国内初 水素で走る電車を公開 2030年の実用化目指す JR東日本

水素で発電しながら走る国内初の電車をJR東日本などが開発し、車両が公開されました。走行中は二酸化炭素を出さず、JRでは脱炭素の取り組みとして2030年の実用化を目指すことにしています。

水素を使って走る電車は、JR東日本が自動車メーカーや電機メーカーと共同で開発しました。
屋根の上に設置されたタンクの中にある水素を、空気中の酸素と反応させて発電する仕組みで、走行中は二酸化炭素を排出せず、時速100キロまで出すことができます。
18日は試験走行は行われませんでしたが、発電の様子が実演され、車両の下からは水素と酸素の反応によってできた水が出ていました。

水素で発電して走る乗り物は乗用車やバスですでに実用化されていますが、電車は法律で認められておらず、今回は安全性などの審査を受けて特別に認可されたということです。

JR東日本は来月下旬から1年以上かけて、神奈川県内を走る鶴見線と南武線の一部区間で乗客を乗せない形で試験的に運行し、脱炭素の取り組みとして2030年の実用化を目指すことにしています。
JR東日本研究開発センターの大泉正一所長は「脱炭素社会に向けてディーゼルで走る列車を、今回の電車に置き換えていきたい」と話していました。

水素活用の乗り物いろいろ

さまざまな産業で脱炭素に向けた取り組みが加速する中、車の分野では二酸化炭素を出さないエネルギーとして「水素」を活用しようという動きが広がっています。

一般の乗用車では、トヨタ自動車が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るFCV=燃料電池車を開発、市販しています。

トラック、バスでも導入や開発が進められていて、都営バスが水素で動くバスを昨年度の時点で70台導入し、2030年にはEVタイプのバスも含めて300台に増やす目標です。

またトラックでは、トヨタ、ホンダ、日野自動車、いすゞが開発に乗り出しています。

EV=電気自動車の充電と比べると水素は充填の時間が短く、航続距離も長いため、決められたルートを行き来する路線バスや物流トラックなどでの活用が検討されています。

また産業分野ではフォークリフトが実用化されているほか、車以外でも大手機械メーカーの「ヤンマー」が水素による発電で動く船を開発しています。

ただ、水素はガソリンなどと比べてコストがかかることや、充填する拠点=水素ステーションの数がまだ少ないことなどから、こうした車両や船は普及が進んでいません。

このため、国は去年6月に改定した「グリーン成長戦略」で、2050年の水素の利用量を今の10倍にあたる2000万トン程度に増やすことや、利用される分野ごとの普及の目標を示すなどして後押ししています。

普及には課題も

水素をめぐっては、国も2050年に温室効果ガスの排出量を実質ゼロにする「カーボンニュートラル」を実現するのに不可欠なエネルギーと位置づけています。

ただ、現時点で利用は広がっていません。

大きな壁となっているのが、水素のコストの高さです。

水素は天然ガスから取り出したり、水を分解したりする方法でつくりますが、製造装置はコストがかかります。

また、水素を輸入した場合でも、貯蔵、圧縮、運搬の専用設備のほか、保安上、必要な計器類など、インフラを整備するのにも費用がかかります。

このため水素の価格は、ほかの化石燃料などと比べて割高になっていて、製造と輸送のコストを合わせた「供給コスト」は、1立方メートルあたり100円と天然ガスの4倍から5倍程度となっています。

また、岩谷産業など水素を販売している企業によりますと、一般の燃料電池車向けの水素は、普及を目指すため価格を抑えていて、水素1キロあたりおよそ1000円です。

ガソリンスタンドのように水素を充填するための拠点=水素ステーションが少ないことも課題です。

ガソリンスタンドが全国におよそ2万9000か所あるのに対して、去年2月時点で水素ステーションはおよそ160か所にとどまっています。

隣の敷地と設備との間に一定の間隔を置くなど、保安上の制限があることや、水素ステーションをつくるのに数億円のコストがかかるため、数は伸び悩んでいます。

こうした中、国は、去年とりまとめた水素の普及を目指す戦略で、水素の「供給コスト」を将来は5分の1程度まで下げる方針を示しました。

また石油元売りのENEOSや、川崎重工業などはこれまでの3分の1以下のコストで海外から水素を調達することを目指す事業を、2027年をめどに始めるとしています。

さらに、自動車や鉄鋼、金融機関など180を超える企業が参加した協議会が技術開発で協力するなど、官民で水素のコストを下げる取り組みが活発になっています。

専門家「価格下げるには用途を増やす必要も」

九州大学水素エネルギー国際研究センターの佐々木一成センター長は、水素の価格について「今はまだいろんなところで水素を使っているわけではないので、供給インフラを作っても使う人が限られているというのが、水素のコストが高い理由になっている」と話しています。

水素の価格を下げるための方法については、「用途を広げることで需要が増えてくる。そうすると水素を供給する企業も多くの量を供給でき、コストが下がるという好循環が起こる。また、燃料電池自体の価格が下がることも大事で、水素を使う側と水素を供給する側の両方のコストを下げて普及を進めることが必要だ」と指摘しています。

さらに、JR東日本などが水素で発電しながら走る国内初の電車を開発したことについて、佐々木センター長は、「二酸化炭素を大気中に捨てることが許されない時代になってきた。今まではそのまま捨てていたが、捨てずに企業活動、産業活動を続ける必要があるというのが世界の共通認識になった。新たな電車が導入されれば、水素を使う新たな用途が増えることになり、水素が広まる非常に大きなきっかけになるのではないか」と述べました。