電動バス
電動バス(でんどうバス、Electrical Bus)は電気自動車の一種であり、蒸気や内燃機関(炭素化合物の燃焼により発生する気体の膨張を主に利用するもの)ではなく、蓄電池の電気エネルギーを動力源にモーターを回転させて走行するバスである。電気のみを動力として走るバスのうち、電力を架線から集電するトロリーバス(無軌条電車)などとは異なる。
電気エネルギーでモーターを回転させて走行する点においては燃料電池バスも同様であるが通常は別として扱われる。
モーターを回転させて走行する電気バスは、内燃機関に比べて始動トルクが大きい特性があり、発進と加速に優れる。内燃機関を用いたバスは、一般に制動(減速)は容易だが、電気車に比べ発進と加速が難しいとされる。内燃機関としてのディーゼルエンジンと、トランスミッションとしてセミATまたはATを組み合わせることで、加速時の負担を減らすのが一般的であるが、電気バスの場合は動力が電気エネルギーを使用するモーターであり、内燃機関よりも回転数に対するトルク特性がフラットであるため、加速時も操作は容易である。20世紀中は技術が未成熟であったためあまり普及しなかったが、リチウムイオンバッテリーの発明等の技術革新により本格的に普及が始まっている。
2019年現在、地球上のバスの約17%にあたる、42万5,000台のバスが電動化されている。中華人民共和国では電気バスが非常に普及しており、2019年現在、地球上の電気バスの99%が中国で運用されている。深圳などでは路線バスは完全に電動化されている。BNEF(Bloomberg New Energy Finace)の"Electric Vehicle Outlook 2020"レポートによると、2030年にはすべての都市バスの58パーセントが電動化されるという。
2つ以上の異なる動力源(原動機)を組み合わせた自動車をハイブリッドカーと呼ぶが、内燃機関と電気を組み合わせることが多い。動力源として電気を用いていても、ハイブリッドカーは電気自動車とは別に扱われるのが一般的である。ハイブリッドバス
ハイブリッドタイプのものでは、車上で発電した電気を車載バッテリーに蓄電し、その電気でモーターを駆動する方式もある。一例としてデザインライン・タービン電気バスがあり、このバスはマイクロガスタービンを用いた発電装置と蓄電池・モーターによるもので、ディーゼルエンジンでないところが環境対応として考えられたものとなっており、加減速を頻繁に行なう市街地走行に適しているといえる。同車種は日本では日の丸自動車興業の無料巡回バス「丸の内シャトル」「メトロリンク日本橋」で採用されている。
要約でトロリーバスを除外すると記述したが、イン・モーション・チャージング(IMC: in-motion charging)を行うトロリーバスには数マイル程度の航続距離を有する蓄電池を搭載した電気バスも登場している。
現在、最も普及している電気バスのひとつにバッテリー式電気バスがある。バッテリー式電気バスは、車内の電気をバッテリーに蓄えている。2018年現在、バッテリー式電気バスは1回の充電で280km以上の走行が可能だが、極端な気温や坂道では航続距離が短くなる。このバスは航続距離が限られているため、通常は都市部で使用されている。
都市部での走行は、アクセルとブレーキが多用される。そのため、バッテリー電気バスは、制動時に運動エネルギーの大部分をバッテリーに再充電することができ、ブレーキの摩耗を減らすことができるので、ディーゼルバスより優れている。ディーゼル推進より電気を使うことで、都市での騒音や公害を減らすことができる。
市街地での運行では、バスの非積載重量と転がり重量を最小限に抑えることが重要となる。これは、主要な構造材料としてアルミニウムを使用することで可能となる。また、複合パネルやその他の軽量素材も使用してもよい。フィンランドのバスメーカー、リンクカー(Linkker)社によると、同社の全アルミニウム製バスは、同サイズの最新型スチール製バスの車両重量9500kgと比較して約3000kgも軽い。軽量化により積載量が増え、ブレーキ、タイヤ、ジョイントなどの部品の摩耗が減り、事業者のコスト削減が実現する。
バスは、プラグインステーションで充電するか、特別なワイヤレス充電パッドで充電することができる。
スウェーデンでは、バスなどの車両が道路や高速道路を走行しながら充電できる4種類のダイナミック充電技術を研究している。それらを以下の表に示す:
2014年、カリフォルニア州サンホアキンバレー(San Joaquin Valley)のキングスキャニオン・ユニファイド学区(KCUSD: Kings Canyon Unified School District)に、量産型初の全電気スクールバスが納車された。この"Class-A"スクールバスは、カリフォルニア州フォスターシティ(Foster City)のモティヴ・パワー・システム(Motiv Power Systems)社が開発した電動パワートレイン制御システムを用いて、トランス・テック・バス(Trans Tech Bus)社が同社の「SST」をベースに改造したものである。このバスは、同地区が発注した4台のうちの1台。"SST-e"バスの第一弾は、カリフォルニア州大気資源局(CARB: California Air Resources Board)が管理するAB118大気質改善プログラムによって一部資金が提供される。
トランス・テック/モティヴ(Trans Tech Bus/Motiv Power Systems)社の車両は、キングスキャニオン・ユニファイド学区(KCUSD: Kings Canyon Unified School District)とカリフォルニア・ハイウェイ・パトロールの検査と認証にすべて合格している。ディーゼルハイブリッド車もあるが、生徒の送迎用として州から認可された最新の電気スクールバスは、この車両が初めてとなる。
2015年からは、カナダのメーカーであるライオンバス(Lion Bus)が、複合材料で作られたボディを持つフルサイズスクールバス「eLion」を提供している。2016年初頭から大量に製造・出荷されている通常生産品で、2017年まで50台程度が販売された。
2021年2月、米国では約300台の電気スクールバスが運行されていた。同月、メリーランド州モンゴメリー郡(Montgomery County)は、1,400台のスクールバスを2035年までに電気バスに移行する契約を承認し、最初の25台は2021年秋に到着した。
2021年インフラ投資・雇用法には、電気スクールバスのための資金として25億ドルが盛り込まれ、5年間で分配されることになった。
欧米ではバスの意味で「transit bus」と「coach」が使用される。以下にバス(transit bus)とコーチ(coach)の違いについて解説する。バスもコーチも交通手段として乗客を乗せる原動機付きの乗り物。コーチはバスの中でも特殊な車両。バスは公共交通機関の重要な役割を担う。コーチは主に長距離の移動に使用される。一般的に、コーチはバスよりも快適で、荷物を置くスペースも広い。バスはコーチよりも頻繁に停車。バスは学生の重要な交通手段である。バスは都市内や都市間を移動するのに対し、コーチは長距離を移動する。
1901年には米国のフィッシャー社が30人乗りのハイブリッド駆動バスを開発し、1903年からロンドンのバス会社で運行されたが、重量と燃費に問題がありすぐに使われなくなった。
カルスタート(Calstart)の年次データによると、米国で現在注文中または稼働中のバッテリー電気路線バス(BEB)の数は、2018年から2021年にかけて112%増加した。カリフォルニア州は約1,400台が走行中または発注済みで全米をリードし、ワシントン州、ニューヨーク州、フロリダ州がそれに続いている。CTE(Center for Transportation and the Environment)のエグゼクティブディレクターであるDan Raudebaugh氏は、バッテリー電気バスを採用したリーダーとしてテキサス州オースティン、シアトル、ロサンゼルス、カリフォルニア州オークランドの名前を挙げ、さらにメイン州ポートランド、ミネソタ州ダルース、フロリダ州ゲインズビルなどの小さな都市もこれらの車両を増備していると付け加えた。
カリフォルニア州大気資源局(California Air Resources Board: 英語版)は2018年12月14日、公共交通機関が2040年までに100%ゼロ・エミッションのバス車両に段階的に移行することを州全体の目標とする、米国で初めての規制を承認した。 その後、2023年から2029年まで段階的なスケジュールが組まれ、2029年には年ごとに購入するバスの100%がゼロ・エミッションとなる。 早期のアクションを促すため、2021年末までに最低限必要な数のゼロエミッションバスが購入された場合、ゼロエミッション購入義務は2025年まで開始されない。
マサチューセッツ湾交通局(MBTA:Massachusetts Bay Transportation Authority)は1,150台のバスで約180路線を運行し、現在の平日平均乗車人数は27万6,000人である。2019年、MBTAはローガン空港、ボストン南駅、チャイナタウンなどに乗り入れるシルバーライン用に、60フィートのバッテリー電気バスを5台購入した。その経験を生かし、2040年までに完全な電気自動車運行を行う予定である。
