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水素自動車



水素を主なエネルギー源として動く自動車を水素自動車と呼びます。ハイブリッド車や電気自動車などとは別の方向で研究が進んでいるエコカーのジャンルに含まれます。日本の市場においては、ハイブリッド車や電気自動車よりも馴染みが薄い水素自動車ですが、エコカーの方向性として大いに期待されています 。

2種類の水素自動車

2種類の水素自動車

水素が燃料としてどのような働きをするかによって、水素自動車は大きく2種類に分類されます。

水素で発電を行なう燃料電池自動車(FCV)

水素で発電を行なう燃料電池自動車(FCV)

電気モーターの力で動く電気自動車のうち、水素の化学反応により電気エネルギーを発生させ、燃料電池に補充するものを「水素燃料電池自動車」と呼びます。自動車に水素が搭載されるという共通点で「水素自動車」と一括りにされることがありますが、こちらは「燃料電池自動車」や「電気自動車」のジャンルに含まれることが多いです 。

化石燃料の代わりに水素を燃やす水素燃料エンジン車

化石燃料の代わりに水素を燃やす水素燃料エンジン車

従来からあるガソリン車やディーゼル車と同様に、ガソリンや軽油の代わりに水素を直接燃料として燃やし稼働するエンジンを「水素燃料エンジン」や「水素エンジン」と呼び、こうしたエンジンを主動力とする自動車を「水素自動車」や「水素燃料エンジン車」と呼びます。「水素自動車」というと、こちらを指すのが一般的です。

以降、このページではこちらのタイプの水素自動車についてご紹介します。

水素を燃料とする構造的なメリット

水素を燃料とする構造的なメリット

ガソリンや軽油などの代わりに水素を用いることから、既存の化石燃料を燃やすエンジンをベースとして開発を行なえる点が大きなメリットです。これまで培ってきた技術のほとんどが転用できるうえ、運転時のエンジンフィーリングなど「乗り味」と表現されるドライバーの感覚的な面が従来のものと近く、特に乗り味が重視されるスポーティな自動車のジャンルで、水素エンジン自動車が注目されています。

また、未来のエコカーとして同様に注目されている電気自動車と比較して、自動車の生産費用が安価に抑えられる点もメリットです。電気自動車に搭載する燃料電池には高価なレアメタルが必要となる一方、水素エンジン車は従来の自動車部品と大差なく生産できるのです。

エコな燃料、水素のメリットと課題

エコな燃料、水素のメリットと課題

燃料を化石燃料から水素に変更することにより、環境問題の課題として挙げられる一酸化炭素、二酸化炭素、炭化水素が発生せず、また硫黄酸化物も発生しません。しかし、現在も課題のひとつである窒素化合物(NOx)は発生してしまいます。

また、水素は爆発が起こりやすい特徴があるため、エンジン内部での燃焼コントロールが化石燃料よりも難しいという点に加えて、交通事故などで自動車から水素が漏れた際の危険性を指摘する声もあります。

そしてインフラ面でも課題があります。現状では水素を補給できる場所はごく限られており、ガソリンスタンドのように気軽に給油できる環境が整うまで、利用するのに不自由な状況であることは否めません。

日本における水素自動車の開発

日本における水素自動車の開発

ハイブリッド車や電気自動車と比べ、日本におけるエコカーの分野では比較的マイナーな水素自動車ですが、実はその開発の歴史は古く、1970年(昭和45年)には武蔵工業大学(現在の東京都市大学)が水素燃料エンジンの運転を成功させています。また自動車メーカーとしては、日本のマツダがRX-8をベースとした水素エンジン自動車を2006年(平成18年)に実用化しています。マツダの水素エンジン自動車「RX-8ハイドロジェンRE」は水素での走行の他、ガソリンを燃料にして走行することもできる「デュアルフューエルシステム」を採用しています 。