700マイルの解決策：フォードが電気自動車F-150を打ち切った理由

実験は終わりました。 重い荷物を牽引する場合、充電のために100マイルごとに停止するのは「冒険の一部」であるとトラック所有者に説得する長年の努力を経て、フォードは正式に全電動F-150ライトニングの開発を中止した。

今週発表された驚くべき方向転換の中で、フォード関係者は、ライトニングの銘板は存続するかもしれないが、純粋なバッテリー電気自動車（BEV）アーキテクチャは廃止されることを認めた。その後継車は Extended Range Electric Vehicle (EREV) になります。これは、電気モーターで駆動され、その場でバッテリーを充電するためのガス発生器を搭載したトラックです。

約束は？ 総航続距離 700 マイル と「妥協のない」牽引。

「典型的な顧客は、10日のうち9日は電気だけで乗り切るだろう」とフォード幹部は説明した。 「妥協のない航続距離で牽引できるようになり、これはトラック所有者にとって重要です。」

これは単なる製品の変更ではありません。それは物理学への譲歩です。フォードがガソリンタンクを持ち帰らざるを得なかった理由はここにある。

故障の物理学: 純粋な EV トラックが牽引できない理由

ライトニングが作業用トラックとして機能しなかった理由を理解するには、エネルギー密度の問題に注目する必要があります。

乗用車は空気力学の恩恵を受けます。トラックはそうではありません。 7,000 ポンドのボックス トレーラーをトラックに取り付けると、空力抵抗がエネルギーを消費する支配的な力となり、高速道路の速度では消費エネルギーが 2 倍または 3 倍になることがよくあります。

エネルギー密度の計算

• ガソリン: ~\12,000 Wh/kg
• リチウムイオンバッテリー: ~250 Wh/kg

ガソリンは現在のバッテリーより重量でほぼ 50 倍エネルギー密度が高くなります。毎日の通勤車の場合、洗練されたセダンを 30 マイル移動するのに必要なエネルギーは低いため、これはあまり問題になりません。しかし、風に乗ってレンガを牽引するには、継続的に大規模な電力出力が必要です。

標準的な F-150 ライトニングがかなりの荷物を牽引すると、航続距離は 320 マイルから約 100 ～ 120 マイルに低下します。請負業者や湖までボートを牽引する人にとって、この機能範囲の不安により、車両は役に立たなくなります。

純粋なEVで「実際の」300マイルの牽引航続距離を達成するには、フォードはバッテリーサイズを実質的に2倍の250kWh以上にする必要がある。これは次のようになります:

1. 数千ポンドの「寄生重量」（それ自体を動かすためだけにエネルギーを消費する重量）を追加します。
2. トラックの価格は 100,000 ドルをはるかに超えます。
3. ペイロード容量をゼロ近くまで削減します。

EREV ソリューション: 両方の長所?

フォードの新しい戦略は、同様のアーキテクチャで最近デビューした Ram 1500 Ramcharger を反映しています。これは 従来のハイブリッドではありません。

従来のハイブリッド (プリウスや F-150 PowerBoost など) では、ガソリン エンジンが機械的にホイールに接続されています。 EREV では、ガス エンジンは 発電機 (発電機) としてのみ機能します。エンジンと車輪の間には機械的な結合はありません。

仕組み

1. 電気駆動: 車輪は常に高トルクの電気モーターによって回転され、EV の瞬時のトルクとスムーズな牽引体験が維持されます。
2. バッテリー: 小型のバッテリー (おそらく 131 kWh ではなく 90 ～ 100 kWh) は、通勤や現場での作業などの日常業務に純粋な電気での航続距離が約 100 ～ 150 マイル提供されます。
3. 発電機: バッテリーが特定のしきい値を下回ると (または「牽引モード」が作動すると)、ガス エンジンが回転して電気を生成し、モーターに直接電力を供給するか、バッテリーを再充電します。

このアーキテクチャは、電気トラックに関する 2 つの最大の問題、コスト と 牽引範囲 を解決します。

バッテリーを小型化することで、フォードは部品表をおよそ 10,000 ドルから 15,000 ドル削減しました。その後、そのコストを安価な大量生産の内燃エンジンに置き換えます。その結果、EVのように走行しながら、必要なときにはディーゼルのように燃料を供給するトラックが誕生しました。

「プロジェクト T3」の軸

フォードは何年もの間、未来の専用EVプラットフォームである「ミレニアム・ファルコン」として「プロジェクトT3」（Trust The Truck）を宣伝してきた。現在、T3 はこの EREV プラットフォームに変身したか、または乗っ取られたようです。

