記事抜粋209

toruhara

本文はこちら：記事抜粋209 | LinkedIn


Previously, 記事抜粋208 | LinkedIn


ところで、俺のメールアドレスへのログイン試行回数が上限超えてたよ（笑）。

  • 誰が試行しとんねん（笑）。ウデ悪いな（笑）。

  • 短時間だけどAmazon primeの映画見てる時にノートPCをハッキングできたのは「なかなかいいウデだな」と思ったが・・・。

  • その間も、ポインタの動きを見る限り何がしたいのかわからんアホな動きしてたし（笑）。

  • お前ら富士山登山とかに興味有るの？　俺、興味無いけど（笑）。

  • あ、勝手にインターネットブラウザ開いてそこ開いてたのね。


[1] 再エネ向け蓄電池、国産品を｢優遇｣　25年から入札有利に - 日本経済新聞 (nikkei.com)

  1. つまり、中国産より高くなるということです。

  2. 経済産業省は2025年から、国の電力関連の入札で国産の蓄電池を事実上、優遇する制度を導入する。故障した際に迅速に修理できるよう国内拠点の整備を入札要件にする。中国など海外製に依存している現状を改め、日本製の普及を後押しする。

  3. 「故障した際に迅速に修理できるよう国内拠点の整備」であれば中国企業にもできますけどね。

  4. それができない弱小企業の電池はそもそも信用できないからってことであれば淘汰されていけば済むことですが。

  5. もっとも、中国に依存しているのはリチウムイオン電池でしょう。リチウムイオン電池は短周期変動対策＋αが経済合理的限界。

  6. 長周期変動対策はバイポーラ鉛蓄電池やレドックスフロー電池がリチウムイオン電池の半分くらいのコストでできるので優位性が有ります。レドックスフロー電池は短周期変動対策も余裕でできます。

  7. 日間変動になると水素、季節間変動になるとアンモニアが将来必要になるでしょう。

  8. 蓄電池は一時的に電気をためて必要な時に放電できる設備で、太陽光など天候や時間帯によって発電量が変わる再生可能エネルギーの利用拡大に欠かせない。経済安全保障にとって重要な電力...

  9. 欧州と異なり、島国ですからな。


[2] Alkaline-based aqueous sodium-ion batteries for large-scale energy storage | Nature Communications

  1. Aqueous sodium-ion batteries are practically promising for large-scale energy storage, however energy density and lifespan are limited by water decomposition.

  2. ①　定置型蓄電池って大量に必要になるんですよ。こんなところにリチウム使ってるわけには、本来は、いかないんです。リチウム原料の需給をひっ迫させ、コストを上げてしまいます。

  3. ②　リチウムイオン電池がいくら安くなったとは言っても、短周期変動対策＋αくらいが経済合理的限界です。ちなみに、自動車に使う場合にもそう言えるんですが、HEVは経済合理的と言えますね。まあ、PHEVもBEVも有っていいんですけど -- 原油価格は日本経済の与件ですから（笑）。家庭用蓄電池にもリチウムイオン電池が使われていて、これは長周期変動対策ですから「不幸な選択肢」の好例なんですが、容量はせいぜいPHEVレベルなので許容されるわけです。

  4. ③　一方、水系ナトリウムイオン電池は、ナトリウム塩が安いし、水溶液を使うんだからドライルーム要らないので、低コスト化の潜在能力が有るってわけです。ただ、コストって結局エネルギー密度に左右されますから、エネルギー密度はできる限り上げておきたいんです。

  5. ④　そこで、H+/1/2 H2電位より低電位の負極（この論文ではNaTi2(PO4)3 (NTP)を使用）を使って電圧（＝正極と負極の電位差。準静的であればフェルミレベル＝ケミカルポテンシャルの差。実際には準静的でもないから、主に拡散で律速されるが、過電圧を考慮する必要が有る。）を上げてエネルギー密度を上げたいわけです。

  6. Current methods to boost water stability include, expensive fluorine-containing salts to create a solid electrolyte interface and addition of potentially-flammable co-solvents to the electrolyte to reduce water activity. However, these methods significantly increase costs and safety risks.

  7. ⑤　九州大学が超濃厚NaClO4水溶液を使って効果をあげましたが、水の分解が完全には抑えられていない上に（したがって水の分解を抑えるための更なる添加物も別途必要とします）、管理状況次第で爆発できる過塩素酸塩を使う（水に溶かせば安心ですが）というリスクが有ります。東京大学が超濃厚有機フッ化物Na塩を使って水の分解を抑えたんですが、塩のコストがかかるので結局リチウムイオン電池以上に高いものになってしまいます。前述の論文の文章とは順序が逆ですが、歴史的にはこの順番です。

  8. Shifting electrolytes from near neutrality to alkalinity can suppress hydrogen evolution while also initiating oxygen evolution and cathode dissolution.

