トヨタ プリウスPHVはプラグインハイブリッドカーという最新のエコカーで、バッテリーの電力で長距離を電動走行できるのが特徴です。
今回はそんなプリウスPHVのバッテリーについてご説明します。
プリウスPHVのバッテリーの種類
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プリウスPHVはハイブリッドカーの1種類で、さらに環境性能を高めることのできるプラグインハイブリッドカーというタイプの車です。
ハイブリッドカーには内燃機関のエンジンと電動モーターの2種類の動力源が搭載されていますが、エンジンはいくつかの領域で非効率な部分がありそこをモーターで補うことで燃費を高める技術です。
エンジンは減速時などに特に効率が低下して燃費が悪化するのですが、その減速時のエネルギーをモーターで回収して発電を行い、その電力を今度は低速走行時などにモーターの動力として利用することでエンジンの稼働する時間を減らします。その結果エンジンで燃焼する燃料を減らすことができ、モーター走行時にはエンジンは停止しています。
これに対してプラグインハイブリッドカーは従来のハイブリッドカーに対して外部からの充電機能が追加されているのが大きな特徴で、車に搭載されているバッテリーを外部のコンセントや急速充電器などから充電することができます。
プリウスPHVはベースが同社のプリウスなのですが、搭載されているバッテリーも大型化されておりモーターでの電動走行可能な距離が大幅に延長されています。
その結果プラグインハイブリッドカーではエンジンを使わなくても何十キロもの距離を走行することが可能で、充電した電気だけで走行できるのでエンジンを完全に停止させても日常運転ができるので燃費が大幅に向上するのです。
そんなプリウスPHVに搭載されているバッテリーはいくつか種類があり、それをご紹介していきましょう。
駆動用バッテリー：リチウムイオン電池
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まずプリウスPHVの一番メインの電源といえるのがハイブリッドシステム用の駆動用バッテリーです。
ハイブリッドカーは普通のガソリン車などに対してモーターで車を走行させるために大容量の電源が必要で、世界発の量産型ハイブリッドカーであるプリウスには大型の充電池のバッテリーが搭載されました。
このバッテリーはそれまでの車に比べるとかなり大きなバッテリーなのですが、それでもプリウスで電動走行可能な距離は最新モデルでも数kmほどでそこまで長距離は走行できません。
そのためプラグインハイブリッドカーであるプリウスPHVではより大型の駆動用バッテリーが搭載されており、その容量は最新モデルで次のようなものとなります。
| 搭載バッテリー | バッテリー総電圧 | バッテリー総電力量 | 電動走行可能距離 | 新車価格 | |
| プリウスPHV | リチウムイオン電池 | 351.5V | 25Ah | 68.2km | 3,383,000円〜4,010,000円 |
| 50プリウス 2WD | リチウムイオン電池 | 201.6V | 3.6Ah | 5km程度（回生ブレーキの充電状況による） | 2,597,000円〜3,640,000円 |
| 50プリウス E-FOUR（4WD） | ニッケル水素電池 | 207.2V | 6.5Ah |
プリウスPHVのベースとなった現行の50プリウスにはそもそも搭載バッテリーの種類が2種類あり、トヨタが初代プリウスから採用しているニッケル水素電池のほかにリチウムイオン電池が搭載されています。
リチウムイオン電池はスマホのバッテリーなどでもおなじみのバッテリーなのですが、比較的低コストで作れるニッケル水素電池に対してリチウムイオン電池はより小型軽量にすることが可能で、プリウスではほぼすべてのグレードがリチウムイオン電池になりました。
しかしモーターを使った4WDであるプリウスのE-FOURにはニッケル水素電池が採用され、そのバッテリー総容量も大きめに確保されています。
これに対してプリウスPHVに搭載されているのもリチウムイオン電池ですが、バッテリーの総容量がプラグインハイブリッドカー化で一気に増加しており、プリウスのリチウムイオン電池の約7倍もの容量を持ちます。
またバッテリーの総電圧もかなり高めになっており、この電圧を扱うプリウスPHVのハイブリッドシステムには高い負荷がかかります。
