｜ ポルシェは「あの手この手」によってEVにおける効率化に挑む ｜
この記事の要約：3つのポイント
- 革新的な「ソフトスイッチング」： AIが電圧と電流が重なる一瞬（損失ポイント）を予測し、スイッチング時のエネルギーロスを極限まで排除
- 航続距離の大幅増： インバーターのスイッチング損失を70〜95%削減することで、実走行での航続距離を数％底上げ
- 小型・軽量化にも寄与： 発熱が抑えられるため、冷却システムを小型化でき、インバーター自体の容積も20〜50%削減可能
なぜインバーターに「AI」が必要なのか？
電気自動車（EV）を選ぶ際、最も気になるのが「（満充電あたりの）航続距離」。
各メーカーがバッテリー容量の拡大にしのぎを削る中、ポルシェは全く異なるアプローチで「1回の充電で走れる距離」を延ばそうとしており、その鍵を握るのはEVの心臓部とも言える”インバーター”に投入された「AI（人工知能）」。
ポルシェによる最新のシミュレーション結果では、電力変換時の損失を最大95％も削減できるという驚異的なデータが示されています。
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EVのインバーターには、バッテリーの直流（DC）をモーター用の交流（AC）に変換するための「パワートランジスタ」が搭載されていますが、このトランジスタが「オン・オフ」を切り替える瞬間（スイッチング）にはどうしても電圧と電流が重なり、熱としてエネルギーが逃げてしまうわけですね。
ポルシェが採用したのは、この切り替えをスムーズに行う「ZVS（ゼロ電圧スイッチング）」という技術。
従来、走行状況に応じて激しく変動する負荷をリアルタイムで制御するのは困難ではあったものの、ポルシェは「再帰型ニューラルネットワーク（RNN）」や「強化学習」といったAIモデルを導入。
負荷、トルク、温度などの膨大なデータを100万分の1秒単位で解析し、常に最適なタイミングでスイッチを切り替えることに成功した、と述べています。
AIベース・ソフトスイッチングの驚異的スペック
| 項目 | 改善・削減効果 |
| スイッチング損失 | 70% 〜 95% 削減 |
| インバーター容積 | 20% 〜 50% 削減（小型化） |
| 航続距離 | 数パーセント（1桁台後半）の向上 |
| 電磁干渉 (EMI) | 大幅に低減 |
| コンポーネント寿命 | 部品への負荷が減り、耐久性が向上 |
メーカー・サプライヤーへのメリット
ポルシェはこの技術をソフトウェアライブラリとして他社（主にはサプライヤー）へと提供する予定だといい、これによって自動車メーカー（OEM）やサプライヤーは既存のハードウェアに「プラグイン」のような形でこのAI制御を組み込むことができ、モデルチェンジを待たずとも効率向上を図れる可能性があるのだそう。
市場への影響：EVは「ハード」から「ソフト」の時代へ
今回の発表は、EVの性能向上が「いかに大きなバッテリーを積むか」から「いかに効率よくエネルギーを使い切るか」というフェーズに移行したことを象徴しています。
そしてこの研究が進めば同じ航続距離であっても「より小さなバッテリー」で済むようになり、となると「より軽量な車両」を作ることが可能となりますが、これにはもちろん航続距離の伸長含めさまざまなメリットが生じるわけですね。
- 熱管理の変革： 発熱が減ることで、重くてかさばる冷却パーツを減らせる
- シリコンカーバイド（SiC）の活用： 高価な次世代半導体「SiC」や「GaN（窒化ガリウム）」の性能を最大限に引き出せる
ポルシェはこのAI制御アルゴリズムの開発を最終段階に進めており、まもなく完全なソフトウェアソリューションとして市場に投入される見込みなのだそう。
結論：AIが「電費」を最適化する未来
「AIが車を走らせる」のは自動運転だけではなく、目に見えない電力変換のプロセスにおいてもAIは”ミリ秒単位で”「エネルギーの無駄遣い」を監視し、ぼくらがより遠くへ、より効率的に移動できるようサポートしてくれるということに。
次にぼくらがEVのスペックを見る時、チェックすべきは「バッテリーの大きさ」だけでなく、「どれほど賢いインバーターを積んでいるか」になるかもしれません。
新しい知見：なぜ「ソフト」な切り替えが大事なのか？
これまでの「ハードスイッチング」は、いわば電灯のスイッチをバチンと力任せに切り替えるようなもので、しかしこれに対して「ソフトスイッチング」は、AIという熟練の指揮者が「波形に合わせて優しく、かつ正確に」スイッチを操作するようなもの。
この繊細な操作が結果として数万kmを走るEVの寿命と航続距離に決定的な差を生むというわけですね。
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参照：Porsche