  9. 参考：電位とpH – 水浄化フォーラム －科学と技術－ (water-solutions.jp)

  10. 水が分解して酸素ガスと水素ガスになる反応は、

  11. 2H2O = O2 + 4H+ + 4e–　　(9)

  12. 2H+ + 2e– = H2　　(10)

  13. 気体Xの分圧をPXで表記し、上記の反応を式(7)で示すと、

  14. E = 1.228 – 0.0591pH – 0.0148pPO2　　(11)

  15. E = 0.000 - 0.0591pH + 0.0295pPH2　　(12)

  16. したがって、電解液をアルカリ性にすると負極での水の電気分解による水素発生は怒りにくくなるが、逆に正極での水の電気分解による酸素発生が起きやすくなってしまうわけ。

  17. ⑥　論文では電解液は17 M NaClO4aq.（九州大学が報告したのと同じ）ですが、NaOHを加えてアルカリ性にしたってことです。

  18. Here, we present an alkaline-type aqueous sodium-ion batteries with Mn-based Prussian blue analogue cathode that exhibits a lifespan of 13,000 cycles at 10 C and high energy density of 88.9 Wh kg−1 at 0.5 C.

  19. ⑦　正極にNa2Mn[Fe(CN)6] (NMF)を使いました。定置型蓄電池で長周期変動対策なら8時間くらいで充電できれば十分だから0.125 Cで動けば十分ですが、余裕を見て0.5 Cとしています。もちろん、イオン伝導度の高い水溶液だから短周期変動にも十分追随できるでしょうが（これができてしまえば定置型にリチウムイオン電池使う必要無いわな）。

  20. This is achieved by building a nickel/carbon layer to induce a H3O+-rich local environment near the cathode surface, thereby suppressing oxygen evolution. Concurrently Ni atoms are in-situ embedded into the cathode to boost the durability of batteries.

  21. ⑧　NiがNiOOH/Ni(OH)2になってOH-トラップ層になるので正極はH3O+リッチになったというわけです。

  22. ⑨　酸素発生が本当に完全に抑えられているかわからんですが、まあ、うまくいったと報告しています。更にサイクルが長くなると水素も発生するかもしれんけどね・・・。

  23. まあ、大きな前進と言えるんじゃないでしょうか。


[3] 負極に亜鉛を使うって手も有るわけ：Design Strategies for Aqueous Zinc Metal Batteries with High Zinc Utilization: From Metal Anodes to Anode-Free Structures | Nano-Micro Letters (springer.com)

  1. 難点はZnデンドライトをどのようにして抑制するか。

  2. Aqueous zinc metal batteries (AZMBs) are promising candidates for next-generation energy storage due to the excellent safety, environmental friendliness, natural abundance, high theoretical specific capacity, and low redox potential of zinc (Zn) metal. However, several issues such as dendrite formation, hydrogen evolution, corrosion, and passivation of Zn metal anodes cause irreversible loss of the active materials. To solve these issues, researchers often use large amounts of excess Zn to ensure a continuous supply of active materials for Zn anodes. This leads to the ultralow utilization of Zn anodes and squanders the high energy density of AZMBs. Herein, the design strategies for AZMBs with high Zn utilization are discussed in depth, from utilizing thinner Zn foils to constructing anode-free structures with theoretical Zn utilization of 100%, which provides comprehensive guidelines for further research.

  3. ということで、少しだけZnを仕込んでおくんだが、基本的にはその場形成負極にするってこと。

  4. 同じもんの上に析出するんなら均一に析出しやすく、デンドライトになりにくいだろってわけです。

  5. Representative methods for calculating the depth of discharge of Zn anodes with different structures are first summarized. The reasonable modification strategies of Zn foil anodes, current collectors with pre-deposited Zn, and anode-free aqueous Zn metal batteries (AF-AZMBs) to improve Zn utilization are then detailed. In particular, the working mechanism of AF-AZMBs is systematically introduced. Finally, the challenges and perspectives for constructing high-utilization Zn anodes are presented.

  6. 三次元集電層は難しかったのでフラットでいいやって感じですね。

  7. サイクル特性はまだ不十分な気がするが。

  8. [2]と[3]は2024年1月の論文だが、水系の蓄電池も熱心にやられているのがわかりますな。

  • ところで、Zn2+って多価イオンですから固体内拡散は極めて遅く、その場形成金属リチウム負極のようにイオン伝導性の有る保護膜を使うってわけにもいかんのですわ。完全にデンドライトを抑えるってのも難しいようには思います。

  • 日本では昔からH+および／またはOH-伝導性のみ有する物質でセパレータをコーティングして、正極をZnデンドライトから保護しています。市販もされてます。


[6] 米アマゾン、再エネへの投資加速、原子力も活用へ | 日経クロステック（xTECH） (nikkei.com)