しかしその結果プリウスPHVでは電動走行可能距離が68.2kmと非常に長い距離を走行できるようになっており、プリウスとは大きなスペックの差があります。
なおプリウスPHVと50プリウスの新車価格には400,000円〜800,000円もの価格差があるのですが、その価格差はこの駆動用バッテリーが価格上昇の比率の大きな部分を占めています。
補機用バッテリー：鉛バッテリー
プリウスPHVには駆動用バッテリーの他に従来の車にも使われている鉛バッテリーが搭載されており、これは主に車のメインの補機用バッテリーとなります。
ハイブリッドカーでなくても車には昔から12Vの鉛バッテリーが搭載されており、このバッテリーの電力でエンジンの起動や点火、コンピューターへの給電などを行っています。
また鉛バッテリーは車のカーナビやエアコンなどが代表的な電装品の電源としても機能しており、従来のガソリン車やディーゼル車などはこのバッテリーのみですべての電源を賄っています。
またこの鉛バッテリーへの充電はエンジン動力を使ったオルタネーターという発電機が行っており、エンジンが1度始動すれば常に充電も行なわれます。
プリウスPHVでは電源として大きな容量を持つ駆動用バッテリーがあるものの、車のハイブリッドシステム以外のエンジンやその他の電装品は従来のガソリン車などと同仕様のものを使っており、それらに適用されるバッテリーの電圧は12Vで設計されています。
そのためハイブリッドカーといえども駆動用バッテリーの他に12Vの電源は必要であり、駆動用バッテリーが351Vもの大電圧なのでそのままでは利用できないのです。
なおプリウスPHVに搭載されている12Vの鉛バッテリーについては普通の車に使われるものと同じ仕様であり、ハイブリッドカーだからといって特別なものではありません。
なおプリウスPHVではエンジンにオルタネーターなどは搭載されておらず、12V鉛バッテリーへの充電は駆動用バッテリーから電圧を低下させた形で行われます。
プリウスPHVにはそのためのシステムであるDC-DCコンバーターという部品が搭載されており、ハイブリッドシステムと一般的な車のシステムの橋渡し役となっています。
ソーラーシステム：太陽電池&ニッケル水素バッテリー
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プリウスPHVは基本的には駆動用バッテリーと補機用の12V鉛バッテリーで構成されているのですが、その他にオプション装備としてのソーラーシステムには専用の小型バッテリーも搭載されています。
プリウスPHVは車に外部から充電した電力でメインの走行を行うのが特徴のハイブリッドカーなのですが、プリウスPHVにはオプション装備としてルーフの上に取り付けるソーラーパネルが用意されています。
このソーラーパネルは太陽光を元に日中に発電するための装備で、太陽光というエコなエネルギーを活用して車を走行させることの出来る装備となっています。
このソーラーパネルで発電した電力は駆動用バッテリーや鉛バッテリーに送られてそれぞれの電装品で使われるのですが、実際のシステム上ではその途中に小型の12Vニッケル水素バッテリーを挟んでいます。
ソーラーパネルは太陽光だけで発電できるのが大きなメリットなのですが、その発電できる電力量は少量で、さらに不安定で日照条件や季節などに大きく左右されます。
そのためソーラーパネルから直接駆動用バッテリーなどに充電するにはロスが大きくなってしまうことから、プリウスPHVのシステムではソーラーパネルで発電した電力を一度12Vニッケル水素バッテリーに充電しておき、その後にまとめてメインのバッテリーに移すシステムとなっています。
スペック的にもソーラーパネルで1日で最大発電できる電力はプリウスPHVの走行距離に換算して5km程度が限界なので、いかにソーラーパネルの発電量と駆動用バッテリーのスペックに差があるかが分かるでしょう。
なおソーラーパネルはあくまでオプション装備で価格も280,000円前後と高めなので、実際に装着している車はそこまで多くはありません。
プリウスPHVのバッテリーの寿命
プリウスPHVのバッテリーは充電池なので経年劣化によって少しずつ性能が劣化していくのですが、その寿命に関してはバッテリーによって違います。
駆動用バッテリーの寿命
プリウスPHVのメインの駆動用バッテリーであるリチウムイオンバッテリーは寿命が長いことも特徴の一つで、プリウスPHVのような自動車の走行用なので長い寿命を持っています。
駆動用バッテリーはプリウスPHVではかなり使用頻度の高いバッテリーで、車の走行から外部からの充電、電装品への給電などプリウスPHVの中心的な役割を果たすものです。
