燃料電池車とは燃料電池車両の特徴

燃料電池車両

燃料電池車とは?燃料電池車車両の特徴など

燃料電池車

 
ここ数年の間で、「水素燃料」というキーワードが新聞やニュース番組で取り上げられるようになってきました。
学生時代に化学で水素をご存知の方の知識の通り、水素は「燃える」という特性を持つ元素のひとつです。
水素が燃焼してエネルギーを生み出すことに着目し、実用化しようという試みで生まれたのが「燃料電池車」という新しい乗り物の概要となっています。

 

今回は「今さら人に聞けない」燃料電池車の特徴・仕組みについてご説明させて頂きます。

 

燃料電池自動車(FCV)はこんな乗り物です

 

資源には限りがあります。
ガソリンという燃料は、石油から精製されることによって作られていますが、これも限りある資源です。

 

その限りある資源のうち、宇宙でもっとも多いとされているのが「水素」です。
水素を燃料とする「燃料電池」を搭載し、動力源とすることによりCO2(二酸化炭素)を排出しない、次世代エコロジー機関として注目を集めています。

 

酸素(O2)と水素(H2)から生まれるものは水(H2O)であり、環境に悪影響を及ぼさない「再生可能エネルギー」というのが基本骨子となっています。
数分程度の燃料充填で、数百kmが走行可能になると言われており、世界中の自動車メーカーが研究を重ねています。
年々強まる環境規制問題に対応し、高水準のエコロジーシステムを構築し始めている自動車メーカーも増えており、すでにトヨタ・MIRAIなど実用化されている車両も登場しています。

 

 

燃料電池自動車の構造を教えて!

 

厳密に言えば、燃料電池自動車は「自動車」ではありません。
燃料電池自動車を示すFCVはFuel Cell Vehicleの略語であり、自動車を示す「Car」ではなく乗り物・車両を示す「Vehicle」とされています。
自動車という乗り物の象徴でもあるエンジンが非搭載なのが燃料電池自動車の仕様です。

 

大まかな仕組みとしては、空気(酸素)を取り込み、積載している高圧水素タンクの水素とFCスタック内で結びつけ、化学反応を起こすことで電力を発生させます。
その電力を駆動系バッテリーとモーターに利用することにより、既存の自動車然とした動力源にしています。
わかりやすく説明するならば、既存の自動車のガソリン・ディーゼルエンジンの代わりに高出力モーター、ガソリンタンクの代わりに高圧水素タンクと置き換えて想像頂ければほぼ間違いではありません。

 

東日本大震災では、壊滅的な被害を受けた大きな原因のひとつに、電力というライフラインが絶たれた事が挙げられます。
そのライフラインである電力が、非常時に供給できる仕組みの燃料電池自動車は、様々な分野から大きな期待が寄せられている夢の次世代機関と言えます。

 

 

環境問題を高いレベルでクリア! 燃料電池自動車のメリット

私たち一般人向けの製品ではない、と思われていた燃料電池自動車ですが、実は2002年にトヨタ・ホンダから燃料電池自動車は販売されています。
これはリースによるもので、車両価格も非常に高価で一般的な注目度はあまり集められませんでしたが、2016年現在の事情は大きく異なります。
トヨタ・ホンダという日本が誇る2大自動車メーカーが、それぞれ独自の燃料電池自動車を量販化しています。

 

今年2016年3月には、ホンダが量産型セダン「クラリティ フューエル セル(CLARITY FUEL CELL)」を発売開始。
わずか3分の水素充填時間で航続距離750kmを実現し、現在世界最高水準の性能をウリとしています。
このように、既存のガソリンエンジン車よりも使い勝手はよくなり、燃費性能という面では比較にならないほど高性能となっています。
また、エンジン駆動ではなくモーター駆動という仕様から、静音性能も圧倒的に高くなっており、常用速度域では十分な加速力も持ち合わせています。

 

現在、日本では1台あたり200〜300万円の補助金支給が政府によって検討されており、近い将来には現在のハイブリッドカー並の普及率になることが予想されています。
すでに水素充填用拠点「水素ステーション」も、ガソリンスタンド同様のインフラ整備が進められています。
2015年2月にはトヨタ・ホンダ・ニッサン3社が水素ステーションの整備促進へ向け、共同で支援を行うことを発表。
着実にポストエコカーとしての足場固めを始めており、今後の自治体からの支援などにも要注目と言えるでしょう。

 

 

メリットの裏にはデメリットも。 燃料電池自動車の弱点とは?

 

インフラ整備も進み、高い注目を集めている燃料電池自動車ですが、メリットの裏にはデメリットも当然あります。

 

第1のデメリットは、車両価格の高さが挙げられます。
現在販売されている燃料電池自動車は、ホンダの「クラリティ フューエル セル」で766万円(消費税込)という高額車両。
それ以前に販売されていたFCXクラリティも、一部の自治体・法人・官公庁のみへのリース販売という形式であり、一般向けというものではありませんでした。
現在は愛知県が自治体として燃料電池自動車購入のための補助金制度を公表していますが、やはり販売価格の壁は大きな難点と言えるでしょう。

 

また、燃料である水素の充填も大きな問題点のひとつです。
燃料電池自動車はその特殊性もあって、動力源となる水素充填用の「水素ステーション」数が、2013年の時点ではわずか17ヶ所のみに留まっています。
官公庁や一部法人などに販売を限定したこともあり、首都圏以外での水素ステーションはいくつもないのが現状でした。
2015年のトヨタ・ホンダ・ニッサンによる水素ステーション整備促進支援の発表があったことで大きな期待が寄せられていますが、既存のGSほどの数はまだ望めない状況です。
燃費性能がいくら良いとは言え、充填設備が遠くて不便では実用的ではありません。
こうした点をよく踏まえ、ご自身の環境も合わせた上で検討するのが、燃料電池自動車の賢い選び方と言えるでしょう。



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