新しい研究が公衆輸送の電気化の隠れた課題を明らかに

私たち人間は実際には寒さを好きではありません。血流が減り、熱が失われ、手の器用さが低下するからです。

しかし、機械、特に電気自動車（EV）についてはどうでしょうか。結果は、電気自動車も寒い天気を好きではありません。

新しい研究¹によると、電気バスが消費し、再生する総エネルギーは、温度が-4°Cから0°Cの範囲にあるときに、最適温度帯（OTZ）と比較して平均48%増加します。一方、-12°Cから10°Cの範囲では、平均28.6%増加します。

電気化が世界中の交通とエネルギーを変えている理由

電気バスは電気化のトレンドの一部であり、世界のエネルギー景観を急速に変えている。これは、化石燃料の使用を置き換える電気自動車とエネルギー貯蔵ソリューションへの移行を示し、これらはより効率的で、エネルギー需要を削減し、電力と輸送セクターを脱炭素化します。

この移行は、温室効果ガス（GHG）排出量を低減するだけでなく、エネルギー安全性を高め、持続可能な経済成長を促進し、世界中でクリーンでより堅牢なエネルギーシステムの開発を支援します。

このトレンドの一環として、電気自動車（EV）は多くの注目を集めています。2025年第1四半期には、40万台以上の電気自動車が販売されました。これは、前年同期比で10万台以上増加したことになります。

軽自動車（LDV）である自動車やバンが、これらのEV販売のほとんどを占めています。国際エネルギー機関（IEA）の報告書によると、2024年には電気バスと電気LDVの在庫シェアはほぼ同じでしたが、電気バスの販売シェアはよりゆっくり成長しています。

このシェアは、2030年までに20%に達することが予測されています。政策シナリオ（STEPS）では、エネルギー関連目標を達成するために実施された政策のセクター別評価が提供されます。結果として、電気バスは2030年までに世界のバス在庫の約10%を占めることになります。

それでも、世界の電気バス市場は2024年の170億ドルから2030年までに375億ドルに成長することが予測されており、14.2%の年間複合成長率（CAGR）を示しています。

このトレンドに沿って、ニューヨーク州イサカの公共交通機関であるトンプキンス統合地域交通局（TCAT）は、7台の全電気バスを試験的に導入するための資金を獲得しました。しかし、実際の結果は予想通りではありませんでした。バスは地域の丘陵地帯で苦労し、寒い天気では走行距離が短くなり、信頼性が低下しました。そこで、TCATはコーネル大学の研究者と協力して、パイロットプログラムから洞察を得ることにしました。

コーネル大学の研究者はこのタスクに取り組み、寒い天気でのバス性能の低下と、それがメーカー、運営者、政策立案者、学校、都市、その他のグループに対する影響を慎重に評価しました。

電気バスが寒い天気で苦労する理由：主要な課題

バッテリー電気バス（BEB）は、温室効果ガス排出量を削減する潜在性を示していますが、クリーンエネルギー代替案への公共交通の変革において重要な役割を果たすことが予想されています。しかし、広範囲にわたる導入を制限する課題に直面しています。

これらの技術的な課題の中で、特に寒い天気条件でのBEBの運用範囲の限界が大きな問題です。

事実は、高電圧バッテリーパックを備えた他の電気自動車と同様に、バッテリー電気バスも最適温度以下で運用される場合に、エネルギー効率が大幅に低下します。これは特に氷点下の条件で発生し、総運用コストの増加と走行距離の不安定化につながります。

都市交通バスは年間平均42,940マイルを走行し、通常の車よりも4倍多く走行し、固定ルートとスケジュールで運行されるため、電気バスの性能の寒い天気による変動は、交通需要を満たす上で深刻な課題を生じます。

バスと充電インフラのサイズの選択、充電計画の難しさなどのスケジュールの充電と車両の派遣の複雑さに加えて、これらの要因は、ディーゼルバスと比較したBEBの経済的実現可能性に悪影響を及ぼす可能性があります。

