

メルセデスAMGペトロナス・モータースポーツは、2009年のハンガリーグランプリで、ルイス・ハミルトンの活躍により、ハイブリッド電気自動車時代におけるF1初勝利を収めました。この初期のシステムは、60キロワットの電動アシストモーターへの電力供給と回収を行う、独立したバッテリーパックとパワーエレクトロニクスモジュールで構成されていました。メルセデスAMGハイパフォーマンス・パワートレインズのマネージングディレクター、アンディ・コーウェル氏がF1チームが公開した動画の中で述べているように、このシステムは2013年に登場した強力なメルセデス・ベンツSLS AMGクーペ・エレクトリックドライブの基礎を築いたものでした。
F1ではこれらのシステムを「運動エネルギー回生システム(KERS)」と呼んでいました。「今日では『回生ブレーキシステム』と呼ぶでしょう。つまり、車から発生する無駄なエネルギーを回収するシステムです」とコーウェル氏は述べました。「車の質量と速度に応じて、電気モーターでそのエネルギーを回収し、パワーエレクトロニクスで変換されたエネルギーをエネルギー貯蔵セルに蓄えます。そして、そのエネルギーを使って車が加速する際に推進力として利用します。」
ハイブリッド電気自動車の市販モデルは燃費向上を目指していますが、そこで使われている技術は同じです。「モータースポーツではより速く走るために、そして市販車では同じ量の燃料でより遠くまで走るために、ハイブリッド電気自動車を活用しています」と彼は説明しました。
モータースポーツ界は、その容赦ない開発ペースでも知られており、メルセデスは創業当初から技術において目覚ましい進歩を遂げてきました。2007年に初めてテストされたプロトタイプシステムは、当時としては大型で重量も236ポンド(約113kg)ありました。2年後、ハミルトンがハンガリーグランプリで優勝するまでに、レースシステムは55.8ポンド(約27.3kg)まで軽量化され、システム効率は39%から70%に向上しました。

「2年後の2011年に、私たちはこれら2つのユニットを1つのボックスに統合し、エネルギー貯蔵システム、制御電子機器、そしてそれを管理するための計算機能を内蔵しました」とコーウェル氏は説明した。
真の進歩は数年後に訪れた。「2014年には、このシステムは若干大型化しましたが、エネルギー貯蔵容量は2倍、供給電力は3倍、インバーターは2基、処理能力は大幅に向上しました」と彼は語った。
現在、バッテリーを内蔵したモジュールの重量はわずか44ポンド(約20kg)で、これはF1レギュレーションで認められている最軽量です。バッテリーセルのエネルギー密度が12倍に増加したことで、このパックは200kWの出力を供給可能となり、効率は96%にまで向上しました。
システム全体の電圧上昇が、これらの改善を牽引しました。「電圧が上昇するほど、同じ電力で消費する電流は減少します」とコーウェル氏は述べています。
車の外側の空気抵抗が車速の二乗に比例して増加するのと同様に、ドライブトレイン内の電気損失はシステムを流れる電流の増加に伴って増加します。
そのため、今日のレースカーは1,000ボルトをわずかに下回る電圧で動作し、量産モデルが追随できる道筋を示しています。「これは市販車の世界も辿っている道です」とコーウェル氏は言います。「現在のシステムの多くは400ボルトで動作しています。数年後には800ボルトまで上がり、さらには1,000ボルトに近づくでしょう。」
そのため、F1サーキットを駆け抜けるミサイルのようなマシンと、通勤に適した効率的な車との関連性を見出すのは難しい場合もあるが、その関連性は確かに存在するとコーウェル氏は主張する。「F1で行われているこうした開発作業はすべて、市販車の世界における学習の過程に貢献しているのです」と彼は語った。