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アウディが「史上最も効率的なEV、A2 e-tron」に積まれるAPP350パワートレインの技術詳細、そして電費向上の秘密について語る

アウディA2に積まれるパワーユニット
Audi

「大きなバッテリー」ではなく「効率」によって電費を向上させたことに意味がある

今後、アウディの各EVにこの技術が転用されることを期待したい

アウディがプレミアムコンパクトEV市場に投入する注目のニューモデル「A2 e-tron」。

過去の名車「A2」のネームプレートを冠したこのモデルは、アウディがこれまでに製造した市販モデルの中で「最も効率的なアウディ」として大きな注目を集めています。

そして今回、アウディは「A2 e-tron」の優れた低電費と快適な走行性能を支える電動駆動技術の詳細を公表し、ここで空力性能やバッテリー技術と並び、走行性能の核心となるパワートレイン(パワーエレクトロニクス、モーター、トランスミッション)の”深化ポイント”について見てみましょう。

アウディ A2 e-tronのエクステリア(グリーン、サイド)
Audi
アウディ A2 e-tronのエクステリア(グリーン、サイド)
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この記事要約

  • アウディが新型コンパクトEV「A2 e-tron」に搭載される進化した電動パワートレイン(APP350)の技術詳細を発表
  • SiC(炭化ケイ素)パワートランジスタの採用や制御ソフトウェアの適応化により、WLTPモードで12.8kWh/100kmというアウディ史上最高のエネルギー効率を達成
  • ローターの薄型化やステーターのデルタ結線化、高ギア比の採用により、高いトルク性能と静粛性・快適な音響空間を両立

アウディ史上最高の効率を誇る「A2 e-tron」パワートレインの概要

「A2 e-tron」のリアアクスルには、フォルクスワーゲングループのEV専用モジュールプラットフォーム「MEB」向けに最適化された永久磁石同期モーター「APP350」が配置されていて、これは400Vシステムで動作し最高出力は140kW(オプションの効率パッケージ装着時)、最大トルクは350Nmという強力なパワーユニットです。

WLTPサイクルにおける電費消費量はわずか12.8kWh/100km(約7.81km/kWh)をマークしており、コンパクトなボディと先進のパワーエレクトロニクスが高次元で融合していることが伺えますね。

アウディ A2 e-tronの車体構造(スケルトン)
Audi

進化型APP350モーターと制御技術のスペック詳細

「A2 e-tron」に搭載されたドライブユニットは、エネルギーロスを極限まで減らすための緻密な技術改修が施されていて・・・。

項目スペックおよび技術的特徴
駆動方式 / モーターリア駆動 / 永久磁石同期モーター(APP350)
作動電圧 / 最大トルク400V / 350 Nm
WLTP電費12.8 kWh/100 km(140kW 効率パッケージ装着時)
パワーエレクトロニクスSiC(炭化ケイ素)MOSFETを採用(変換効率97%以上)
モーター構造ローター鉄心を従来比30%以上薄型化、ステーターをデルタ結線に変更
トランスミッションロングギア比 10.2:1(125kW/140kW仕様)、超低粘度オイル採用

パルスインバーターには従来のシリコンベースの半導体に代わり、SiC(炭化ケイ素)を用いたMOSFETを導入。

スイッチング損失を最小限に抑えることでインバーターの変換効率は97%を超えており、さらには街乗りや郊外道路などの常用域(中低速・部分負荷時)でスイッチング周波数を自動調整する適応型制御アルゴリズムを導入したことで”バッテリー残量が少ない状態でも”フルパワーを供給することが可能です。

アウディ A2 e-tronの車体構造(シャシー)
Audi

また、モーターのローター鉄心の厚みを従来型(APP310)から30%以上削減することで鉄損(交差磁化による損失)を低減しており、さらにはローターセグメントを階段状(交差配置)に並べることで起振力を分散させ、発進時の不快な高音ノイズや振動を大幅に低減している、とのこと。

競合EV・従来プラットフォームとの比較と市場での位置付け

コンパクトEV市場において、電費性能は航続距離や充電インフラへの依存度を左右する最も重要な要素の一つですが、従来のMEBプラットフォーム採用車(初期のID.3など)に搭載されていた「APP310」と比較した場合、「A2 e-tron」の「APP350」は以下の点で決定的な違いを見せています。

Audi A2 e-tron

Image:Audi

  1. SiCパワートランジスタの全面導入: 従来型のシリコン素子からSiCへ転換したことで熱損失が激減し、同じバッテリー容量でも実航続距離を大きく伸ばすことが可能になる
  2. 静粛性(NVH性能)の追求: インバーター側から電流に高周波高調波成分を意図的に重畳させることで、モーターから発生する動作音を相殺。プレミアムブランドであるアウディに相応しい静かな車内空間を作り出している
  3. トランスミッションの摩擦低減: ギヤ歯の表面を精細仕上げ加工し、超低粘度の専用オイルと流路の最適化を組み合わせることで油中でのギア撹拌損失を大幅に削減している

アウディが「A2」の名をEVで復活させた意図

1999年に登場した初代アウディ「A2」は、オールアルミボディ(ASF)を採用した超軽量・高効率なコンパクトカーとして自動車史に名を残すクルマです。

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そして今回登場する「A2 e-tron」もまた、「無駄を削ぎ落とした最高峰の効率性」という初代の精神を現代の電動化技術で再解釈した1台でもあり、「高価なバッテリーを大量に積んで航続距離を稼ぐのではなく」パワートレイン自体の高効率化と徹底した空力追求によって実用的な長距離航続と低環境負荷を両立させるというアプローチを採用しており、この手法は今後のコンパクトEVのベンチマークになる可能性を秘めています。

Audi A2 e-tron - Drive unit: permanent-magnet synchronous motor (PSM), APP350

Image:Audi

結論

「A2 e-tron」に搭載された改良型APP350パワートレインは、アウディの「技術による先進(Vorsprung durch Technik)」を電動化時代において改めて立証するシステムそのもの。

「SiC半導体の採用や緻密なモーターステータ構造、超低摩擦トランスミッションの融合により、12.8kWh/100kmという異次元の電費性能と極上の静粛性を獲得した」パワートレインに仕上がっており、「理論」だけではなくこれらを「実践し」市販モデルに搭載したことに大きな意味があるとも考えています。

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