文＝長谷川圭／写真＝嶋津彰夫
同じようでいて進化し続けている車載バッテリー
電池は、我々の生活のいたるところで活躍していて、もはやそれなしに現代の人の営みは成立しない。クルマにおいても、古くから搭載されているし、近年では電気自動車（EV車）など電力のみで動く車両の台頭も目覚ましい。カーオーディオはもちろん、電力がなくては動作しない。そしてEV車やハイブリッド車（HV車）においては電装品の一部、補機としての装備品であり、モーター駆動用にもちいられるリチウムイオン電池とは別に、従来からの鉛蓄電池が採用されている。この鉛蓄電池、電池のカタチとしては原始的な方式を踏襲していて、金属と酸性溶液を組み合わせることで化学反応を起こし、電力を発生、蓄えることができる。電池誕生時から原理的に変わりがないのだが、見方を変えれば科学的に構造や組成を細かく探求することで、電池としての性能を高め、車載バッテリーとして高い信頼性を獲得してきたともいえる。
オートサウンドウェブ（ASW）で行っている試聴取材では、これまでに多種多様な車載用オーディオ製品を聴いてきた。取材時には、製品の音を確かめるために、被検機の動作環境を整えることに腐心する。その中でも電源は最重要ポイントといえる。ここで、改めて述べるが、使用バッテリーによって音は明らかに違う。一般的に車載バッテリーの交換といえば、数年使用した後に新品と換装となるはずで、どこのどんなバッテリーに変えてもカーオーディオが再生する音には勢いが増して聴こえるものだ。しかし、ここでいう音の違いは新品状態のバッテリーで機器を動作させたとき、音の違いがはっきりと聴きとることができるということである。これまで、都度、バッテリーの比較試聴を行ってきているが、パナソニックcaosバッテリーの実力は確かで、ASWのリファレンス機として揺らぐことがない。
鉛蓄電池が放電する仕組み
鉛蓄電池の仕組みについて、解説しておく。正確な化学反応については、より詳細な説明も必要となるが、ここでは若干省略して紹介する。
鉛と酸化鉛の極板を希硫酸に入れ、極板間を電線で繋ぐと電線中にある電球が発光する。これは鉛極板が溶け鉛イオンが発生して、このときに発生した電子が酸化鉛側へと移動する。溶け出した鉛イオンは硫酸イオンと結合して硫酸鉛となり極板に付着する。電子を受け取った酸化鉛極板では還元作用により硫酸鉛が生成され、こちらも極板に付着する。このような化学
鉛蓄電池が充電される仕組み
反応により極板間で電子が移動、電流が発生する。
放電後に充電を行うと、極板間に接続した充電器から鉛極板が電子を受け取り、付着していた硫酸鉛が鉛イオンと硫酸イオンに分解する。電解液のイオン分子のバランスを保つべく酸化鉛極板の硫酸鉛が分解し、放電時と逆の反応を起こす。この際、酸化鉛極板に電子の余剰が起こり充電器側へと送られる。放電後の充電によって、状態は元に戻り、何度でも電池として使用できる。車載バッテリーではこの構造（セル）を6つ連結させている。
なぜ音が良いバッテリーができたのか？
ところで、“なぜパナソニックcaosは音が良いのか”である。これまでも話題としてはあがるものの、バッテリー性能の何が音に影響するのか、パナソニックcaosのアドバンテージは何に起因するのか定かではなかった。開発メーカーでも、音に効くバッテリーを評価されていても、なぜ自社の製品がそのような評価を受けるのかが解明できていないのである。もっとも、これは当然といえば当然で、メーカーは車載用バッテリーとして求められる性能を高い次元で実現させるために研究開発をしているわけで、いわば副次的に音の良さが評価されたにすぎない。
いっぽうで電源の重要性については、カーオーディオメーカーも意識した製品づくりをしている。AVナビなどで、コストがかけられる高級シリーズなどではコネクターハーネスに太い配線を採用したり、導通性能に定評のある線材を採用したりしている。わずか直径数ミリの配線ながら、この部分による再生音の違いは大きい。そして内蔵する電源回路についても改良を加えて高品位なものを作り続けている。
AVナビゲーションのワイヤハーネスを見てみると、メイン電源線である黄色いラインが、他の線に比べて太いことがわかる。製品によっては、電源用の線やスピーカー出力の線に特別な線材を採用することもある。充分な電力が供給されることで、製品のサウンドパフォーマンスを向上させようというハードウェアメーカーの工夫の一つといえる。
車両の電源電圧はよく12Vと言われるが、常に変動しているものである。そのため車載機器の動作電圧は11～15V（製品による違いあり）の範囲で設計されている。過去に幾度となくなく試しているが、この動作電圧の範囲内で供給電圧を変化させてみると、11.5Vよりも12V、さらに14Vと、高い電圧に設定するほうが良い音が得られることがわかっている。市場ではこうした事象を踏まえ、電源電圧を高く保って供給できるようにする製品も存在するほどだ。
