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水素自動車は普及しない

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トップ画像:CNGトラック(ISUZUフォワードCNG-MPI) 出典 ISUZU

文谷数重(軍事専門誌ライター)

【まとめ】

・日本では将来有望なエコカーは「水素自動車」だとされている。

・しかし、水素自動車はエネルギーコストとインフラ整備、タンク効率においてCNG(天然ガス)自動車に劣る。

・現状では水素自動車は普及しない。

【注:この記事には複数の写真が含まれています。サイトによっては全て表示されず、写真説明と出典のみ記されていることがあります。その場合はJapanIn-depthのサイトhttp://japan-indepth.jp/?p=38870でお読み下さい。】

■ 日本におけるクリーン・エネルギー自動車

自動車はクリーン・エネルギー化が進んでいる。今ではEV(電気自動車)、PHV(プラグインハイブリッド自動車)といった電気自動車が普及期にある。CO2排出量や窒素・硫黄酸化物、微粒子状物質といった有害物質の排出を抑えられるからだ。

日本では「将来は水素自動車」と考えられている。これは燃料電池で電気を作りモータを動かす車だ。純水素を利用する場合、排気は水蒸気しか出さない。またEVとは違い、充電に長時間を要しない。ガソリン車同様に燃料は短時間でチャージできるメリットがある。

だが、水素自動車は本当に普及するのだろうか?

普及しない。なぜなら天然ガス自動車に劣るためだ。現時点ならCNG(コンプレスド・ナチュラル・ガス=圧縮天然ガス)自動車である。将来的には、商船で先行しているLNG(液化天然ガス)エンジン適応車がそれだ。これらは水素自動車同様に充電に時間を要さず環境負荷も低い

水素自動車は天然ガス自動車には勝てない。以下、その理由としてエネルギーコスト、インフラ整備、タンク密度をあげる。

■ エネルギーコストで劣る水素自動車

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▲写真 水素自動車 MIRAI 出典:TOYOTA

水素自動車はCNG自動車に劣る。そのため普及しない。

その第一の理由はエネルギーコストで劣るからだ。

水素自動車の水素はどのようにして作るのだろうか?現時点では天然ガスを熱分解して作る。天然ガスに高温水蒸気を吹き込み、主成分のメタン以下を二酸化炭素と水素に分解して作る。これは無駄が多い。その段階でエネルギーをロスするためだ。

経産省の見積もりでも効率7割である。エネルギー量100の天然ガスからエネルギー量70の水素しか得られない。ちなみに経産省は水素エネルギーを推す立場である。このため、この数字は希望的観測と見るべきだ。実際には更に非効率となるだろう。(*1)

(下図の備考参照)

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▲図 各製造方法のCO2排出量比較 出典:水素の製造、輸送・貯蔵について(平成26年4月14日 資源エネルギー庁 燃料電池推進室)

しかもそのための設備が必要である。コストとしては、プラントの減価償却も必要となる。さらには純水素を供給するには前後に別工程も必要である。その上、人件費や地代も掛かる。

対してCNG自動車は天然ガスをそのまま使える。エネルギーのロスはない。その点で水素自動車よりも有利である。

この状況は燃料電池の効率があがっても変わらない。現用のCNG車はMPIエンジンである。ガソリン・エンジンをベースとしているため熱効率が多少悪い。おそらく30%に届くかどうかだ。

だが、燃料電池がそれを超えるには効率60%近くを必要とする。水素生産の不効率を勘案すれば、CNGと同等の性能を発揮するためには電池効率は最低でも45%を必要とする。水素生産・輸送に関係する諸コストを勘案すれば実際にはおそらく60%近くを叩き出す必要がある。ちなみに今の自動車用燃料電池は効率35%でしかない。(*2)

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