  1. そりゃいいけどさ、Amazon primeで映画見てる時にPCがハッキングされたんだよ、お前のせいじゃないけど。

  2. なんとかしてくれよ・・・お前のせいじゃないけど（笑）。

  3. アメリカのものは信用しなければ信用してもいいって感じかな（笑）。

  4. 生成AIもな（笑）。

  5. 投資先の電源で再エネ100％目指す　2019年、米インターネット通販大手の米アマゾン・ドット・コムは2030年までに、連結対象の子会社も含め、データセンター、事務所ビル、食料品店、フルフィルメントセンター（配送センター）、オンサイトの充電設備を含むアマゾンのグローバル事業全体で消費されるすべての電力（スコープ2）を100％再生可能エネルギーで賄うという目標を設定した。　2024年7月に発表された同社の2023年版のサステナビリティ報告書によると、2023年時点で、同社は、目標に設定した範囲における全消費電力の100%を再エネで賄うことに成功している。当初の2030年という目標より7年も早く、100%を達成したことになる（図1）。　さらにアマゾンは、2019年に「クライメート・プレッジ」と呼ばれる気候変動対策に関する誓約を立てた。それは、同社が全世界で展開する全ての事業で消費するエネルギーを、パリ協定の目標期限より10年早い、2040年までに 「ネット・ゼロ・カーボン （温室効果ガスの排出量を正味ゼロ）」を達成する取り組みである。

  6. そりゃ、まあ、いいが・・・。

  7. これとは別に同社は、より積極的に再エネ開発に関わり追加性の高いゼロ・カーボン電源を確保するため、風力と太陽光発電に投資し、2024年までに同社の全事業で消費するエネルギーの80％を同社が出資した再エネ電源で賄う、さらに2030年までに100％を賄うという野心的な目標も設定している。

  8. ここが証書だけで済まそうとする「なんちゃってグリーン企業」と違うとこなんだな。日本はたいていこれだけど。

  9. 再エネ調達量は28GW　アマゾンは、2019年以来、27カ国で再エネプロジェクトを展開してきた。さらに、同社はインド、ギリシャ、南アフリカ、日本、インドネシアなどの国々で、需要家企業として発電事業規模の大規模プロジェクトに投資し、そこで生み出された電力を調達した最初の企業でもある。　同社のレポートによると、2024年1月までに投資した再エネプロジェクトの数は世界で513件、プロジェクトの総発電出力は2万7990MW（27.99GW）に達する。国別に見ると、米国がプロジェクト数と容量で最も多くなっており、17.7GWで全体の63％を占める。ちなみに、日本における調達量は114MWに留まる（図2）。　これらの投資先のプロジェクトが全て稼働すれば、年間7万7000GWh（77TWh）以上の再エネ電気が発電され、これは 米国の760万世帯に1年間電力を供給するのに十分な規模になるという。　ちなみに、調査会社ブルームバーグ・ニュー・エナジー・ファイナンス（BNEF）によると、 アマゾンは4年連続で世界最大の再エネ調達企業になるという。　同社の再エネプロジェクトには、発電事業用を含み、電源種別では、メガソーラー（大規模太陽光発電所）と風力発電所、そして分散型の屋根置き太陽光発電設備から構成される。　同社によると、513のプロジェクトのうち、243は発電事業用の大規模な風力発電とメガソーラーで、残りの270が分散型、屋根置き太陽光発電設備となっている。ただ、容量で見ると、発電事業用が27.99GWのうち27GWを占め、分散型・屋根置き太陽光の規模は小さいことが分かる。　発電事業用の中には、米メリーランド州の炭鉱跡地を太陽光発電施設に有効利用する同社初のブラウン・フィールド・プロジェクト（廃棄物処分場跡地など汚染土壌を有効利用した案件）が含まれる（図3）。出力170MWのこのプロジェクトは、2025年の第2四半期（4〜6月）に商業運転の開始が予定されており、稼働すれば、メリーランド州内で最大規模のメガソーラーとなる。

  10. 下の写真参照。

  11. 原発もカーボンフリーの選択肢　自然変動電源である風力や太陽光発電が夜間や需要が高まる時期などに利用できないとき、そして、電力系統の安定性を向上させるために、アマゾンは、エネルギー貯蔵設備にも投資している。　2023年には、米国の電力資源ポートフォリオに、エネルギー貯蔵システムと組み合わせた7つの太陽光発電プロジェクトを付け加えた。これら新規投資により、同社が保有するエネルギー貯蔵設備の容量は2022年の445MWから、2023年には1.3GWに拡大した。

  12. ほら見ろよ。エネルギー貯蔵システムは必要なんだよ、再エネには。日本企業も、再エネ電力が足りん時にこれ使えるだろ。証書買って「なんちゃってグリーン」で満足するだけじゃなくてこれくらいやれよ。

