「水素エンジン」車 レース出場 脱炭素へ次世代の車なるか

ガソリンではなく水素を燃料にした「水素エンジン」の車が、22日、静岡県で開かれている自動車レースに出場しました。走行中はほとんど二酸化炭素を出さず、脱炭素に向けた次世代の車として注目を集めそうです。

水素エンジンの車はトヨタ自動車が開発し、22日から23日にかけて静岡県小山町の富士スピードウェイで行われる24時間耐久レースに出場しました。

従来のガソリンエンジンを一部、改良した仕組みで、化石燃料ではなく水素を空気と混ぜて燃やし、動力にします。

走行中は二酸化炭素をほとんど排出せず、排気管から出るのは水蒸気です。

レースではトヨタの豊田章男社長もドライバーを務め、ガソリンエンジンの車と同じようなエンジン音を響かせながら、最もスピードが出る直線のコースを時速およそ200キロで走り抜けました。

トヨタは、水素を使って発電しモーターで走るFCV=燃料電池車を市販するなど、次世代のエネルギーとして水素の製造や普及に力を入れていて、レースでは福島県浪江町で製造した再生可能エネルギー由来の水素も使っています。

今後、燃費を向上させるなどさらに開発を進めて実用化を目指す考えで、脱炭素に向けた次世代の車として注目を集めそうです。

豊田社長「水素エンジン 選択肢に」

トヨタ自動車の豊田章男社長はレース前に会見し、カーボンニュートラルの実現に向けた選択肢の一つとして水素エンジンの開発を進めたいという考えを示しました。

この中で豊田社長は「水素エンジンの開発のゴールはカーボンニュートラルだ。車の電動化の中ではEV=電気自動車が中心となるが、すべての車がEVとなれば日本では100万人の雇用が失われる。水素エンジンの車が選択肢になるということをモータースポーツの場で実証実験できる」と述べました。

そのうえで「何が何でも走りきりたいと思うが、天候が相手で何が起こるかわからない。レースを通じて水素をつくるところ、走るところ、使うところをお見せする世界初の試みで、応援いただきたい」と意気込みを語りました。

“FCV=燃料電池車”と“水素エンジン”

水素を使って走る車には、FCV=燃料電池車と今回のような水素エンジンの車があります。

最大の違いはどのようにして水素を動力に換えているかです。

FCVは、水素を空気中の酸素と反応させて発電し、モーターを動かして走ります。

電気でモーターを動かす仕組みはEV=電気自動車と同じで、走行時は二酸化炭素は出しません。

一方、水素エンジンの車は、文字どおり「エンジン」=内燃機関を搭載しています。

ガソリンなどの化石燃料の代わりに水素を燃焼させてピストンを動かし、動力にしています。

走行時にはエンジンオイルが燃焼する分を除けば二酸化炭素を出しません。

1回の水素補給で走れることができる距離をみてみますと、トヨタやホンダが手がけるFCVの乗用車は700キロから800キロで、今の市販のEVよりも長いのが特徴です。

これに対して、今回、トヨタが開発した水素エンジンの車は、スピードを重視したレース用の車ですが、およそ50キロ。

実用化にあたっては燃費をどこまで向上できるかが課題となります。

一方、車の価格はFCVは水素と酸素を反応させるのにプラチナを使うなどコストがかかるため、トヨタ、ホンダとも最も低価格のモデルでも補助金なしでは700万円台です。

これに対して水素エンジンの車は従来のガソリンエンジンの技術を応用できます。

今は市販されていませんが、FCVと比較すると車の価格そのものは低くなるとみられているほか、利用者にとって乗り換えがしやすいのではないかという見方もあります。

水素エンジンの車 過去には…

水素エンジンの車はこれまで国内外のメーカーが開発してきました。

国内メーカーでは、マツダが2006年に独自のロータリーエンジンでガソリンだけでなく水素も燃料に使うことができる車をリース販売しました。

また、水素を燃料にしたエンジンで発電し、モーターで走るハイブリッド車も開発してリース販売しましたが、いずれも現在は販売を終えています。

海外ではドイツのBMWが水素エンジンの車を開発しましたが、現在は販売していません。

水素エンジンの車はガソリンエンジンの仕組みを応用できる一方、水素を効率よく燃焼させたり車の中で貯蔵したりするのに高い技術が必要で、現時点では次世代の車の主流にはなっていません。

一方、トヨタは7年前からFCVの量産を始めていて、その技術を今回の開発に役立てたということです。

トヨタ 水素需要を増やすねらい

トヨタが水素エンジンの開発を進めるのは、次世代エネルギーとして注目されている水素の需要を増やしたいというねらいがあります。

水素をめぐっては、国も2050年のカーボンニュートラルを実現するための重要なエネルギーと位置づけています。

福島県浪江町では去年、再生可能エネルギーを使った世界最大級の水素の製造施設が完成し、車や工場などでの利用が進むよう補助も始めています。

ただ、現時点で水素の利用は多くはありません。

水素を補給する施設はガソリンスタンドが3万か所を超えるのに対しておよそ160か所にとどまっているほか、製造、輸送、貯蔵にコストがかかりガソリンや天然ガスと比べて割高なのも課題です。

こうした中、トヨタは自動車業界の中で早くから水素に注目してきました。

7年前には世界に先駆けて水素で発電して走るFCV=燃料電池車の量産を始めたほか、最近もいすゞ、日野自動車と提携し、FCVのトラックの開発に乗り出しています。

また、富士山のふもとで開発を進めている未来型都市でも水素を使って発電し、電力を住宅などに供給する仕組みを計画しています。

トヨタは水素エンジンの導入はトラックやバスなどの商用車を念頭に置いていますが、水素の需要が増えれば、ゆくゆくインフラの整備が進んだり価格が下がったりすることも期待できるとしています。

エンジン技術 継承も

一方、水素エンジンの開発には、エンジンの技術を残したいというねらいもあります。

脱炭素の機運が高まる中、世界の自動車メーカーはEV・電気自動車の開発に力を入れています。

高い技術が求められるエンジンが必要なく、電池とモーターで走るため、アメリカや中国のIT企業も開発に参入しています。

ただ、エンジンはおよそ1万点の部品からできていて、多くの企業が製造にかかわり技術を磨いてきました。

仮に将来、EVへの転換が急速に進めば、エンジン製造にかかわってきた人たちの雇用にも影響するといった指摘もあります。

このため自動車業界では、水素エンジンをはじめ、ハイブリッド車や従来のエンジンでeーfuelと呼ばれる合成燃料を使う研究など電動化だけでなく、エンジンの技術を残しながら脱炭素を目指そうという動きも出ています。

日本メーカーの課題

脱炭素に向けた取り組みが世界規模で進む中、自動車業界ではEV・電気自動車へのシフトがかつてないスピードで進んでいます。

とりわけヨーロッパでは再生可能エネルギーの普及が広がっていることも追い風に、いわば国家戦略としてEVへの転換を強力に進めています。

一方、日本は火力発電所の比率がまだまだ高く、EVに転換しても必要な電気をつくる段階で多くの二酸化炭素を排出することになるという難しい事情があります。

日本のメーカーは、ハイブリッド車や燃料電池車、そして今回の水素エンジンの車など、多種多様な次世代カーを手がける技術力が最大の武器だとしています。

EV以外の可能性も追求しながら「脱炭素にもっとも近道となる車はなにか」を的確に読み取っていく力が求められそうです。