テキサス州オースチン(Austin, Texas)を管轄するキャピタルメトロ交通局(CapMetro:Capital Metro Transportation Authority)は、バスとEVバッテリーの両方を製造するカナダ拠点のニューフライヤー社(New Flyer Industries)に30台、カリフォルニア州シリコンバレー拠点のプロテラ社(Proterra)に26台のバッテリーEVバスを発注し、さらに250台以上の購入オプションがあることを明らかにした。426台のバスを保有する同機関では、2年前から12台の電気バスを運行している。副CEOのドッティ・ワトキンズは、2035年頃にはキャピタルメトロ交通局の輸送車両を完全に電化し、55台の地域用バスをやや遅れて入れ替える予定であると語った。
レーン交通局(LTD:The Lane Transit District)は、オレゴン州ユージーン(Eugene)市とスプリングフィールド(Springfield)市を含むレーン郡を管轄している。100台のバスの中には、昨年納入されたバッテリー電気バスが11台含まれており、さらに今年19台のバッテリー電気バスが到着する。さらに2022年末までには、保有車両の30%をクリーンなバッテリー電気バスにする予定だと車両管理部長は述べている。
ミシガン大学もバッテリー式バスを発注している。
ニュージャージー・トランジット社(NJ Transit: New Jersey Transit Corporation)は、NFI Group Inc.の子会社の電動マス・モビリティ・ソリューション・バスメーカーのニューフライヤー社(New Flyer of Industries)に全電気式の大型トランジットバス「Xcelsior Charge NG」8台を発注した。両社は、5年契約でさらに最大75台のバッテリー式電気バスを購入するオプションに合意している。ニューフライヤーの電気バス「Xcelsior Charge NG」は、最大525kWhの電力を新しい軽量電気駆動ドライブシステムで供給し、同社は最大90%のエネルギー回収が可能だとしている。
カナダのケベック拠点のノヴァバス(Nova Bus)は最近、ケベック州の4つの交通局から24台の電気バスを受注した。モントリオールからセントローレンス川を挟んだ対岸の都市、ロングイユ市の市長は、2030年までにバス車両の半分を電気バスにする予定であると声明で述べている。
寒冷地のウィニペグ・トランジット(Winnipeg Transit)は2014年に最初のバッテリー電気バスの運用を開始。現在はカナダ拠点のニューフライヤー社(New Flyer Industries)が供給する8台の長距離バッテリー電気バスと8台の燃料電池電気バスを12~18カ月間平行試験する予定。
寒冷地のトロント交通委員会もバッテリー式バスを発注している。
19世紀末のヨーロッパでは公共交通機関として「オムニバス (Omnibus) 」と呼ばれる乗合馬車がみられた、自動車が発明されると乗合馬車も電動機などで駆動する試みが現れた。
1881年、パリでの「電気の博覧会」(Exposition Internationale d 'Électricité)にフランスのGustave Trouveが三輪自転車に電動機を搭載した車両を展示した。1882年にはパリバス会社において50人乗り馬車を改造した電気自動車の試作が行われた。
2022年2月8日、フランスのメトロポール・ルーアン・ノルマンディー(Metropole Rouen Normandy)は、エブスコ社(Ebusco)と、合計最大80台のエブスコバスに関する契約を締結した。この契約は2022年末頃に納入される4台の"Ebusco 2.2"バスと、2023年から2026年にかけて順次納入される76台の"Ebusco 3.0"バスを追加購入するオプションで構成されている。
イギリスではサウス・シールズで1913年から1920年頃まで電気バスが運行されていた。