  13. さらに、アマゾンは脱炭素電源の１つとして原子力への投資にも乗り出している。原子力は、世界中のコミュニティに安定した電力を提供してきた実績のある強力な選択肢で、電力系統上で最も信頼性が高く、豊富で安定したエネルギー源であるとし、原子力への投資は、同社の脱炭素化に向けた幅広い取り組みの一環としている。　実際、2024年3月、アマゾンの子会社であるクラウド・サービス・プロバイダーであるアマゾン・ウェブ・サービス（AWS）は、原子力発電所から直接電力供給を受けるデータセンターを購入したと発表した。　この原子力発電所は、ペンシルバニア州ルザーン郡にある「サスケハナ蒸気電力発電所（The Susquehanna Steam Electric Station）＝SSES」で、出力は2.495GWに達し米国に稼働する原発の中でも6番目に大きい（図4）。アマゾンにデータセンターを売却したのは、テキサス州・ヒューストンに拠点を置く電力会社のタレン・エナジー（Talen Energy）で、同社は、データセンターに隣接するSSESを90％所有する。　AWSはPPA（電力購入契約）スキームでSSESから電力を調達する。

  14. これも購入契約なんだが「原発に隣接」だからな。

  15. 「アマゾンは野心を持ち続け、事業、顧客、そして地球にとって正しいことを実行します。だからこそ、私たちは太陽光や風力発電プロジェクトへの投資を続けると同時に原子力、蓄電池、そのほかにも今後、数十年にわたって当社の事業を支える得る新たな技術など、他の形態の炭素排出ゼロのエネルギーもサポートしていきます」と、アマゾンでチーフ・サステナビリティ・オフィサー（CSO）を務める、カラ・ハースト氏は再エネ100％達成の発表で述べた。

  16. 立派だよ・・・。

  17. 日本企業は再エネでも本質的にこれと同じようなこと言うとるからな：経団連という組織の深い闇と偽善…財政再建を口実に“消費増税”を主張する「詐欺」まがいを許してはいけない（藤井 聡） | 現代ビジネス | 講談社（1/5） (gendai.media)

図3 アマゾン初のブラウン・フィールド・プロジェクト

映画でこんなん見たわ（笑）。トランセンデンスだったな。

ま、人口密度低い、土地余りまくってる国だからな、アメリカ（笑）。


[7] 米大統領選：トランプ氏銃撃1カ月　暗殺未遂、動機は闇の中　会場複数回下見／捜査当局「非常に知的」 | 毎日新聞 (mainichi.jp)

  1. 単独犯だとすれば「驚異的に知的」だろうな。

  2. 特にそれが「インテリと言われる階層の中にも日本の高校数学も理解できない人間が大半」の米国人であるとすればな（笑）。

  3. 7月13日（日本時間同14日）にトランプ前大統領（78）が東部ペンシルベニア州バトラーの選挙集会で演説中に銃撃されてから1カ月となる。実行犯で現場で射殺されたトーマス・クルックス容疑者（20）は、事前に会場を下見するなど計画的な犯行だったとの見方が強まっている。だが、動機はいまだ判然としない。　米主要メディアが公開した現場警察官のボディーカメラなどの映像には、事件発生時の緊迫した様子が記録されていた。　7月13日午後6時10分。地元警察官が同僚の助けを借りてある倉庫の屋根によじ登ると不審な人物に気付いた。慌てて車の方に戻ったが、約40秒後、銃声が鳴り響いた。「頭を下げろ！　彼はそこにいるぞ！」。警察官は慌てて同僚らに警告した。・・・

