【水素のキホン】水素自動車が研究・開発される背景 日本におけるメリットとは?

公開 : 2021.06.29 05:45

開発・研究される水素自動車。水素エネルギーにはどんなメリットがあるのでしょう。「水素」に関する基本をおさらいします。

「水素」 どんなメリットがある?

text:Kenichi Suzuki(鈴木ケンイチ)
editor:Taro Ueno(上野太朗)

水素は無色透明の気体で、気体としては最も軽い。また、水などの形をとって世界中のどこにでも豊富にあるというのが特徴だ。

燃料電池で発電に使うだけでなく、燃焼させて熱エネルギーとして利用もできる。

トヨタ・カローラ・スポーツ水素エンジン車
トヨタ・カローラ・スポーツ水素エンジン車    トヨタ

そのときに排出されるのは水だけであり、CO2の出ないクリーンなエネルギーとなる。

ちなみに密閉した空間に水素をためて火をつけると爆発するが、水素は非常に軽いため開放された空間では爆発せずに発散してしまう。タンクから水素が漏れても、密閉空間でなければ、そうそう爆発するものではないのだ。また、水素はCO2と化合させて液体のeフューエルという燃料にする開発も進められている。

つまり、水素は非常に使い勝手のよいエネルギーなのだ。

そんな水素エネルギーは日本にとってもメリットが大きい。

それは「環境によい」、「エネルギーセキュリティによい」、「産業競争力によい」というもの。

環境という面では、CO2を排出しないので、2050年のカーボンニュートラル実現のカギの1つとなる。

また、水素は日本でも豊富に入手することができるので、エネルギーセキュリティという面でも優等生だ。

そして水素の活用には高い技術力が必要とされる。日本が水素技術を磨き実用化することは、そのまま技術的競争力の高さにつながる。

そのため、日本政府としても水素活用に対する期待が高く、政府のグリーン成長戦略の重点産業の1つに水素産業が位置付けられている。

燃料電池と水素エンジンの違いとは?

自動車への水素の利用は、燃料電池が主役だ。触媒を使って水素で発電する。

触媒がプラチナという貴金属なので、燃料電池は非常に高額になる。かつてはクルマ1台に使う燃料電池は1億円ともいわれていた。

トヨタ・ミライ
トヨタ・ミライ    トヨタ

今では数百万円のケタまでコストダウンしているが、それでも十分に高額だ。

トヨタのミライが7~800万円もするのは、燃料電池システムが高いからなのだ。いかに発電力を維持したまま、触媒となるプラチナの使用量を減らすかがコストダウンの肝となる。

また、先だってトヨタが24時間耐久レースを、水素エンジンの車両で走り切ったことが話題となった。これは燃料電池ではなく、水素をガソリンの代わりに燃焼させて走らせたものだ。

実は水素をガソリンの代わりに燃焼させる研究は昔からおこなわれていた。

とくにマツダは、ロータリー・エンジンで水素を燃焼させる技術を磨いている。

2009年には、水素ロータリー&ハイブリッドの「プレマシー・ハイドロジェンREハイブリッド」をリース販売しているほど。

ただし、水素エンジンは燃料電池よりも効率が悪い。そのため将来的に燃料電池のコストダウンが成功した暁には、燃料電池が勝ち残るといわれている。

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