この方針の転換は、厳しい真実を認めています。バッテリー技術は、重量物の輸送においてガソリンのエネルギー密度を上回るほどの速さで進歩していない。

全固体電池は実験室では 500 Wh/kg の生産が約束されていますが、自動車規模での大量生産には何年もかかります。フォードは、物理学の進歩を待っている間に、トラック市場をラムやGMのシルバラードEV（今のところは大容量バッテリーにこだわっている）に失うわけにはいかない。

競争: Ram は正しかった

フォードは、ラムの親会社であるステランティスが以前に正しい判断をしたことを事実上認めている。昨年発表された Ram 1500 Ramcharger は、フォードが現在採用しているものとまったく同じアーキテクチャを使用しており、その仕様は新型 F-150 がどのようなものになるかを予感させるものとなっています。

• ラムチャージャーの仕様:
  • バッテリー: 92 kWh (水冷)
  • 発電機: 3.6L Pentastar V6 (130 kW 持続出力)
  • 航続距離: 合計 690 マイル (電気 145 マイル + ガソリン 545 マイル)
  • 牽引: 14,000 ポンド

フォードが「700マイル以上」を目標にしているのであれば、明らかにラムの690マイルという数字を上回ろうとしていることになる。理想的には、フォードは同様のセットアップを使用し、おそらく約90 kWhのバッテリーと2.3L EcoBoostのような高効率エンジン、または純粋に定常状態の発電用に最適化された自然吸気型エンジンを組み合わせるだろう。

ここでの重要な違いは、ジェネレーターのサイズです。 Ramcharger の 130 kW 発電機は、バッテリーが消耗した場合でも牽引中に高速道路の速度を維持できるほど強力です。これは牽引エレブの「秘密のソース」です。ガス エンジンは、平均的な負荷だけでなく、連続的な負荷を処理するのに十分な大きさでなければなりません。

「範囲膨張」の罠

この変化は、「範囲の膨張」に関する業界の認識の高まりも浮き彫りにしています。純粋な EV トラックを 300 マイル牽引するには、200 kWh 以上のバッテリーが必要です (シボレー シルバラード EV の予想パックと同様)。

これはリソース割り当ての大幅な非効率です。 200 kWh のバッテリーは、以下を構築するのに十分なリチウム、コバルト、ニッケルを消費します。

• 2 台 ラムチャージャー型 EREV (各 90 kWh)。
• 4 の標準モデル 3 (それぞれ 50 kWh)。
• 100 マイルド ハイブリッド (それぞれ 2 kWh)。

200 kWh のバッテリーを 1 台のトラックに搭載し、その容量の 10% しか日常の運転に使用しないことにより、業界は技術的に世界の限られたバッテリー供給を無駄にしていることになります。 EREV アプローチは、おそらくこのクラスの車両にとってより持続可能です。年間のロードトリップにのみ必要な数千ポンドの「自重」バッテリー容量を搭載せずに、走行距離 (毎日の通勤距離) の 95% を電力で充電します。

190 億ドルの現実性調査

ピボットには高額な値札が付いています。フォードは、EV 投資に関連して 195 億ドルの評価損が発生する可能性があると発表しました。これは、純粋なBEV工場とバッテリー工場に注ぎ込まれた資本が、過度に楽観的な採用曲線に基づいて誤って配分されたことを認めたものだ。

しかし、株式市場はしばしばそのような「絆創膏の剥奪」に報いる。消費者が買わなかった製品 (純粋な EV ライトニング) の損失を削減し、消費者が「購入する」製品 (700 マイルの EREV) に軸足を移すことで、フォードは自社のエンジニアリングを顧客の財布と調和させています。

これでピュアEVトラックは終わりですか?

必ずしもそうではありませんが、汎用 純粋な EV トラックの終わりです。

小型のライフスタイル向け電気トラック（キャンプ用の Rivian R1T や、Cyber​​truck の所有者が何をする場合でも使用できる Cyber​​truck など）は、所有者が重量物を 500 マイル牽引することはめったにないため、純粋な BEV アーキテクチャを使用します。

しかし、フォードのビジネスの中核である「作業用トラック」部門にとって、EREV は優れたエンジニアリング ソリューションです。発電 (ガス) を電力供給 (電気モーター) から切り離すことで、エンジンが交通量に応じて回転数が上下するのではなく、常に最高効率の RPM で動作することが可能になります。

「700マイル」を約束するというフォードの決定は、初代ライトニングの命を奪った航続距離への不安を直撃したものだ。電気駆動装置は残しつつ燃料タンクを復活させることで、フォードは、トラックの購入者が、ウォルマートの駐車場で1時間も止まらずにキャンプ場に着くことほど、「地球を救う」ことを気にしているのではないかと賭けている。

彼らはほぼ間違いなく正しいです。