  4. しかも銃弾が大統領候補の耳をかすめるという奇跡・・・。

  5. だから「外れたにしろ、外したにしろ、いい腕をしている。」と言ったんだよ（笑）。

  6. しかも死人に口無し・・・。

  7. 言っておくが米国の大統領が共和党から出ようが民主党から出ようがどちらだってかまわない。俺は日本人だから。

  8. そもそも、日本が米国に関してはリアクション以外、取り様が無い国だ。

  9. ただし、日本はポンコツ老白人のための老人ホームでもないし、理論的には米国の植民地でもない。それだけわかっていただければ十分だ。


[8] あまりにも美しい文章だったので紹介したくなりました：Rich Young様のLinkedIn Postです。

  1. 日本人よ。外国人である私の不自然な日本語を我慢して最後まで読んで下さい。

  2. いや、すばらしいレベルで美しい日本語ですよ。

  3. 目を覚ませよ。日本人は準絶滅危惧種である。日本文化は準絶滅危惧文化である。日本文化を見捨てないで下さい。

  4. アメリカよりはるかに人口密度高いですけどね（笑）。

  5. 海外のあの国この国と比べ、あの点この点について日本は遅れていると喚くリンクトインでの日本人の投稿が結構ある。

  6. そうですね。

  7. BEVシフトで遅れていてもいいんですよ。原油消費量半減まではHEVが最も経済合理的なんですから。

  8. 2014年からクサルほど言うてますけどね。

  9. 少々無理筋でBEVシフトを進める国が有ってもいいんですよ。好都合ですから（笑）。

  10. ただ、頭の悪い国の頭の悪い連中が日本のBEVシフトの遅れを非難しても「なーに、アタマの悪いこと言ってんだ（笑）。」って思えなくてはなりません。

  11. 再エネシフトも遅れていていいんですよ、人口過密で再エネに使える土地少ないんですから、日本。

  12. むしろ、意図的に後発にして、他国の成功と失敗を貴重なデータとして見たほうがいいんですよ。

  13. 欧州とも米国とも中国とも環境は違うんですから。

  14. 外国人だから言える。今の日本を当たり前だと思わないで下さい。母国に対する謙遜感を持つのは理解できる。それこそが日本人の心だから。

  15. 個人的にはこれは要らんことだと思っています。

  16. 自己肯定も自己否定も「そもそも無駄」だと思っています。現状確認だけでいいんです。

  17. でも遠慮して日本の良いところをPRせずに日本のダメ出しばかりすればどうなるであろう？去年、アメリカ合衆国から日本に移住したばかりの私が伝える。

  18. BEV馬鹿、再エネ馬鹿は肝に銘じてください（笑）。

  19. 日本にしかない素晴らしい文化を当たり前にし、海外の真似ばかりすれば、日本のいいところが無くなった時初めて「何々がない」と嘆くことになる。そうなってからでは遅いよね。

  20. 俺の「感想」では日本の高校数学の水準の高さに感謝するわ -- 米国で理系のインテリと言われている階層ですらほとんどの人が「ついてこれない」レベルなんですよ。ド文系ならなおさらです。

  21. 韓国と中国も状況は似てるんじゃないかな -- 韓国人、中国人は納得できるでしょう。平凡な人でもアメリカに留学すると「Math Genius」みたいになるでしょう、母国に帰ると平凡であることに気づくけど。

  22. 日本政府のコロナ禍対策に不満を抱き文句を言う日本人もいる。民主主義の中で根本的に発言権が人権として守られている国なのでそれは結構である。政府の対策を批判してもいいが最終的に日本政府は日本国民の素晴らしい自粛力に期待して適切な対応策を実地した。振り返って断言できるが、特に他国と比較しても非常に上手く行われた。

  23. 俺の勤めている会社では、日本政府の対応、「実にクレバーだな（笑）」って言ってる奴が多いんですけどね。ま、お前らより偏差値高めだからですけど（笑）。

  24. この時代の日本で生まれ育っただけでどんなに恵まれているか分からない。皆様は既に宝くじに当たった。今の米国のように秩序がなくなり、暴動が当たり前の国にしたいのか？又は中国のように反政府的な発言をする者が蒸発する国になりたいのか。

  25. 敗戦の結果ですが、民主主義をプレゼントしてくれたアメリカに本当に感謝しています。

  26. 同時に、「アメリカ主義」の導入に非常に慎重な日本にも感謝しています（笑）。

  27. 日本をバラ色の眼鏡で甘く見ている訳じゃない。冷静に日本を観察して欠点も十分に承知している上でこの結論にたどり着いた。日本はもろくて奇跡的にバランスの取れている貴重な民主主義国である。日本には真似すべき国など存在しない。

  28. 俺も「不思議に整っている国」だと思うわ、日本（笑）。そして、それはほとんどの国で不可能であるとも思っている（笑）。

LinkedInには敢えて書かなかったが一言。

日本人って外国人に褒められると無条件で嬉しくなっちゃう人、多くないっすか？

  • 俺は外国人が日本のものに喜んでいるのを見ると「あ、嬉しかったんだ、良かったね（あんたのためにね）。」としか思わないんですけど（笑）。

  • 日本人にとっては当たり前で、当たり前に享受できるものですからな。

相手の言葉でなく、相手が真に求めているものを知ろうとせよ。


[38] EVは“酷暑”に弱すぎ？ 気温38度で航続距離「3割低下」の現実、今後どうするのか

  1. いや、どうにもなりませんが。

  2. 酷暑がEVに与える影響　近年の日本では、35度を超える猛暑日が1か月以上続くことが珍しくなくなってきた。こうした酷暑が電気自動車（EV）にどのような影響を与えるかは、重要な問題だ。　米調査会社リカレントが2024年6月に発表した調査結果によると、外気温が38度になると、EVの航続距離が「約3割減少する」ということがわかった。これは、「エアコン」の使用によるエネルギーの損失が主な原因だ。　日本のような環境では、EVの航続距離が短くなるのは避けられない。本稿では、酷暑がEVの航続距離に与える影響と、EVメーカーが直面している開発課題について詳しく解説する。