電源によって音が変化することはわかっていた。充分な電力供給、安定した電圧、低ノイズ……。こういった要素が関係しているのではないかという予想はできるものの、バッテリー製品ごとにどれほどの違いがあって、音の聴こえ方にどれだけの影響を及ぼすのか定量化できるのだろうか。実際に試してみた。
群を抜くサウンドパフォーマンス
リニューアルしたパナソニックcaosを聴いた
パナソニックcaosが4年ぶりにリニューアル。今回のモデルチェンジでは、ある一定程度電力を放出したのちに素早く充電させる、いわば回復力に優れたバッテリーにしたという。これまでも大容量、長寿命、高充電受け入れ性能など独自技術を進化させているパナソニックcaosだが、新モデルの登場でパフォーマンスはどのように変わったのだろうか。
リニューアルを遂げ、今回試聴取材をした新パナソニックcaosアイドリングストップ車用。サイズは大容量のS-115を聴いた。従来モデルの技術を継承しつつ、今回のリニューアルでは主に電圧復帰能力が強化されているという。
今回試聴取材を実施したのは５種のバッテリー。まず、リファレンスとして使用しているパナソニックcaos標準車（充電制御車）用の旧モデルと、同じくパナソニックcaosアイドリングストップ車用の新モデル、国産ブランドの普及価格帯製品2モデル（モデルAおよびB）、海外ブランドのプレミアムモデル（モデルC）を比べてみた。試聴に際しては、パナソニックのAVナビCN-F1X10BHD、スピーカーにはカロッツェリアのTS-Z900PRSをリファレンス機として使用した。
それぞれの音の印象を述べていこう。
モデルAとモデルBは普及価格帯とはいうものの、売価には差がある。もっとも安いモデルAでも、当たり前だが機器は正常動作するし、音楽のメロディラインもわかる。おそらくカラオケの練習も充分にできるはずだ。
モデルBではどうか。Aにくらべると、にわかに音場の見通しが良くなる。このBを聴いてみるとAには混濁感があり、細かな音の聴きわけがしづらいことがわかる。また、Bではゆったりとした鳴り方に変わって聴こえており、このあたりは音の重心が下がったことによる安定感が出たのだろうと感じる。
モデルCは、海外ブランドの製品で、価格もパナソニックcaosに匹敵するいわば競合モデル。そのサウンドはさすがで、モデルBとくらべて一層の低重心となり、音楽のビート感が気持ちよく聴ける。音像のフォーカスもしっかりし、楽曲全体の姿が鮮やかに描かれる。ただし、中高音の張り出しが強くなるきらいもあり、ヴォーカルはハイバランスに聴こえてしまい楽曲の印象が変わって聴こえる。
モデルDは旧パナソニックcaos標準車（充電制御車）用モデル、現在のASWリファレンスバッテリーである。昨年来使用しているもののため、ほかの被試聴機のような新品ではないのだが、普段聴いている環境との比較のために聴いている。旧パナソニックcaos標準車（充電制御車）用モデルモデルは、音の勢いのようなものはモデルCといい勝負だが、全体的な音のバランスはこちらに軍配が上がる。ヴォーカルの声の厚みにわかりやすい差となって現れていた。肉感をともない、しっとりとした響きも聴くことができた。
最後にモデルEとして新パナソニックcaosアイドリングストップ車用モデル。整ったバランスは旧パナソニックcaos標準車（充電制御車）用モデルと同傾向ながら、驚くほどの高解像度再生を聴かせた。明瞭な音の輪郭は、彩り鮮やかな色の重なりを美しく描き出すようにスピーカーからハーモニーを送出してくる。音の粒立ちもよく整っていて、音の消え際まで美しい。アンビエントが奇麗に拡がるため、上下左右により広い音場を感じる。この音場の広さはモデルA,B,Cとは比べ物にならないほど広大だ。
今回のリニューアルにおいても着実な進化を遂げていることが確認できた。
オートサウンドウェブの試聴環境でバッテリーによる音の違いを確認する筆者。
試聴取材時使用機材
AVナビゲーション：パナソニック ストラーダCN-F1X10BHD
スピーカー：カロッツェリア TS-Z900PRS
スピーカーはバッフル版に装着、付属のパッシブネットワークを使用。AVナビの調整機能は利用せずに聴いている。
バッテリーには、定電圧電源がつながれており、14Vの充電を行いながら機器を動作させている。できるだけ車載状態に近い環境をさまざま試した結果にたどり着いた信頼の置ける試聴取材方法である。
開発エンジニアとともに検証を実施