イギリス・イングランドのウェスト・ミッドランズ州コヴェントリーが英国初のオール電化バス都市に向け始動。コヴェントリーを英国初のオール電化バス都市にする1億4千万ポンドのプロジェクトの一環として、ゼロ・エミッションのダブルデッカーバス130台が来年導入予定。2023年初頭の運行開始を目指し、英国製の新ゼロ・エミッション・バスを発注し、市内の大気環境改善と二酸化炭素排出量削減に貢献。昨年、ウェスト・ミッドランズ・コンバインド・オーソリティー(WMCA:West Midlands Combined Authority)傘下のウェスト・ミッドランズ交通局(TfWM:Transport for West Midlands)は、コヴェントリー市内のすべてのバスをゼロ・エミッションにするために、交通省から5000万ポンドの資金を確保した。今回、ウェスト・ミッドランズ交通局との契約により、130台の新型バスを購入し、"All Electric Bus City"プロジェクトに数百万ポンド (通貨)の追加投資を行うことになった。同社は後日、さらにバスを発注する予定。他のバス会社や助成金を受けているバス会社とも同様の契約を結び、2025年までにコヴェントリーの街に最大300台の電気バスを走らせ、全車両を電気自動車にすることを目指す。ナショナル・エクスプレス・コヴェントリー(National Express Coventry)もウェスト・ミッドランズ・コンバインド・オーソリティー(WMCA:West Midlands Combined Authority)も、バスの発注先については明らかにしていない。ただ、ゼロ・エミッション・バスの資金援助を受けるための前提条件として、この新2階建てバスは英国製であることを明記している。つまり、BYD-ADL(BYD-ALEXANDER DENNIS)、Wrightbus、Switch Mobility(旧Optare)のいずれかが電気バスを製造することになる。ナショナル・エクスプレス・コヴェントリーは、すでにコヴェントリーで10台の電動2階建てバスを保有しており、プレス画像はADL-BYD Enviro400EVのグレーブルーの塗装である。しかし、事業者またはメーカーは、現在の重要な受注が英国・中国のコンソーシアムにも及んでいるかどうかは未確認である。ウェスト・ミッドランズ交通局は、新しい車両に加えて、コヴェントリー市議会と協力して、新しいバスに電力を供給するために必要な充電インフラを整備している。これには、バス発着所のアップグレードや、プールメドウ・バスステーション(Pool Meadow Bus Station)での充電ポイントなどが含まれる予定。2020年夏から市内全域で10台の完全電気バスを運行。2019年、コヴェントリー市議会は、政府の超低排出ガスバススキームから220万ポンド (通貨)を獲得し、10台の新しい電気バスとそれを支えるインフラに資金を提供。10台のバスはそれぞれ4時間で充電でき、冬場は220キロ、夏場は280キロ走行後に次の充電が必要となる。プールメドウ・バスステーションに近いバス会社の車庫にはソーラーパネルが設置され、日中は再生可能エネルギーを利用し、夜間は電気バスの充電に利用。各電気バスに専用の充電ステーションを設置。コヴェントリー工場のエンジニアは、携帯電話のアプリでバスの運行状況をリアルタイムで監視可能。既存の10台の電気ダブルデッカーバスは、すでに85万マイル以上走行し、1,400トンの二酸化炭素を削減。
カーディフ・バスは、最新のバッテリー式電気バス36台を発注したことを確認。これは、ロンドン以外ではこれまでで最大の単独の発注になる。36台の"Yutong E12"ゼロエミッションバスは、2021年末から市内の道路を走る予定で、カーディフのバスネットワークの提供方法の変革につながるであろう。2021年12月から2022年1月にわたってカーディフを走行する。
ドイツのベルリン交通局(BVG:Berlin Verkehrsgesellschaft)の監査役会は、電気バス90台の追加購入にゴーサインを出した。車両は全長12メートルのバッテリー単独車両で、車庫で充電される。この車両がどのメーカーに発注されたかはまだ不明である。ドイツの地元紙『Tagesspiegel』が書いているように、オランダの電気バス・充電インフラメーカーのエブスコ社(Ebusco)に発注されたとのことである。ベルリン交通局(BVG:Berlin Verkehrsgesellschaft)にとって、エブスコ社(Ebusco)への発注は初めてとなる。ベルリン交通局(BVG)によれば、バス運行の合間の充電で「1日の走行距離を最大化することが可能」とのことである。ただし、パンタグラフによるターミナル停留所での急速充電は行わない。広報担当者が『Tagesspiegel』紙に説明したように、バスの使用は、予定された運行の間に車両基地に移動し、そこで充電するように制御される予定である。