  3. 夏は7割くらいしか走れんと思っとけばいいってこと。

  4. 充電と予冷で距離延長　リカレントの調査リポートの一部で外気温と車室内の温度差を示したイラスト（画像：リカレント）　リカレントによる調査では、7500台のEVを対象に外気温と航続距離低下の関係を調べた。その結果、・24度：0%　・27度：-2.8%　・29度：-3.5%　・32度：-5%　・35度：-15%　・38度：-31%となり、35度以上になると航続距離が著しく低下することがわかった。主な原因は、外気温と車室内の「温度差」が大きくなるほど、エアコン使用によるエネルギー損失が増えるためだ。その結果、メーカーの公表値よりも実際の航続距離が短くなる傾向が見られる。　夏季は冬季よりも車室内と外気温との差が少ないが、例えば車室内を20度に保つ必要がある場合、冬季の外気温が-5度だと温度差は25度程度になる。一方、外気温が35度の場合、温度差は15度にとどまるが、夏季のエアコン使用によるエネルギー損失が大きく、航続距離に対する影響が増す。　酷暑のなかでEVの航続距離を伸ばす方法はいくつかある。まず、出発前にEVを充電器に接続したままにして、内部を予冷することが有効だ。これにより車室内が涼しい状態に保たれ、バッテリーからのエネルギー消費が減少し、無駄なエネルギー損失を避けることができる。　次に、バッテリーを満充電の状態にしておくことも重要だ。これにより、EVの熱管理（サーマルマネジメント）システムが余分なエネルギーを使わずにバッテリーを適切な温度に保つことができる。また、EVのバッテリーを充放電せずに炎天下に何週間も放置するのは、屋内に駐車するのと比べて航続距離に差が出ることがあるようだ。

  5. 車庫に冷房かけとけば？（笑）。

  6. EVとガソリン車の熱管理差　では、EVとガソリン車にはどのような違いがあるのだろうか。　基本的に、走行中やアイドリング時のエネルギー使用量には大きな差はない。しかし、ガソリン車はエンジンから大量の廃熱を発生させるため、車内を涼しく保つためにエアコンの稼働率が高くなる。　対照的に、EVはガソリン車ほど熱を発生させないため、エアコンの稼働率は低く抑えられる。また、EVは充電器に接続して予冷することができるため、車室内の冷却に必要なエネルギーも削減できる。　さらに、ガソリン車はエアコンを安定させるために暖気運転を行い、エアコンプレッサーの動作が安定するまで待つ必要があるのに対し、EVは冷気をすぐに発生させることができる。このため、EVは熱管理システムの効率が高いといえる。

  7. エンジンが有れば発電できるのでエアコン用の蓄電池を充電できるが、BEVにはそれが無いけどね。

  8. 調査車種と結果　今回の調査では、テスラを含む9車種について、外気温が実際の航続距離に与える影響を、実データを基に検証している。　調査対象の9車種は、・シボレー：ボルト　・現代自動車：コナ　・マスタング：マッハE　・日産：リーフ　・フォード：F150ライトニング　・テスラ：モデル3、モデルY、モデルS、モデルXだった。　これらのなかで、公表値を上回るパフォーマンスを示したのは「コナ」だけで、20～30%上回る結果となった（調査車両は8台）。他の車種も、・ボルト（13台）・マッハE（20台）は26度前後の外気温で公表値を上回る性能を見せた。しかし、それ以外の車種は公表値を下回る結果が多かった。　最も興味深かったのはテスラに関する調査結果である。テスラの各モデルについては、高効率のヒートポンプが搭載されているため、航続距離の低下は全温度域でほぼ一定に抑えられていたものの、いずれのモデルも公表値の「約60%」にとどまっていた。この結果は、テスラの公表値が本当に適正なのか疑問を投げかけるものだ。特に、モデル3は2540台のサンプルがあり、リカレントによる調査はデータの信頼性が高いと考えられる。

  9. 「テスラは6割しか走らん」と思っとけばいいってこと。

  10. メーカーに求められる開発課題　酷暑が常態化している日本のような国では、EVの普及には夏冬問わず航続距離を安定させる熱管理システムや丈夫なバッテリーの開発が不可欠だ。　調査結果から、酷暑下でのEVの開発課題が浮き彫りとなった。例えば、お盆の帰省シーズンを考えると、酷暑によって航続距離が3割ほど低下するのは、EV充電設備がまだ十分に整備されていない日本の状況では深刻な問題となる。　テスラがすでに実用化しているヒートポンプ技術に限らず、全ての温度域で一定の航続距離を維持するための企業努力が、EVメーカー各社には求められている。

  11. ヒートポンプ（夏に使うのは「逆向きの」冷凍サイクル）なんかにこれ以上技術革新が有ると思ってんの？

  12. ヒートポンプ／冷凍サイクルなんてのはアホでもわかる話なので（実際、アホな家電屋でもやってるので（笑）。）ちょっと勉強したら？：Home Appliances I (2021/06).

  13. そんな無茶言うとったらBEVなんかやってられへんて。そんなもんだと思って使ってあげな。

おうちでも冷蔵庫が一番電気食っとるでしょ：参考 -- Home Appliances III (2023/12).

冷凍サイクルってこんなもんなのよ -- 車室内を冷蔵庫並みにキンキンに冷やすわけじゃないけど（笑）。

  • エアコンの消費電力がわりと小さいのは、ずっとおうちにいるわけじゃないからだね。あと、最近の節電傾向にもよるのかな？

  • ところで、無駄に大きい冷蔵庫なんて買うもんやないんやで・・・。

参考 -- Home Appliances I (2021/06).