寒い天気でのBEBの運用範囲の低下は、相互に関連する要素の結果です。

最も重要なのは、温度に敏感なバッテリーセルの化学的特性が、容量の低下と放電率の低下につながることです。バッテリーセルを最適な温度に保つために、バッテリーサーマルマネジメントシステム（BTMS）が開発されていますが、運用条件によってはエネルギーを大量に消費する可能性があります。

また、換気、暖房、空調（HVAC）システムからのエネルギー負荷の増加が、運用範囲の低下に大きく貢献しています。

制動エネルギー回生システムの有効性は、さまざまな技術的および環境的要因により、寒い条件下で低下します。さらに、運転手や運営者の行動は、悪天候やルートの特性によって影響を受け、BEBのエネルギー効率に大きく影響します。

したがって、これらの人間的および機械的要因を詳細に理解することは、寒い天気の悪影響を軽減するための有効な戦略を開発する上で不可欠です。これにより、運営者は運営コストを削減し、メーカーは車両設計を改善して寒い天気での性能を向上させることができます。

いくつかの研究は、BEBのエネルギー消費量への寒い天気の影響をシミュレートし、実世界での影響を調査することで量化しようとしました。

しかし、異なる、より複雑なシナリオ（例：農村および都市ルートでのアイドリングおよび運転のインスタンス）での影響がどのように影響を受けるかについては、まだ大きなギャップが残っています。これは、ターゲットされた地域運用戦略にとって不可欠です。

バッテリー加熱、制動エネルギー回生、および他の重要なコンポーネントのエネルギー性能への貢献については、複雑なルートスケジューリングで十分に議論されておらず、また、低温でのBEBの実現可能性に関する情報も限られており、寒い天気での運用戦略に関するガイダンスも不十分です。

したがって、コーネル大学の研究者は、TCATが運用する7台のバッテリー電気バスからの2年間の実データを分析することで、寒い天気がエネルギー消費量と再生量に与える影響を分析する任務を引き受けました。BEBの運行の40%以上が12度以下の温度で行われました。

影響を量化するために、研究チームは、アイドリング、運転、再生のエネルギー消費量を予測するための最適温度帯（OTZ）モデルを開発しました。各運行の際の非温度依存条件を保持しながら、想定温度でのBEBの性能をシミュレートします。

運用要因を特定した研究者は、バスが機能するのを改善するための勧告も提供しています。

寒い天気が電気バス効率に与える影響の量化

先ほど説明したように、コーネル大学の研究によると、バッテリーは寒い天気で最大48%多くのエネルギーを消費します。温度範囲は-4°Cから0°Cです。また、10°Cから32°Fの範囲では、約27%多くのエネルギーを消費します。

これは、コールドウェザーの影響が予想よりも大きかったと、シニアオーサー、マックス・チャン、コーネル工学のアーヴィング・ポーター・チャーチ教授は述べています。しかし、「どんな教訓も良い教訓です。これは私たちが社会として学び、より良くする手助けとなります」とも述べています。

パイロットフリートのエネルギー消費量の増加は、TCATから2年間のデータを収集したもので、アメリカ北東部における電気バスの性能を評価および分析した最初のものです。

このデータセットは、ニューヨーク州トンプキンス郡で225,837キロメートルを走行し、さまざまな条件下で運行されたため、より包括的なデータセットを提供します。

この総距離の4.7%は平均ambient温度、つまり氷点下で記録されましたが、約50,000マイル（約80,000キロメートル）は0°Cから12°Cの範囲の寒い温度で記録されました。

チャンによると、コーネル大学の公共関与のための学長フェローでもあります。

「私たちは、TCATがこの地域のリーダーであることから利益を得ています。また、データにアクセスできる特権にも感謝しています。そうすれば、パフォーマンスをリアルタイムで見ることができます。私たちが学んだ教訓の1つは、これらのバスは全米、寒冷地を含む地域向けに設計されるべきであるということです。さらに、これらのバスは従来のディーゼルバスとは異なり、異なる動作を示し、異なる戦略が必要であることもわかりました。」