パナソニックcaosバッテリーを開発しているエンジニアの方々からお話をうかがうことができた。今回の取材において、試聴に同席しバッテリーごとの音の違いを体感している。
エンジニア「実は弊社のパナソニックcaosが音に効くとは聞いていたものの、体験したのは今回の取材に同席させてもらったのが初めてでした。実は『バッテリーを変えたら本当に音が違って聴こえるのか？違いがあるとして、その差を自分の耳で聴き分けることができるのだろうか？』と疑問を持ったままこのASW試聴室に来ました」
長谷川「今回は3名のエンジニアの方においでいただきましたが、みなさんは一緒にバッテリーの聴き比べを体験されていかがでしたか？」
エンジニア「これほどはっきりとした違いがあるとは思っていませんでした」
長谷川「聴こえ方が大きく違うのがわかりましたよね。超高級機器で聴いたわけではありませんので、ごく一般的なカーオーディオ……純正のディスプレイオーディオなどでも、ここまではっきりではないかもしれませんが、音の違いは体感できるでしょう」
エンジニア「造っている我々も、何をもってこの音の差が生まれるのか知りたいと思っていて、長谷川さんには前もって質問させてもらってましたが、ここで改めてバッテリーの性能の何が音の差につながるとお考えか教えてください」
長谷川「実は、長いことバッテリーで音が違うことは体験してわかっていたのですが、それがなぜなのか断言できません。ただ、何かが違えば音の違いに表れるのは当然なので……。電池の理想は、内部抵抗がゼロですよね。実際にゼロはあり得ませんから、なるべくこの数値が小さいほどいいとされます＜低内部抵抗＞。ほかにはカーオーディオ用電源としては一定の電圧が保たれつつ瞬時にある程度大電力が取り出せること＜安定した電圧＆瞬時供給能力＞などが挙げられると思います。また車載状態は、多くのノイズがパワーラインに乗ってきますのでそこでの性能差＜耐ノイズ性能＞というものがあれば、音の違いに表れやすいかもと想像してます」
エンジニア「たしかに、そういうお考えとうかがってました。そこで今回は、簡易的ではありますけれど聴いたバッテリーについて電圧と内部抵抗値を測定してみようと準備をしてきました」
今回、取材に参加したのは3名の技術者だ。パナソニックcaosの製品開発に携わる人物で、電池のプロフェッショナルである。テスターによる測定は聴き終えたばかりのバッテリーについて、内部抵抗値と端子電圧を測っている。測定結果をもとにしたランキングは以下の通り
低内部抵抗ランキング
ちなみに、旧パナソニックcaos標準車（充電制御車）用モデルは試聴用機として常に補充電をしており、高い電圧値が保たれた状態だったため一様に比較できなかったが、他の製品については同条件下での測定となり、電圧値の差は微々たるものであった。
いっぽうの内部抵抗値は結構な差があり、パナソニックcaosとそれ以外の構図がはっきりと現れた。
新パナソニックcaosアイドリングストップ車用モデルと海外ブランドのモデルCについては、試聴状態（閉回路）で電圧の変化が出るものかも確かめてみた。電池を使用しながらの電圧値である。測定の条件としては、バッテリーに定電圧電源で14Vの充電をかけながらAVナビを接続、バッテリーの端子電圧をおよそ1分半程度観測した。この際、新パナソニックcaosアイドリングストップ車用モデルでは音を出しながら0.1V程度電圧が上昇したものの、モデルCでは0.02V微増したに過ぎなかった。しかも出ていた電圧が充電電圧により早く近くなるのは新caosアイドリングストップ車用モデルという結果だった。
内部抵抗および端子電圧の測定は上図のように行っている。開回路状態ではバッテリーのみで測定し、閉回路状態では試聴時と同じく機器を接続して動作させながら測定をしている。
試聴取材したバッテリーについて、内部抵抗値と電圧を測定。測定作業はパナソニックカーバッテリーの開発エンジニアが行い、筆者も立ち会っている。
長谷川「内部抵抗値には思っていた以上の差がありましたし、その差の大きさが音の違いに合致した結果に見えますね」
エンジニア「バッテリー単体での開回路電圧値はほぼ規定値あたりで揃っている印象ですね。ただ使用状態に近いとパナソニックcaosの電圧上昇が早いのがわかりますね。これは充電受け入れ能力を向上させていることに起因している現象と考えられます」
長谷川「充電受け入れ能力が高いと、電圧高めで使えると？」
エンジニア「充電する車両側によって電圧は変わってきますが、新パナソニックcaosアイドリングストップ車用モデルで強化された充電受け入れ性能によって素早い電圧復帰が可能になるので、電圧の変動が少なく使えるといえるかもしれません」
長谷川「内部抵抗値が小さくて、電圧が安定しているなんて、われわれが想像していたスペックが、そのまま音に影響していると言えそうですね！」