プリウスPHVの駆動用バッテリーはラゲッジスペース下の床下に搭載されているのですが、セルとよばれるバッテリーの最小単位がいくつも繋げられる形で一つの駆動用バッテリーを形作っています。
駆動用バッテリーは使用している期間に応じてセルが少しずつ劣化していくのですが、充電容量の低下が起こって少しずつプリウスPHVが走行できる電装走行可能距離が減少していきます。
しかし駆動用バッテリーのセルはすべてが一気に劣化していくわけではなく、プリウスPHVのハイブリッドシステムのコンピューターがセルの劣化状況を常に監視してドライバーにフィードバックしています。
そのため数年程度や数万km走行程度であればバッテリーが寿命を迎えるということはなく、新車で購入したのであれば駆動用バッテリーの寿命などあまり気にする必要はないでしょう。
ですが年式が10年以上や走行距離が100,000kmを超えてくると駆動用バッテリーの寿命が懸念されるようになり、もし車の走行に適さないほど駆動用バッテリーが劣化しているとハイブリッドシステムによる警告が出て車の走行が一時的にできなくなったりします。
その状態でも多少時間を置けば走行可能に戻ることはありますが、ハイブリッドシステムによる警告がでた時点で駆動用バッテリーの交換を考えなくてはいけないでしょう。
なお年式10年以上や走行距離100,000km以上は普通のガソリン車などでもさまざまな部品が寿命を迎えるタイミングであり、プリウスPHVも同様な寿命設計で作られているのでしょう。
補機用バッテリーの寿命
補機に使われる12Vの鉛バッテリーに関しては従来の車のバッテリーと同じ部品で、寿命としては2年〜3年程度となっています。
補機バッテリーは普通の車でも比較的短い期間で交換する部品の一つで、新品の状態から年数が経過するごとに少しずつバッテリーの容量が低下していきます。
そのまま放置していくとバッテリーでエンジンを始動させるにも電力が足りなくなり、一般的に「バッテリーあがり」という状態となります。
基本的にはそうなる前に交換しておくほうが良いのですが、バッテリーあがりが起こってから補機バッテリーの寿命に気づくことも少なくありません。
プリウスPHVの補機バッテリーも2年程度でかなり容量が低下しているので早めに交換するほうが良いのですが、プリウスPHVではもしバッテリーあがりが起こったりすると電動走行だけであっても走行不能になってしまいます。
プリウスPHVは外部の電源から駆動用バッテリーに充電が出来るのでバッテリーあがりになっても大丈夫なように思いますが、そのハイブリッドシステムを制御しているコンピューター類が補機バッテリーで動いているため、補機バッテリーが上がってしまうとシステムがうごかないのです。
ただこれに関しても対処は普通の車と同じく新しい補機バッテリーに交換すれば直りますので、ある程度の年数経過したら予め交換しておくほうが安心です。
ソーラーシステムバッテリーの寿命
プリウスPHVにはオプション装備でもう一つソーラーバッテリーの寿命がありますが、こちらに関しては現時点でそこまで性格な寿命がわかりません。
プリウスPHVにソーラーシステムが搭載されたのは現行プリウスが初めてですが、ソーラーシステム自体は以前の通常のハイブリッドカーであるプリウスにも搭載されていました。
ですがプリウスのソーラーシステムはプリウスPHVのものとはシステムが全く違い、専用の小型バッテリーもありませんでした。
一応プリウスPHVのソーラーシステムのバッテリーはリチウムイオンバッテリーということで寿命はそこそこあり、10年程度の寿命は設計に入れられていると考えて良いでしょう。
バッテリーにかかる負荷も他のバッテリーに比べればソーラーパネルの発電量分だけと少なめなので、バッテリーの劣化もそこまで急速に進むものではありません。
しかも現行のプリウスPHVはそもそも登場からまだ5年程度しか経過しておらず、ソーラーシステムのバッテリーもまだまだ好調なものが多いでしょう。
問題が出てくるとしたらもっと数年先になりますので、現時点なら中古車でも問題なく活用できるでしょう。
プリウスPHVのバッテリーの交換方法
プリウスPHVのバッテリーに寿命が来たら交換が必要となりますが、それぞれのバッテリーで交換方法は違います。
駆動用バッテリーの交換方法
プリウスPHVのメインバッテリーである駆動用バッテリーは前述したように寿命が長いのですが、その分交換頻度がかなり少なく基本的に簡単に交換するようなものではありません。
