水素と電気のいいところどり?水素電気自動車(FCV)について紹介

みなさんは、水素電気自動車をご存知ですか?水素電気自動車は、水素を用いて発電する燃料電池車です。近年では、日産「リーフ」やテスラ「モデル3」の影響を受けて電気自動車が日本でも浸透していますが、水素電気自動車は電気自動車と同じく環境に優しい車として注目されています。
今回は、水素電気自動車について、メリット・デメリット、実際に販売されているモデルまで紹介します。

水素電気自動車とは

水素電気自動車とは、水素自動車の中でもFCVと呼ばれる燃料電池を利用した自動車です。FCVの正式名称は、Fuel Cell Vehicleです。燃料電池には、水素のほかメタノール、エタノールなども燃料に使うことが可能ですが、現在市販されているFCVは水素を燃料にしています。
運転方法は、ハンドル、アクセル、ブレーキなどの操作はこれまでの自動車と同じで、乗用車の場合は普通自動車運転免許を持っていれば運転できます。

水素自動車との違い

「水素自動車」とは、「水素」をエネルギーとする自動車のことです。水素自動車は、さらに「水素を直接燃焼させるタイプ」と、「燃料電池を用いて発電するタイプ」があります。そして、水素電気自動車は後者の「燃料電池を用いて発電するタイプ」の水素自動車です。

水素自動車に搭載されている「水素燃料エンジン」は、水素と空気を取り入れて燃焼させて「水蒸気」を発生させる仕組みです。燃料電池車は「燃料電池」で水素と酸素の化学反応によって発生した電気エネルギーを使ってモーターを回すという仕組みです。

電気自動車との違い

水素電気自動車と電気自動車の違いは、文字通り燃料が異なります。電気自動車が電気を燃料に走行するのに対し、水素電気自動車は水素ステーションにおいて水素を燃料として補給します。

FCVは燃料電池が作る電気を利用して走るため、エンジンの代わりにモーターが搭載されています。この点は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池を利用する電気自動車と同じといえます。

水素電気自動車のメリット・デメリット

メリット

FCVが優れている一番のポイントは、走行時に排出するのは水蒸気のみという点です。窒素酸化物や硫黄酸化物などの大気汚染につながる物質だけでなく、地球温暖化の原因とされる二酸化炭素も排出しません。FCVがEVと並び環境にやさしい自動車とされるのはこのためです。
また、ガソリン車やディーゼル車のエンジンと比べ、FCVやEVの電気モーターが走行時に発生する音は極めて小さいため、走行中は車体が風を切る音しかしないといってよいほどです。車内空間がとても静かになるため乗り心地もよく、車外に出す騒音も少ない点で地域にもやさしいクルマといえます。特に、ガソリン車に比べると低振動・低騒音のため、静かな環境の中で快適な走行ができることもメリットです。閑静な住宅街でも近隣に迷惑になる心配もないため、クルマの騒音問題のリスクも低くなります。
さらに、電気モーターを搭載するFCVやEVはガソリン車やディーゼル車と比べて加速性能が高いことも知られています。そのため、基本的な運転方法は変わらないものの、ガソリンやディーゼル自動車と違ったドライブフィーリングを楽しむことができます。

デメリット

デメリットとしては、燃料電池の価格の高さが挙げられます。燃料電池には触媒として非常に高価である白金が使用されているため、車の価格自体も普通車より高くなります。
また、ガソリンスタンドは全国各地にありますが、水素ステーションは全国におおよそ80ヶ所しか存在しないため、燃料供給における利便性もデメリットとしてあげられます。日本の主要都市に水素ステーションが偏っており、地方ではまだ普及が進んでいないため、現時点では水素の充填を行いにくいというのが大きなデメリットです。

メリットとして挙げた低騒音についても、歩行者に接近しても全く気付かれないという恐れもあり歩行者側も注意力が散漫となり、車との接触事故が起きる可能性も懸念されています。

実際の水素電気自動車

①トヨタ「ミライ」

https://toyota.jp/mirai/grade/

MIRAIは、トヨタ自動車が製造・販売する、量産車として世界初のセダン型燃料電池自動車です。自社開発のトヨタFCスタック・高圧水素タンクなどで構成された燃料電池技術とハイブリッド技術を融合したものが搭載されています。水素充填時間は約3分で、走行距離は約650kmと、生活を送るのに十分な数値を誇っています。

②ホンダ「クラリティ」

https://www.honda.co.jp/CLARITYPHEV/

クラリティは、本田技研工業が2008年に発売したセダン型燃料電池自動車。5分間で水素を再充填することが可能です。また、大型セダンとして長距離の走行が可能です。2007年11月の発表以降、世界で8万人近くの人々が興味を示したことでもクラリティは有名であり、現在ではアメリカ、日本、ヨーロッパで販売されています。

特徴として、電気モーターの出力が134馬力でトルクはEVプラスのモーターを基にしているため、静かで安定した加速と高トルクを提供する点が挙げられます。また、水素の消費量が大きくなるにつれて色とサイズを変更する仕様がダッシュボードの表示装置に組み込まれているためドライバーが確認しやすい身近なFCVと言えます。

③ヒュンダイ「NEXO」

https://www.hyundaiusa.com/nexo/index.aspx

ヒュンダイ・ネキソは世界初の量産燃料電池車であったix35の後継となるクルマです。ガソリン車並みの航続距離とフレキシビリティで未来が感じられる仕上がりではあるものの、不自然なハンドリングや高価格とインフラ不足について、課題が残っています。小型のアーバンSUVであり、高速での長距離移動には向かないものの、多用途のファミリーカーとして利用できます。


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