エンジニア「この場の簡易的な測定なので、これがすべてではないのでしょうが、これらの性能が音にも関係していそうとは言えるかもしれません」
長谷川「内部抵抗値を小さくするため、あるいは充電受け入れ性能を高めるためにはどのようなことをしているんですか？」
独自のパナソニックcaosテクノロジーが
バッテリーとしての理想を科学した結果、誕生
エンジニア「例えば公にしているところでは低抵抗セルという構造でセル内の極板枚数を多くしたり、極板を繋ぐ仕組みに工夫しているような部分は、内部抵抗を抑えるのに影響があると思います。そのほかにも思い当たることはいくつかあるのですが、これ以上は……」
長谷川「なるほど、企業秘密のかたまりですね。では少し聞き方を変えて、思い当たるとおっしゃったのは、バッテリーの構造的な部分が多いですか？それとも、極板の素材や電解液あるいは極板に塗布されているペーストの組成といった部分が多いですか？」
エンジニア「いずれも重要ですし、それぞれの兼ね合いもあります。ただ。今回注目した内部抵抗や電圧変動の少なさというと、素材よりも構造的な技術によってパナソニックcaosのアドバンテージが生まれているように感じます」
パナソニックcaosテクノロジーのひとつである「低抵抗セルユニット」。6つのセルそれぞれに格納されている極板の枚数を増やすほか、極板をつなぐストラップなどの構造に独自のテクノロジーを盛り込んでいる。
長谷川「ASWでリファレンスバッテリーとして決定する際に、音を聴き比べてみてというのはもちろんなのですが、そのクォリティが保たれるという点も重視しました。じつはパナソニックcaos登場以前にもいいバッテリーはありました。でもあまりに短命で……。その点パナソニックcaosは長寿命を謳うだけのこともあり、長期にわたって安定しているため、安心して利用できます」
エンジニア「長寿命というのは、内部抵抗にとても深い関係があります。いくら充電しても充分な電圧が出なくなるとバッテリーの寿命が尽きた状態ですが、そうなるにはいくつかの原因があって、その一つが内部抵抗の上昇にあります。そもそもバッテリーは、使い始めてから内部抵抗は少しずつ上がっていきます。caosの長寿命技術は、内部抵抗を上げにくくするというものも含まれているのです」
長谷川「音をよくしようとしたわけではないんですよね？」
エンジニア「あくまでも長寿命のためのものです、でも、もしかするとこういった部分も音に関係するのかもしれないですね」
長谷川「わかりました。理想的な車載バッテリーに求められる性能を高めるために研究開発してきたことが、結果的にオーディオの音にも効いたわけですね。今回、音に効く要素の手掛かりを得たことで、パナソニックcaosバッテリーはより進化しそうですね」
エンジニア「音に関する部分の商品企画ができるかどうかは別にして、これまでのパナソニックcaosが目指してきた開発の方向性は、カーオーディオにとっても間違いなかったようですし、2022年の新型caosも従来モデル以上に音が良くなって聴けるようになっているのが確認できました。音に効く性能が何によるものか、さらに研究の必要はありそうです」
長谷川「他社には容易に真似できないだろう技術がパナソニックcaosバッテリーの実力の裏打ちとしてあることが垣間見えました。車載電池を科学し、構造、素材を研究して、国内の専用製造ラインであるからこそ実現できた性能ですね」
天面に並ぶ液栓一つをとっても、パナソニックcaosテクノロジーが盛り込まれている。減液抑制性能を高めているほか、防爆フィルターの採用で外部スパークの内部侵入をブロックする。
＊
車載用電池、パナソニックcaosシリーズのような“音に効くバッテリー”は、あくまでもクルマを動かすために研鑽を積んで生み出されたのであろうが、電池性能の理想を追い求めた結果、オーディオの音をよく聴かせる力を備えるに至ったことがわかった。市場においては値の張る高級バッテリーとなるのだが、高い信頼性とともにカーオーディオの再生音をも良くしてくれるとなれば、お買い得といえよう。しかも、クルマの種類がエンジン車だけだったものが、HV車、電気自動車とバリエーションを拡大してきているが、カーオーディオを動かすエネルギー源は、いまのところ鉛蓄電池である。パナソニックcaosシリーズでは、あらゆる車両に対応する豊富なラインナップを持っているので、誰もがこの“音に効くバッテリー”の恩恵を受けることができるというのも素晴らしい。
音に効くバッテリー、パナソニックcaosの鮮やかなブルー。この象徴的なカラリング、エンジンフードを開けたときに映えて見える。
提供：パナソニックカーバッテリー