90台の新車に必要な充電インフラを含め、承認された予算は総額で約6500万ユーロである。すべてのバスの納車は、2022年末の予定である。これにより、ベルリン交通局(BVG:Berlin Verkehrsgesellschaft)の電気バスは228台に増加する。これまでベルリン交通局(BVG:Berlin Verkehrsgesellschaft)の電気バスは、ポーランドのメーカーのソラリス社(Solaris)の車両が中心であった。さらに、メルセデス・ベンツの"eCitaro"が13台ある。オランダのメーカー、エブスコ社(Ebusco)は、2019年10月に「Ebusco 3.0」を発表していた。今のところ、オランダとスカンジナビアが主な販売地域となっている。ドイツでは、フランクフルト、ミュンヘン、バートテルツ(Bad Tölz)で一部のエブスコ「Ebusco」が走行中である。
デュッセルドルフ市がスペインのイリサール社(Irizar)に電気バスを8台追加発注。スペインのメーカー、イリサールは、ドイツのデュッセルドルフにあるラインバーンAG(Rheinbahn AG)から、新たに電気バスを受注したことを明らかにした。同社は今回、12メートル級のieバスをさらに8台発注した。ラインバーンAGは、デュッセルドルフの公共交通機関。 800台以上の車両(バスと路面電車)を運行し、1日に約62万人の乗客を運ぶ。イリサールによると、新型電気バスは新世代バッテリーを搭載し、重量も軽減。バッテリーは夜間充電。これまでの報道によると、全長12メートルの単車バスには、最大350kWhのバッテリーを搭載可能。駆動装置は最大出力180kW。ラインバーンAGはすでに2019年に12m版のieバスをイリサール社に10台サンプル発注しており、2020年末に運行を開始。しかし、追加の電気バスがいつ納車され、いつ運行開始されるかはまだ不明。
ドイツの公共交通機関であるシュタットべルケ・ミュンヘン(Stadtwerke München)からオランダの電気バスメーカーであるエブスコ社(Ebusco)は続々と受注を獲得している。受注したのは、"Ebusco 2.2"タイプの18メートル級(連接)電気バス14台である。納期は2023年前半である。ミュンヘン・フェルケスヘルシャフト(MVG:Münchner Verkehrsgesellschaft)のマネージングディレクター兼バス事業部長の"Veit Bodenschatz"氏は、「運行中の"Ebusco"の12メートルバスが期待通りの航続距離を実現した後に、その兄弟車を路上で走行させることを楽しみにしている」と語っている。ミュンヘンでは、前述の12台の"Ebusco 2.2"がすでに12mバージョンの単独電気バス("Ebusco 2.2"には単独バスと連接バスの2つの型がある。単独バスとは、2台以上が連なる連接バスに対して、1台で運行する電気バスのこと)として使用されているほか、既報の通り、最近"Stadtwerke"に引き渡された2台の(単独電気バスの)"Ebusco 3.0"が使用されている。
オランダのバスメーカーエブスコ社(Ebusco)の電気バスは、主にオランダ、ベルギー、デンマークで運行中で、ドイツのいくつかの都市でもかなりの台数が使用中、もしくは使用予定である。エブスコ社(Ebusco)は2021年12月にドイツの新規顧客から注文を受けたばかりである。"Infra Fürth Verkehr GmbH"から、全長18mの"Ebusco 2.2"型の連接バス3台を受注した。その少し前にフランクフルトで"Ebusco 2.2"型が12台納車され、さらにベルリン交通局(BVG:Berlin Verkehrsgesellschaft)から90台を受注している。首都への納車は今年中の予定である。この契約には、最初のバスの納入から1年後まで、さらに60台の"Ebusco 2.2"を発注するオプションが含まれている。
シュタットベルケ・コンスタンツ(Stadtwerke Konstanz)(バーデン=ヴュルテンベルク州)に6台のメルセデス・ベンツ"eCitaro"が納車された。バーデン=ヴュルテンベルク州のシュタットベルケ・コンスタンツ(Stadtwerke Konstanz)は、保有するバスの長期的な転換の前段階として、新たに6台の電気バスを購入した。新型のメルセデス"eCitaro"電気バスはすでに納車されており、2月に6番線と14番線で運行を開始する予定である。
同自治体ではすでに2020年10月に、2021年に6台の電気バスを購入し、将来的にはディーゼルバスの購入を中止する意向を表明していた。そして、昨年メルセデス・ベンツに発注し、その後、赤く塗られた"eCitaro"バスがコンスタンツに到着している。そのため、ボーデン湖畔の街では、公共交通機関のバスは「赤いアーノルド(Red Arnold)」とも呼ばれている。