研究者は、最適な温度での車両の性能をモデル化することで、温度以外の要因（例：交通状況の変化）を考慮しました。

これには、最適温度帯（OTZ）ベースラインモデルを開発して、最適温度下でのBEBの性能をシミュレートし、運用時の非温度依存条件を保持しました。

それから、それを40以上の複雑なルートとスケジュールで実際の性能と比較しました。

研究者は、バッテリーの自己加熱が寒い天気でのエネルギー使用量の増加の半分を占めていることを発見しました。EVバッテリーは約75°Fで最適に動作するため、開始時にバッテリーが寒いほど、温めるために必要なエネルギーが増えます。

バスキャビンの暖房が、もう1つの主な理由です。特に都市ルートでの頻繁な停車により、毎回ドアの開閉が発生し、バッテリーがキャビンの暖房のためにより多くの作業を行う必要があります。

「全電気自動車の場合、バッテリーは唯一のオンボードエネルギー源です。すべてがそれから来なければなりません。」

– チャン、コーネル・アトキンソン・サステナビリティ・センターのシニア・ファキュルティ・フェローでもあります

制動エネルギー回生も、低温では効率が低下することが研究者によって発見されました。このエネルギー回生メカニズムは、車両を減速させるために運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、すぐに使用または将来の使用のために保存できます。

このメカニズムは、ほとんどのハイブリッド車と全電気自動車に存在します。従来の制動システムとは異なり、制動パッドとローターの間の摩擦により車両が減速し、ほとんどの運動エネルギーが失われるのとは対照的に、制動エネルギー回生は、車両を前進させる運動エネルギーの70%以上を回収します。

しかし、このシステムは寒い天気で効率が低下します。バッテリーがセルの温度を均一に保つのに苦労しているためです。電気バスのバッテリーは、長距離や大きな乗客容量に対応するために、標準のEVバッテリーの約8倍のサイズです。

さて、電気バスが寒い天気での性能を向上させるために何ができるかという疑問が残ります。研究者は、運用時にバッテリーの性能を向上させるために、バスを屋内に保管することを推奨しています。また、長時間のアイドリング期间中の周囲温度を温めること、充電時にバッテリーがまだ温かいときに充電すること、ドアの開閉時間を制限すること、およびバスキャビンへの空気の対流を減らすサイドカバーを設置することなどの短期的な戦略も推奨しています。

メーカーに対しては、バッテリー加熱とHVACシステムの最適化された設計を推奨しています。研究は、運営者、メーカー、政策立案者が電気化の約束と落とし穴をよりよく理解できるように支援し、クリーンな公共交通システムへの移行をよりスムーズにします。

より広範な意味では、博士課程の学生であるジンタオ・グーは、この研究が電気バスをサポートするためのインフラストラクチャーの評価と調整の必要性を強調していることを述べています。

「あなたはすべてのバスのスケジュールを最適化しようとし、インフラストラクチャーの能力を考慮し、充電ステーションの数やガレージの有無を確認する必要があります。また、運転手、配送員、サービス担当者を訓練する必要があります。私は、運輸システムの計画の観点から、運用とインフラストラクチャーの観点から多くのメッセージがあると考えています。」

– グー

イサカの農村および都市ルート、丘陵地帯により、研究者はバス性能についてさらに多くの洞察を得ることができました。

これにより、研究者は、電気バスが寒い天気で農村ルートよりも都市ルートでエネルギー使用量の増加が小さかったことを発見しました。グーによると、このような情報は、フリートプランナーが電気バスにルートを割り当てる際に、情報に基づいた戦略的な決定を下すのに役立つ可能性があると述べています。

