回生ブレーキ エネルギー回収シミュレーター

電気自動車（BEV）：バッテリー式電気自動車は、回生ブレーキを最も積極的に活用する乗り物です。減速のたびに運動エネルギーを電池に戻すことで、特に市街地での一充電あたりの航続距離を大きく伸ばします。多くのEVは回生の強さを「弱・標準・強」などで選べ、強モードではアクセルを戻すだけで実用十分な減速が得られる「ワンペダルドライブ」になります。

ハイブリッド車（HEV/PHEV）：ハイブリッド車は、回生ブレーキで貯めた電力でモーター走行やエンジンのアシストを行います。エンジン単独の車に対して市街地燃費が大きく改善するのは、停止のたびに回生で電力を確保し、発進や低速域をモーターでまかなえるためです。回生と小型バッテリーの組み合わせが、ハイブリッドの燃費メリットの中核です。

鉄道車両：電車の多くは回生ブレーキを備え、減速時に発電した電力を架線へ戻します。戻した電力は、近くで加速中の別の電車が使います（回生電力の融通）。受け取り手がいないと回生が無効化される「回生失効」を避けるため、変電所に蓄電装置を置く、ダイヤを工夫するなどの対策が取られています。下り勾配の多い路線では回生の効果が特に大きくなります。

F1・モータースポーツとエレベーター：F1のERS（エネルギー回生システム）は、ブレーキングで回収したエネルギーを加速時の追加パワーに使います。エレベーターやクレーンでも、かごや荷物が下降するときの位置エネルギーを回生して電力系統に戻す省エネ機構が普及しています。「減速・下降のエネルギーを捨てずに使う」という発想は、自動車以外の多くの機械に広がっています。

まず多い誤解が、「回生ブレーキだけで車は止められる」というものです。回生はモーターの発電抵抗で減速力を生みますが、その力には上限があり、急ブレーキや高速からのフルブレーキでは到底足りません。また低速になるとモーターの発電量が落ち、停止寸前では回生がほぼ効かなくなります。そのため実車では、回生ブレーキと摩擦ブレーキをなめらかにつなぐ「ブレーキブレンディング」制御が必須です。本ツールの回収量は、この摩擦併用分を回生効率 η に織り込んだ実効値として理解してください。

次に、「回生効率は常に一定」という思い込みです。実際の回生効率は、電池の状態で大きく変わります。電池がほぼ満充電のとき、または極端に低温のときは、それ以上充電を受け入れられず回生が制限されます（満充電のEVで下り坂に入ると回生が弱まるのはこのため）。減速の強さによっても効率は変わり、緩やかな減速ほど摩擦ブレーキの介入が少なく効率が高くなります。η を 0.3〜0.85 の範囲で動かせるのは、こうした条件差を表すためです。

最後に、「回生で回収した分だけ燃費・電費がそのまま良くなる」と単純に考えることです。本ツールは1回の制動で散逸する運動エネルギーだけを扱いますが、実際の走行では空気抵抗・転がり抵抗・登坂で消費されるエネルギーは回生では戻りません。これらは制動とは無関係に失われ続けます。回生が効くのはあくまで「ブレーキで捨てる分」だけです。だからこそ市街地のストップ＆ゴーで効果が大きく、高速巡航では空気抵抗が支配的になって回生のうまみは小さくなります。航続距離の試算では、回生のメリットと走行抵抗の損失を分けて考えることが重要です。