遠い将来、現代では想像も付かないほどバッテリー技術が進歩したら、時速 300 km 連続走行も可能性がありますが、そこまで技術が進歩する頃には私たちは寿命で死んでいます。
または物理的に不可能で、バッテリー性能の頭打ちになる可能性もあると思います。
何事にも物理的な限界は必ずあり、技術進歩は無限ではないからです。

質問者からのお礼コメント

もの凄く勉強になりました。
回答ありがとうございました。