【2024年フォーミュラEをイチから学ぶ／中編】日本初走行のGEN3。マシン性能のカギは“電費”にあり

　3月29～30日に東京都江東区有明の東京ビッグサイト周辺で開催されるABB FIAフォーミュラE世界選手権第5戦『東京E-Prix』。日本初の本格公道レースであり、完全電気自動車フォーミュラマシンを使用するフォーミュラEにとって、初めて日本で開催されるレースということで非常に大きな注目を集めている。

　ここでは、待ちに待った日本での初レースを控え『2024年フォーミュラEをイチから学ぶ』としてフォーミュラEのレギュレーションや使用マシン、参戦メーカー、ドライバーなどを整理して3回の“特別版”としてお届け。東京E-Prixで初めてフォーミュラEを観戦するファンの助けになれば幸いだ。2本目となる今回は、初代『GEN1』から現在の『GEN3』まで、フォーミュラEのマシンを説明する。

■現代のフォーミュラEマシンに繋がるGEN1とGEN2

　フォーミュラEは、世界初の全電動国際シングルシーターチャンピオンシップとして2011年ごろに構想が開始されたレースだ。使用されるマシンはワンメイクシャシーに共通タイヤを履き、そこに各メーカーが開発した電動パワートレインを搭載して戦っている。

　2014／2015年の北京E-Prixで開幕したシーズン1は、現在のマシンから2世代前の『GEN1』と呼ばれるワンメイクシャシーにルノーやアウディといったメーカーが開発したパワートレインを搭載していた。

　現在はフォーミュラ1に参戦するスクーデリア・フェラーリのチーム代表を務めるフレデリック・バスールが率いていたスパーク・レーシング・テクノロジーと、シャシービルダーであるダラーラが共同で開発したのがこのGEN1だ。当時はマシンのバッテリー残量に限界があったため、当時のフォーミュラEではドライバーひとりあたり2台のマシンを使用して、決勝レース中に乗り換えを行うことで全周回を競っていた。

■GEN1 マシン諸元
車両GEN1全長5000mm全高1050mm全幅1780mmホイールベース3100mm最低重量（ドライバー含む）900kg最大出力200kw（273.7PS）最大エネルギー回生量150kw（203.9PS）エネルギー回生率約15%最高速度（想定値）時速225km回生モーター搭載リヤのみ

　シーズンごとにエアロやバッテリーに改良が施され、少しずつ熟成を重ねながらシリーズ創設時期を支えたGEN1だが、2018／2019年のシーズン5に第2世代マシン『GEN2』へ移行する。

　マシンが一新され、バッテリーが大容量化されたGEN2は、レース中のマシン乗り換えが不要に。同時に約60馬力ほどの出力向上を果たし、新たにレース中には“アタックモード”が導入。一新されたマシンとシステムによって、レースはより白熱した展開が繰り広げられるようになった。

　また、GEN2の導入にあわせ、パワートレインマニュファクチャラーとして自動車メーカーらの参入が加速。BMW、アウディ、メルセデス、ポルシェ、DS、ジャガー、マヒンドラ、NIOらをはじめとするメーカーに加え、日本からは日産自動車が参戦を開始した。

■GEN2 マシン諸元
車両名称GEN2全長5200mm全高1063.5mm全幅1800mmホイールベース3100mm最低重量（ドライバー含む）900kg最大出力250kw（339.6PS）最大エネルギー回生量250kw（339.6PS）エネルギー回生率約25%最高速度（想定値）時速280km回生モーター搭載リヤのみ

　GEN1同様に4年間使用されたGEN2だったが、マシンは2022／2023年シーズン9から現在のGEN3にスイッチ。モーターの最高出力は250kw（約340PS）から350kw（約475PS）へと引き上げられ、フロントにも回生用モーターを搭載したことで、決勝レースで使用するエネルギーの40％をまかなうことが可能な車両に変化した。