電気化トレンドへの投資

REV Groupは、従来の燃料式車両を電気自動車に転換するトレンドから最も多く利益を得る可能性があります。同社は、主に北米市場向けに以下の製品を設計および製造しています。

• KME、E-ONE、Ferrara、Spartan ERの消防装置
• Leader、Horton、Road Rescue、AEV、Wheeled Coachの救急車
• Laymor、Capacityのターミナルトラック
• American Coach、Lance Camper、Holiday Rambler、Renegade RV、Fleetwood RV、Midwest Automotive Designsのレクリエーション車両

REV Group (REVG )

2021年、REV Fire Groupは、316 kWhの自動車用バッテリーを備えた全電気式消防車「Vector」を発表しました。また、REV Ambulance Groupは、最大105 kWhのバッテリー容量を備えたアメリカ初の全電気式救急車を発表しました。REB Groupの子会社であるCapacity Trucksは、リチウムイオン（NMC）バッテリーを使用した水素燃料電池式およびバッテリー電気式ターミナルトラックを生産しています。

同社はバス製造事業にも参入していましたが、2024年第1四半期にコリンズ校バスブランドをフォレストリバーに3億ドルで、2025年第4四半期にエルドラド国立（ENC）トランジットバス部門をリバズに5,200万ドルで売却し、事業を合理化し、収益性を高めることを目指しました。

REV Groupの市場実績については、19億ドル市場規模の同社は強い上昇トレンドを享受しています。現在、REVG株は37.49ドルで取引されており、年初来約17.63%上昇しています。株価は、数週間前に達成したアウトライトハイ（ATH）である38.50ドル近くで取引されています。

時価総額（TTM）は1.76、P/E（TTM）は21.26、ROE（TTM）は20.13%で、配当利回りは0.64%です。

会社の財務については、REV Groupは、2025年第1四半期に5,251万ドルの純売上高、182万ドルの純利益、または1株あたり0.35ドルの利益、また、記録的な調整後EBITDA 3,680万ドルを報告しました。資本支出も、2024年第1四半期の1,050万ドルから2025年第1四半期の490万ドルに大幅に減少しました。

この記録は2025年に始まり、CEOのマーク・スコニエチニーは、「私たちの運用実行と規律あるアプローチの強さを示しています。このパフォーマンスは、私たちが築いている勢いに対する私たちの信頼を強化し、今年の残り期間に向けて私たちをよく準備させます」と述べています。

強力な財務状況を利用して、同社は株の買い戻しを再開しました。スコニエチニーは、「現在の評価では、資本の魅力的な使用方法である」と述べています。

2025年第1四半期に、REV Groupは約60万株の自社株を1,920万ドルで平均株価33.09ドルで買い戻しました。2025年1月31日時点で、同社は2.902億ドルの営業資本、1.084億ドルの純負債、また310万ドルの現金を保有していました。

最新のREV Group（REVG）株式ニュースおよび開発

結論：電気式公共交通での寒い気候の障壁を克服する

電気自動車への移行が進む中、バッテリー電気バスは持続可能な大量輸送を実現するための有望な道筋を提供しています。しかし、寒い気候での性能は、より広範な採用を妨げる重要な課題を提起しています。

これらの課題に対処することは、輸送セクターの脱炭素化に不可欠であり、エネルギー使用、運用条件、気候の影響の複雑さを理解する必要があります。コーネル大学の最新の包括的な研究は、これらの要因に関する必要な洞察を提供し、運営者、メーカー、政策立案者が電気化の約束と落とし穴をよりよく理解できるように支援し、クリーンな公共交通システムへの移行をよりスムーズにします。

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参考文献:

^{1. Gu, J., Liao, Q., & Zhang, K. M. (2025). バッテリー電気式トランジットバスの寒い天気への影響の評価。Transportation Research Part D: Transport and Environment, 127, 104809. https://doi.org/10.1016/j.trd.2025.104809}