プリウスPHVの駆動用バッテリーは床下に搭載されているのですが、その搭載スペースは床下の3割ぐらいのの面積を占めておりかなりの大型部品です。
駆動用バッテリーはその重量の重さや事故への対応から車体本体にかなり頑丈に固定されている部品で、簡単に取り外しが出来る構造ではありません。
駆動用バッテリーを交換するためには車のジャッキアップやさまざまな部品の取り外しが必要で、ハイブリッドカーに対する専門的な技術も必要です。
またプリウスPHVの駆動用バッテリーはそのあたりで購入できるようなものではなく、トヨタに注文を出して部品を入手するようなバッテリーです。
プリウスPHVには専用の駆動用バッテリーが使われているのでその交換には専用の設備なども必要で、交換には基本的にトヨタのディーラーに依頼する形になります。
現行のプリウスPHVはまだフルモデルチェンジから5年程度しかかかっていないため駆動用バッテリーの交換まで行うような車はないと思いますが、長年プリウスPHVに乗り続けるのであればいつかは駆動用バッテリーの交換が必要な時期が来るでしょう。
補機バッテリーの交換
プリウスPHVの補機バッテリーに関しては基本的に普通の車と同様で、簡単に交換できる位置や構造になっています。
プリウスPHVの補機バッテリーはエンジンルームの中に搭載されており、交換手順としては普通の車と同じです。
補機バッテリーはエンジンルームの一番見えやすい位置にあり、一番上に取り付けられているエンジンカバーを取り外せば上からアクセスして取り外しと交換ができます。
プリウスPHVだからといって特別な交換手順はなく、バッテリー端子をマイナス側→プラス側の順番に取り外し、その後にバッテリートレイの固定部分を取り外して補機バッテリー本体を取り外します。
また交換するバッテリーの種類についてもプリウスPHVの専用ではなく、一般的な補機バッテリーの中から形状や形式などを合わせて選んでおけば基本的に交換が可能です。
バッテリーの適合表は各バッテリーメーカーや自動車用品店のホームページや店舗で見ることが出来るので、プリウスPHV用のバッテリーをそれで探すと簡単に見つかります。
交換に関しても補機バッテリー程度であれば個人でも十分可能で、プリウスPHVの補機バッテリーの交換も簡単に行なえます。
なお現行のプリウスPHVは2代目になりますが、初代のプリウスPHVは補機バッテリーはラゲッジスペース横に格納されているので搭載位置が違うことを覚えておきましょう。
ソーラーシステムバッテリーの交換
プリウスPHVのソーラーシステム用の小型バッテリーに関しては現時点で基本的に交換の必要はなく、現在ではほぼ実例などもないでしょう。
ソーラーシステムのバッテリーも寿命が来れば交換しなければ性能は戻らないのですが、それにはまだまだ年数が必要であり今現在ソーラーシステムのバッテリー交換が必要な車はほぼないでしょう。
ソーラーシステムのバッテリーは小型で目立ちにくいところに搭載されているので、基本的に簡単に交換するような部品ではありません。
一応搭載位置としては車内のグローブボックスの内側となっているので、いざ交換となれば以外と作業しやすい位置でしょう。
しかしこのソーラーシステムについても個人で交換するような部品ではなく、もしバッテリーを交換するときにはトヨタに部品入手と交換を依頼することになるでしょう。
ですが駆動用バッテリーほど大変な交換ではないので比較的費用面で安心できるものとなります。
プリウスPHVのバッテリーの交換費用
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プリウスPHVのバッテリーの交換にはそれぞれのバッテリーで費用がかかり、費用もかなりまちまちです。
なおプリウスPHVに限らずバッテリー関係は劣化しての交換については車の保証の対象外であり、自然に劣化して容量が減るというのは仕方ない部分なので一般的な故障とは違います。
駆動用バッテリーの交換費用
プリウスPHVの駆動用バッテリーはその交換費用がかなり高額で、あまり交換を前提にしたものではありません。
駆動用バッテリーには長距離の電動走行を可能にするために非常に多数のバッテリーセルとその制御や冷却システムなどが組み込まれています。
部品交換の際には劣化したバッテリーセル単品で交換できるものではなく、駆動用バッテリーの全体をまとめて交換する形になります。
そのためプリウスPHVの価格上昇のもとになった大型の駆動用バッテリーを全部新しいものにするため、その交換費用が高くなるのは当然です。