ヒートポンプ／冷凍サイクルのシンプルな説明だ（家電屋程度の機械屋にすらわかるレベル。高校の物理でも勉強しとけばわかるんじゃないかな？）。

Simple explanations on refrigerating cycle:

  1. The compressor 4 increases the refrigerant gas pressure and temperature to a higher temperature than the outside temperature.

  2. At the condenser 1, the refrigerant disposes the heat to the outside.

  3. At the expansion valve 2, the refrigerant experiences Joule–Thomson expansion, then the pressure of the refrigerant is decreased and the temperature of the refrigerant is decreased to a lower temperature than the room temperature.　Joule-Thomson expansionって言うのはちょっと気をつけなイカンところは有るんだが、まあ、断熱膨張したら温度が下がるよねっていう「日常的感覚」で理解できるところだ。

  4. At the evaporator 3, the refrigerant is warmed by the room air, thus, the room air is cooled by the refrigerant.

  5. The refrigerant reaches the compressor 4, again.

参考 -- Home Appliances I (2021/06).

以下がJoule-Thomson expansionの注意点。大学レベルの分子論が必要になるけどな。

At the temperatures lower than the inverse temperature, the temperature of the refrigerant experiencing Joule–Thomson expansion is decreased, since:

  1. At the temperatures lower than the inverse temperature, intermolecular attractive force is dominant, since the kinetic energies of molecules are low and the pressure is low, thus intermolecular collisions frequency is low.

  2. Then, Joule–Thomson expansion (= adiabatic expansion) results in the loss of intermolecular attractive force (= the cause of the negative potential energy is lost),

  3. However, the total energy must be kept, since it is an adiabatic process. Then, the molecular kinetic energy (= temperature) is decreased in order to compensate the above-mentioned loss of the negative potential energy.

(cf. 4) In contrast, at the temperatures higher than the inverse temperature, the temperature of the refrigerant experiencing Joule–Thomson expansion is increased, since:

  1. At the temperatures higher than the inverse temperature, intermolecular repulsive force is dominant, since the kinetic energies of molecules are high and the pressure is high, thus intermolecular collisions frequency is high.

  2. Then, Joule–Thomson expansion (= adiabatic expansion) results in the loss of intermolecular repulsive force (= the cause of the positive potential energy is lost),

  3. However, the total energy must be kept, since it is an adiabatic process. Then, the molecular kinetic energy (= temperature) is increased in order to compensate the above-mentioned loss of the positive potential energy.

So, a potential, which is somewhat similar to Lennard-Jones potential must be considered:

  1. For example, the mean free path of N2 is 67.6 nm at 298 K and at 1 atm (the inverse temperature of N2 is 851.7 K at 1 atm): under this condition, intermolecular attractive force is dominant. Then, Joule–Thomson expansion (= adiabatic expansion) results in the loss of intermolecular attractive force (= the cause of the negative potential energy),

  2. However, the total energy must be kept, since it is an adiabatic process. Then, the molecular kinetic energy (= temperature) is decreased in order to compensate the above-mentioned loss of the negative potential energy. This is the behavior characteristics of N2 at 298 K and at 1 atm.

  3. In contrast, the mean free path of H2 is 130 nm at 298 K and at 1 atm (the inverse temperature of H2 is 224.0 K): under this condition, intermolecular repulsive force is dominant. Then, Joule–Thomson expansion (= adiabatic expansion) results in the loss of intermolecular repulsive force (= the cause of the positive potential energy),

  4. However, the total energy must be kept, since it is an adiabatic process. Then, the molecular kinetic energy (= temperature) is increased in order to compensate the above-mentioned loss of the positive potential energy. This is the behavior characteristics of H2 at 298 K and at 1 atm.

  5. The mean free path of H2 can be decreased at the cryogenic temperatures, then, the intermolecular collision frequency can be decreased, resulting in the temperature decrease when experiencing Joule-Thomson expansion (H2 & NH3 Combustion Technologies (& economy a lot) -- The Way to Become the "Full-Fledged" Energy for Solar & Wind. | LinkedIn).

  6. Note that the temperature is increased when H2 is filled into the 70-MPa high-pressure tank: initially, via Joule-Thomson expansion (an adiabatic expansion process); finally, as the result of the increase in the intermolecular repulsive force (not via an adiabatic process). Thus, pre-cooling is required.

(cf. 5) Gas Science ガスの科学 (pupukids.com): Above the inverse temperature line, Joule–Thomson expansion results in the temperature increase. Below the inverse temperature line, Joule–Thomson expansion results in the temperature decrease.


おまけ

[1] 前回よりも更に結晶構造っぽい例題が有ったわ：確率漸化式のテクニック（後編） - 高校数学.net (xn--48s96ub7b0z5f.net)

  1. 対称性がある問題は対称性を利用する。

なかなか良い問題でしたね。

固体内イオン拡散も確率漸化式で扱えますねって話でした。

加えて、対称性ってのは、必要十分なことのみ考慮して『楽をする』ために、非常に重要かつ有用なコンセプトって話でした。

参考：Vehicle Electrification & Renewable Energy XIV | LinkedIn 冒頭の小咄 Superionic Conductor: Structure and Ionic Motion -- S. Hoshino (1979)についての解説

  1. Averaged lattice structure, i.e., a lot of equivalent potential points.

  2. Unharmonic lattice vibration, i.e., when the ion is displaced from its equilibrium position, it experiences not only a restoring force proportional to the displacement x: F = - kx (or when damped, F = - kx - c dx/dt, where c is the viscous damping coefficient), but also other types of forces, usually resulting in non-centrosymmetry.