　GEN3の回生量はフロントとリヤの両モーターで600kW（約815PS）を誇り、出力は最大350kW（約477PS）、最高速度は約320km／hを誇る。このマシンの導入によって、フォーミュラEはさらにハイスピードかつエネルギーマネジメントの奥深いレースが可能となった。

■導入から2年目を迎えたハイパワーマシンGEN3

　GEN1、GEN2という二世代の成熟を経て出力向上を果たしたGEN3。この車両は前世代のマシンとは異なり、フロントへの回生モーター搭載でリヤの油圧ブレーキが取り除かれるなど、特異な進化を遂げている。またフォーミュラEのマシンは、多くの人がフォーミュラレースとして想像するフォーミュラ1とは異なり、多くの共通部品を採用する。

　GEN3の一例では、ハンコック製のタイヤをはじめ、スパーク・レーシング・テクノロジー製のシャシーやウイリアムズ・アドバンスト・エンジニアリングのバッテリーなどが共通部品となる。さらにモーター／インバーター／ディファレンシャル／トランスミッションをひとつのシステムに統合したアティエバ製の電動フロントドライブユニットも共通部品となっており、空力やバッテリー容量、フロントの回生機能は各チームの開発領域ではない。

　このため、各メーカーやチームが主に開発を行う領域は、リヤのモーターやサスペンション、インバーター、ギヤボックスの部分。ただ、トータルのエネルギー出力は350kw（約477PS）、回生力は600kW（約815PS）とレギュレーションで定められているため、フォーミュラEでの開発の要点はエネルギー効率、通称“電費”となっている。

■GEN3 マシン諸元
車両名称GEN3全長5016.2mm全高1023.4mm全幅1700mmホイールベース2970.5mm最低重量（ドライバー含む）840kg最大出力350kw（476.5PS）最大エネルギー回生量600kw（815.8PS）エネルギー回生率40%以上最高速度（想定値）時速320km回生モーター搭載フロント＆リヤ

■開発の鍵を握る電費
　フォーミュラEでは、レース全体をアクセル全開で走ってしまうとゴールまでのエネルギーが足りなくなってしまう。そのため、ほとんどのコーナーでリフト（アクセルオフ）＆コースト（惰性走行）を行うことでエネルギーを“回生”していく。ここでいう回生とは、タイヤの回転を基にモーターを動かして電気エネルギーを回収することで、その回生とエネルギー消費の効率が、速さのカギとなる“電費”だ。

　電費が良いマシンは、ライバルよりも短い距離で同じ量のエネルギー回生を行うことができるので、速度のロスが減る。速い車速でコーナリングすることが可能になると、コーナー立ち上がりの速度が伸ばしやすくなり、さらに速い車速からの回生に繋がり、戻ってくるエネルギー量も増えるというワケだ。電費が良ければ加速も回収も捗っていくため、その性能差がラップタイムの差となって現れるのが、現在のGEN3となっている。

　なお、GEN3ではリヤのサスペンションレイアウトや、駆動エネルギーとは関係のない48ボルトのバッテリー電源を使用した冷却システムなどもチームが自由に開発することができる。

　今季2023／2024年シーズン10は、エレクトリック・レーシング・テクノロジーズ（ERT）、ジャガー、マヒンドラ・レーシング、ニッサン、ポルシェ、ステランティスという6つのマニュファクチャラーが計11チームにパワートレインの供給を行っている。

　そのなかで、現在シーズンをリードしているのはジャガーだ。その後方に実力が拮抗しているポルシェとニッサン、ステランティスが続いており、ERTとマヒンドラは大きく後れを取っている状況だ。

　ただ、前戦の第4戦サンパウロE-Prixではニッサンパワートレインを搭載したネオム・マクラーレン・フォーミュラEチームのサム・バードが優勝。ニッサン・フォーミュラEチームのオリバー・ローランドが2戦連続の3位表彰台を獲得しており、日本勢の活躍も目覚ましいところ。東京E-Prixでは初めてのホームレースを迎えるニッサンの好走に期待がかかる。今回のフォーミュラEマシンの紹介はここまで。次回は参戦チームや注目ドライバーを紹介していきたい。