e-bikeのバッテリーとモーター

電動アシスト自転車の航続距離:1回の充電で実際に何km走るのか

箱に書かれた数字は忘れてください。実際に走れる距離の出し方と、それを延ばす方法を説明します。

結論

ほとんどのe-bike(電動アシスト自転車)は、1回の充電で30〜100 km(20〜60マイル)走ります。自分の航続距離は、バッテリーの使えるワット時(定格容量の約90%)を消費量で割って見積もります。消費量の目安は、平地のエコモードで1マイルあたり約10 Wh、街乗りが中心なら15 Wh、坂道、重い荷物、ターボモードでは25 Wh以上です。

要点

  • 航続距離を1つの数字で最もよく予測できるのは、ワット時(Wh)で表したバッテリー容量です。アンペア時だけでは判断を誤ることがあります。
  • モーターのブランドより、アシストレベル、総重量、速度、坂道のほうが影響します。
  • 氷点近くでは航続距離が15〜25%短くなると考えてください。バッテリーは屋内で保管・充電します。
  • メーカーの航続距離はゆるやかな条件で測られています。計画は公称値の60〜70%で立てます。
  • 20〜80%の範囲で充電する習慣はバッテリーを長持ちさせ、何年先も航続距離を保ちます。

電動アシスト自転車の航続距離は、e-bikeに乗り始めた人が必ず気にすることで、広告がいちばん下手に答えている質問でもあります。「最大160 km(100マイル)」とうたう自転車が、1月の坂の多い通勤では56 km(35マイル)しか走らないこともあります。自転車が故障しているわけではありません。航続距離は、どう、どこで、いつ走るかで決まります。

うれしいことに、簡単な計算式を1つ使えば、自分の航続距離をかなり正確に予測できます。

e-bikeの航続距離の計算式

航続距離 = 使えるバッテリーエネルギー(Wh)÷ 1マイル(または1 km)あたりの消費エネルギー(Wh/マイル、Wh/km)

バッテリー容量は、バッテリー本体か仕様表にワット時(Wh)で書かれています。ボルトとアンペア時しかない場合は掛け算します。36 V × 14 Ahのバッテリーなら504 Whです。バッテリーマネジメントシステム(BMS)は満充電側と空側に少し余裕を残すため、実際に使えるのは定格容量の約90%です。

変わるのは消費量のほうです。平均的な体格の人がペダルアシストのe-bikeに乗った場合の典型的な数値は次のとおりです。

走り方典型的な消費量例
エコアシスト、平地、一定ペース5〜7 Wh/km(8〜12 Wh/マイル)運河沿いの道、21 km/h(13 mph)、体重の軽いライダー
街乗り中心の通勤8〜11 Wh/km(13〜18 Wh/マイル)市街地の交通、ときどき坂、ツアーモード
ハードな走り12〜19 Wh/km以上(20〜30 Wh/マイル以上)急な坂、荷物、ターボ、向かい風

つまり500 Whのバッテリー(使えるのは約450 Wh)なら、エコで約72 km(45マイル)、街乗り中心の通勤で約48 km(30マイル)、ハードな走りで約29 km(18マイル)が目安です。

1回の充電での典型的な航続距離
30〜100 km 20〜60マイル
定格容量のうち使える割合
約90%
氷点近くで減る航続距離
15〜25%
エコに対するターボの消費エネルギー
2〜3倍

バッテリー容量別の実際の航続距離

この表は計画用の目安です。使える容量を90%とし、上の3段階の消費量で計算しています。

バッテリーハードな走り(約15.5 Wh/km、25 Wh/マイル)街乗り中心(約9.3 Wh/km、15 Wh/マイル)エコ(約6.2 Wh/km、10 Wh/マイル)
400 Wh23 km(14マイル)39 km(24マイル)58 km(36マイル)
500 Wh29 km(18マイル)48 km(30マイル)72 km(45マイル)
625 Wh36 km(23マイル)60 km(38マイル)91 km(56マイル)
750 Wh43 km(27マイル)72 km(45マイル)109 km(68マイル)
900 Wh52 km(32マイル)87 km(54マイル)130 km(81マイル)

自分の自転車、体重、ルートでの数字を知りたい場合は、無料のe-bike航続距離計算ツールがキロメートルでもマイルでも計算します。

e-bikeのバッテリーを最も早く減らすもの

影響の大きさは要因ごとに違います。だいたい影響の大きい順に並べると次のとおりです。

  1. アシストレベル。 自分で動かせる最大のレバーです。ターボやブーストは、エコに比べて距離あたり2〜3倍のエネルギーを使うことがあります。
  2. 坂道。 ライダーと自転車を坂の上まで持ち上げるには、多くのエネルギーが要ります。長い上りは消費量を倍にすることもあり、下りで取り戻せるのはわずかです。
  3. 総重量。 ライダー、自転車、バッグ、チャイルドシートの合計です。坂の多いルートでは、10 kg(22 lb)増えるごとに消費量がはっきり増えます。
  4. 速度。 空気抵抗は速度の2乗で増えます。24 km/h(15 mph)ではなく32 km/h(20 mph)で走ると、エネルギーは3分の1増しどころではなく、はるかに多くかかります。速度と航続距離のガイドでは、45 km/h(28 mph)までの各段階を数字で示しています。
  5. 気温。 リチウムイオン電池は寒いと内部抵抗が上がるため、取り出せるエネルギーが減ります(Battery Universityの解説を参照)。
  6. ストップ&ゴー。 止まった状態から加速するたびにエネルギーを使います。Boschは、発進と停止を繰り返す走り方は一定ペースより効率が悪いとしています。
  7. タイヤと空気圧。 ブロックタイヤや空気の少ないタイヤは転がりが重くなります。ファットタイヤとオフロード用のトレッドが最もエネルギーを使います。
  8. 風。 向かい風が続くのは、終わりのない上り坂を走るようなものです。
  9. バッテリーの劣化。 健全度(SOH)が80%のバッテリーでは、新品時の80%の距離しか走れません。

メーカーの航続距離がこれほど楽観的なのはなぜですか?