シュタットヴェルケ・コンスタンツのマネージング・ディレクターのノルベルト・ロイター氏(Norbert Reuter)は、「私たちの目標は2035年までに『赤いアーノルド』を全て電気バスにすることです。そのため、今後新しいディーゼルバスを購入することはなく、電気駆動に頼っていくことになります。」と述べている。「つまり、将来的には毎年平均4台の新しい電気バスを調達しなければならないのです。」
シュタットヴェルケ・コンスタンツは、最初の6台に必要な充電インフラを含めて合計約500万ユーロを投資したが、230万ユーロはドイツ連邦環境省とバーデン=ヴュルテンベルク州からの補助金で賄われた。
シュタットヴェルケ・コンスタンツのバス事業部長である"Ralph Stöhr"氏は、「充電インフラを新設したシュタットヴェルケの敷地内で、夜間に充電する。」と説明している。「バスは、"Green Electricity Label"の認証を受けたグリーン電力で充電されています。これはとても重要なことです。」 シュタットヴェルケ・コンスタンツの計算では、航続距離250キロの電気バス1台が1日あたり約90リットルのディーゼルを節約できる見込みである。年間で300トンのCO2が削減されることになる。
SWEG(Südwestdeutsche Landesverkehrs-GmbH)は2022年1月18日にEbusco社に"Ebusco 2.2"電気バス10台と充電システムを発注した。SWEGを新たな顧客とすることで、Ebuscoは再びドイツの顧客基盤を拡大する。バスはバーデン=ヴュルテンベルク州(Baden-Württemberg)州で使用される予定。
SWEGは、ドイツ南西部の公共交通機関。子会社と合わせ470台のバスを運行。今回の入札で、SWEGは低床電気バスと、車庫充電ステーションという関連インフラを一つの入札にまとめるという意識的決断を下した。価格競争力、長期保証、メンテナンスコストの低さが、Ebuscoを選んだ重要な理由。受注内容は、全長12mの"Ebusco 2.2"バス10台とEbusco 100 kW充電器10台。
メクレンブルク=フォアポンメルン州パルヒム(Parchim, Mecklenburg-Vorpommern)では2022年2月1日から電気バス車両を定期運行に配備。2021年9月初旬には、メルセデス・ベンツから最初の15台の"eCitaro"がVLP(Verkehrsgesellschaft Ludwigslust-Parchim mbH)に納車された。このタイプのバスは、ニッケル、マンガン、コバルトを必要としないリン酸鉄リチウムをベースにした固体電池で走行。車輪のハブ (機械)の近くに電気モーターを搭載し、電気式CO2ヒートポンプで暖房・冷房を行う。すでに電気バスの試験運行が始まっている。2022年2月1日から、パルヒム地域で新しい電気バスが定期的運航される予定。ルートヴィヒスルスト・パルヒム(Ludwigslust-Parchim)地区は、地区開発コンセプト"KEK2030"の一環として、電動モビリティを推進し、2030年までに地区内のCO2排出量を55%削減を計画。パルヒムのVLP運行拠点にはシュタットヴェルケ・パルヒムの協力により1600kVAの変圧器が設置された。現在、他の拠点でも充電インフラがさらに拡張され、車庫管理への投資も行われている。この目標達成のため、VLPバスも電動運行へ転換を進める予定。このため、VLPバス発着所の充電インフラの送配電網接続設置と、電気バス稼働機能を備えた運行管理システムの導入プロジェクトが開始された。メクレンブルク=フォアポンメルン州交通省は、欧州地域開発基金(ERDF:European Regional Development Fund)から約270万ユーロを投じてこのプロジェクトを支援している。投資総額は約360万ユーロに達する。
ポーランドでは、2018年にグディニャ市でeCitaroを導入。その後は車両台数を増備していったほか、2022年には新たにMAN・ライオンズ・シティ12Eを追加導入し、電気バスの台数を増やしている。
また、ジェロナ・グラではソラリスの電気バスを購入するほか、ソラリス(Solaris Bus)ではその他の都市でも計500台前後の電気バスを納入している。
ルクセンブルクでは、2018年にボルボの電気バスが貸し出され、その後2020年に正式契約を果たし、市内に10台の電気バスを導入。