プリウスPHVの駆動用バッテリー交換費用については公表されていませんが、前型モデルのプリウスPHVの駆動用バッテリー交換費用がおおよそ600,000円〜700,000円とされていました。
これに対して現行のプリウスPHVでは駆動用バッテリーがさらに大型化されてコストも増加しているので、少なくとも前型同等かそれ以上の交換費用が必要となるでしょう。
そのためプリウスPHVの駆動用バッテリー交換費用があれば別の車を購入出来るほどの価格になるので、そもそも交換よりも車の乗り換えを選択する方もいらっしゃるでしょう。
なおベースとなったプリウスの場合は駆動用バッテリーの交換費用が200,000円前後であり、それでも高額ではあるのですがプリウスPHVの交換費用が特に高額なのがわかるでしょう。
補機バッテリーの交換費用
補機バッテリーに関してはその交換費用はそこまで高くはなく、一般的な補機バッテリーの交換費用と変わりません。
まず補機バッテリーの本体については補機バッテリーのメーカーにもよりますがおおよそ費用としては10,000円〜30,000円の間ぐらいであり、20,000円ぐらいが一般的な価格となります。
プラグインハイブリッドカーということでハイブリッドカー専用の補機バッテリーなども良いのですが、一般車用の補機バッテリーでも形式が合えば十分使用できます。
交換部品についてもディーラーはもちろんのこと各種自動車用品店などでも購入できるため、入手も用意な部品です。
また交換費用の工賃についても一般的な車と変わらない工賃で、数千円程度の交換費用が一般的です。中には補機バッテリーの価格に交換費用もプラスされていることもあり、店舗によってはサービスになっていることもあります。
しかし補機バッテリーを自分で交換するようにすれば工賃に関しては不要となりますので、交換手順を多少勉強すれば誰でも自分で交換するのは簡単です。
ソーラーバッテリーの交換費用
プリウスPHVのソーラーシステムのバッテリーについては現時点で正確な価格がわかりませんが、ソーラーシステムのオプション価格から考えると100,000円前後ではないでしょうか。
プリウスPHVのソーラーシステムはそのオプション価格が280,000円前後で設定されているのですが、その中にはソーラーパネル本体およびルーフ部品の一部、ソーラーシステムのバッテリーなどが含まれています。
新車用の部品と交換用の部品の値段は必ずしも一緒ではなく交換用部品のほうが高めに設定されていることが多いですが、少なくとも小型のバッテリー交換だけで何十万円もかかることはないでしょう。
またベースであるプリウスの駆動用バッテリー交換が200,000円前後と考えると、それよりかなり小型で交換自体も容易なソーラーシステムのバッテリーならば交換費用が100,000円ぐらいと考えると妥当ではないでしょうか。
いずれにしても交換が必要な時期はプリウスPHVの年式から考えてもまだまだ先なので、あまり気にするような自体にはならないでしょう。
プリウスPHVのバッテリーを長持ちさせる方法
プリウスPHVには各種のバッテリーが搭載されていますが、そのバッテリーを長持ちさせる方法はプリウスPHVにおいてはあまりユーザーがコントロールできるところではありません。
一般的な車に搭載されている鉛バッテリーは充電と放電を繰り返すたびに劣化していくもので、あまりバッテリーを酷使してバッテリーあがりを起こすとその寿命が大きく減少する特徴があります。
それでもバッテリーあがりで急に使えなくなるようなことはないのですが、充電に関してはあまりコントロールできないものの、例えば駐車中に車内のライトやヘッドライトを点灯するなどしてバッテリーの放電を長時間しないようにすれば多少は長持ちするものです。プリウスPHVにおいても補機バッテリーの長持ちには同様の注意をすればよいでしょう。
しかしプリウスPHVのメインのバッテリーである駆動用バッテリーについては、リチウムイオンバッテリーということでそこまで充放電で寿命が一気に減ることはありません。
そもそもプリウスPHVの駆動用バッテリーは外部電源で頻繁に充電を行うことが一番メインの使い方ですので、バッテリーの長持ちを考えるあまり充電をしないのであれば宝の持ち腐れです。
そのため駆動用バッテリーについては長持ちを考えるよりは、しっかり充電を行ってエンジンの燃料代を浮かすほうが結果的に良い結果になるでしょう。
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