メーカーの航続距離は、たいていゆるやかな条件で測られています。たとえばBoschのR200テストは、一定の20 km/h(12.4 mph)、ケイデンス60 rpm、管理された条件を前提にしています。バッテリー同士を比べるには役立ちますが、月曜の朝の通勤を表してはいません。

普段使いでは、**公称の最大値の60〜70%**で計画するのが基本です。公称値をそのまま使うのは、平地で暖かく、エコモードで走るときだけにしてください。

寒い日の航続距離はどのくらい減りますか?

0 °C(32 °F)近くでは、航続距離がおよそ15〜25%短くなると考えてください。氷点下ではもっと減ることがあります。エネルギーが消えたわけではなく、バッテリーを温め直せば戻ります。影響を小さくするには次のようにします。

  • バッテリーは室温の屋内で保管・充電する。
  • 自転車に取り付けるのは出発の直前にする。
  • 冬に長く走るなら、ネオプレン製のバッテリーカバーを検討する。
  • 氷点下のバッテリーは絶対に充電しない。先に温める。

春まで自転車をしまっておくなら、冬のe-bikeバッテリー保管ガイドを読んでください。BoschとShimanoのバッテリーを保管するときの充電量、ガレージが寒すぎるかの見分け方、保管後の安全な充電方法を説明しています。

e-bikeの航続距離を延ばす9つの方法

  1. 低いアシストレベルで走る

    平地ではエコかツアーを使い、高いモードは上り坂と向かい風のためにとっておきます。

  2. ケイデンスを高く保つ

    重いギアで踏み込むのではなく、軽いギアで毎分60〜90回転ほどで回します。モーター、特にミッドドライブモーターはこのほうが効率よく働きます。

  3. タイヤに空気を入れる

    空気圧は毎週確認します。空気不足のタイヤは、最も簡単に直せる航続距離のロスの1つです。

  4. 止まる前にシフトダウンする

    信号の手前で軽いギアに落としておくと、効率よく発進できます。

  5. 荷物を軽くする

    その日に要らない重いロックやバッグは降ろします。

  6. なめらかに走る

    交差点を先読みし、遅いブレーキと急な加速ではなく、惰性で止まるようにします。

  7. 冬はバッテリーを温かく保つ

    屋内で充電・保管し、走る直前に取り付けます。

  8. チェーンを手入れする

    きれいで注油された駆動系は、あなたの脚とモーターのエネルギーを無駄にしにくくなります。

  9. よい充電習慣を守る

    毎日使うなら、バッテリーを約20%から80%の範囲に保つと劣化が遅くなり、長い目で航続距離を守れます。

実際にはどのくらいの航続距離が必要ですか?

普段走る一番長いルートの距離に、1マイルあたり15 Wh(1 kmあたり約9 Wh)を掛け、寒い日、寄り道、バッテリーの劣化に備えて25%の余裕を足します。たとえば往復19 km(12マイル)なら約225 Whなので、今のe-bikeならほぼどれでも足ります。一方、坂の多い64 km(40マイル)の週末ループなら、750 Whかレンジエクステンダーが必要です。

よくある質問

e-bikeのバッテリーは500 Whで足りますか?

ほとんどの人には足ります。500 Whのバッテリーで走れるのは通常30〜70 km(20〜45マイル)で、片道16 km(10マイル)の通勤なら余裕を持って往復できます。長距離を走る、荷物を積む、坂の多い地域に住んでいる、強いアシストをよく使うという人は、625〜750 Whを選んでください。

ペダルを強くこぐとe-bikeの航続距離は延びますか?

延びます。ペダルアシストでは、モーターはあなたの踏む力やケイデンスに応じて力を足します。特に低いアシストレベルで脚が受け持つ仕事が多いほど、バッテリーから出るエネルギーが減り、e-bikeの航続距離は延びます。

予備のバッテリーを持てば航続距離は倍になりますか?

多くのe-bikeは2つ目のバッテリーやレンジエクステンダーに対応しており、ツーリングで航続距離を延ばす最も簡単な方法です。使うのは、自転車のメーカーが認めたバッテリーだけにしてください。認証のない他社製のバッテリーを混ぜて使うことは絶対にやめてください。

出典・参考資料

規格団体、規制当局、メーカー、査読付き研究など、できる限り一次情報を引用しています。詳しくは 編集方針をご覧ください。

  1. How far can an eBike battery take you? Bosch eBike Systems
  2. What range can I achieve with the Bosch eBike system? Bosch eBike Systems
  3. BU-502: Discharging at High and Low Temperatures Battery University

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