  3. 1 is statistical mechanics, and 2 is, usually, thermodynamics.

ちなみに、2が熱力学でなく量子力学だったらもっと面白いなってことでやろうとしてたのが光誘起XY型超電導相転移（できれば室温で）だったんですよ -- Vacuum Polarization, and Polariton (2018/02)

  • 考えて、世界中に拡散させてたのが2005年ね。

ところで、Vehicle Electrification & Renewable Energy XIII | LinkedInでの冒頭の小咄でこういう話をしましたな：

< Note 1 >

  1. Li+ traveling distance at t → 0, L(0) ∝ t.

  2. Li+ traveling distance at t ≠ 0, L(t | t > 0) ∝ t^1/2. L(t) = (2Dt)^1/2, where D is the diffusion coefficient, and t is time.

  3. In my opinion (since 1998-1999), the t → 0 limit is the principle of the superionic conduction type I: the high-concentration limit.

  4. Type II would be the low-concentration limit, e.g., Ohzuku model.

  • こういうこと考えてたのは1999年ね。

  • ちなみに小槻モデルってのは電気二重層の電界を使うって方法なんだが、①それじゃ充電できても放電できないじゃねえかっていう・・・。②だからアンタいつもcyclic voltummetryで無理やり充放電サイクル回してたんかっていう・・・③それじゃそのへんの駅弁大学騙せても俺は騙せへんやろっていう・・・④したがって俺はlow-concentration limitでなくhigh-concentration limit派だったっていう・・・⑤今生き残ってんのは見事にhigh-concentration limitだっていう・・・。

[2] 確率漸化式を徹底攻略！漸化式の基礎から解説します｜高校生向け受験応援メディア「受験のミカタ」 (juken-mikata.net)

  1. 前回、記事抜粋208 | LinkedInのおまけ[2]で、①隣接2項間漸化式、②隣接3項間漸化式、③隣接多項間漸化式（こいつは線形代数が必要になるので大学の数学使ってますが）をやって、おまけ[4]で②隣接3項間だが階差数列型をやって、おまけ[5]で結晶構造にも使えそうな話をした（点と線の話で、今回の「部屋」の話より抽象的でしたが、本質的には同じですね。）ので、押さえるべきところは全部押さえたかなとは思いますが、念のため、基礎のまとめね。

  2. 確率漸化式は、その名の通り「確率」と「漸化式」を組み合わせた問題のことをいいます。数学Aで学習した確率と、数学Bの数列で学習した漸化式はそれぞれ苦手とする受験生も多く、敬遠してしまう人もいます。ですが、確率漸化式の問題ですることは、他の問題とかわりません。式を立てて解くだけです。


by T. H.

LinkedIn Post

[1] Materials/Electronics

  1. Fermi Level (2018/02).

  2. Vacuum Polarization, and Polariton (2018/02).

  3. Current Status on ReRAM & FTJ (2023/03).

  4. Fermi Level 2 (2023/11).

  5. Vacuum Polarization, Polaron, and Polariton 2 (2023/11).

[2] Electrochemistry/Transportation/Stationery Storage

  1. Electrochemical Impedance Analysis for Li-ion Batteries (2018/02).

  2. Electrochemical Impedance Analysis for Fuel Cell (2020/01).

  3. Progresses on Sulfide-Based All Solid-State Li-ion Batteries (2023/05).

  4. 国内電池関連学会動向 (2023/05).

  5. Electrochemical Impedance Analysis for Li-ion Batteries 2 (2023/12).

[3] Power Generation/Consumption

  1. Electric-Power Generation, Power Consumption, and Thermal Control (2020/07).

  2. H2 & NH3 Combustion Technologies (2020/12).

  3. Electric-Power Generation, Power Consumption, and Thermal Control 2 (2023/12).

  4. H2 & NH3 Combustion Technologies 2 (2023/12).

[4] Life

  1. Home Appliances I (2021/06).

  2. Home Appliances II (2021/09).

  3. Home Appliances III (2023/12).

[5] Life Ver. 2

  1. Human Augmentation (2021/11).

  2. Vehicle Electrification & Renewable Energy Shift I-LXXXI (2022/01-2022/12).

  3. Human Augmentation II (2023/12).

[6] 経済／民主主義

  1. 経済／民主主義 I-LIX (2022/12-2023/05).

  2. 記事抜粋1-208 (2023/05-2024/XX).

Published Articles' List (2004-2005, 2008-2011, 2015)

  1. researchgate

  2. Google Scholar

この記事が気に入ったらサポートをしてみませんか？