ハイブリッドはあたりまえ、EVも街中でチラホラと見かけるようになってきた昨今、水素エンジンという技術が存在していたことを忘れてしまっている人も多いのではないでしょうか。今回は、水素エンジンの仕組みや、普及に至らなかった理由について解説します。
掲載日：2020/03/11
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水素エンジンとは？
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水素エンジンの仕組みを見ていきましょう。
水素エンジンとは、簡単に言ってしまうと従来のガソリンエンジンのガソリンが水素に置き変わったエンジンです。
ガソリンと空気をエンジン内で燃焼させるのがガソリンエンジンで、水素と空気を燃焼させるのが水素エンジンの基本的な仕組みであり、その構造は基本的には普通のエンジンと同様となっています。
これとは別に燃料電池自動車(FCV)と呼ばれる自動車も水素を利用しており、こちらは搭載した燃料電池を水素と酸素の化学反応で発電させ、モーターから動力を得る仕組みとなっています。
これらの水素エンジン搭載車と燃料電池自動車は共に、｢水素自動車｣と呼称されるのが一般的です。
その他、水素エンジン搭載車を｢FCHV｣、燃料電池自動車を｢FCEV｣と呼ぶこともあります。
水素自動車のメリット
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そんな水素エンジンのメリットには、どんなものがあるのでしょうか？
1つ目のメリットは、やはり環境に対する負荷が圧倒的に少ない点です。
水素自動車が走行時に排出するのは水蒸気のみで、ガソリンエンジンと違って二酸化炭素も排気ガスも排出しません。
僅かながら燃焼時に窒素酸化物は排出しますが、これはガソリンエンジンと比べると非常に少量です。
2つ目は、既存のエンジンをベースとして比較的少しの改良で導入できるという点です。
意外に感じるかもしれませんが、水素エンジンだからといって従来のガソリンエンジンと全く違う構造という訳ではなく、大きく違う点は燃料となる水素を燃焼させる為の構造となります。
その為、比較的低コストで導入することが出来るのです。
3つ目は、資源の枯渇を心配する必要が無いという点です。
ガソリン、つまり石油資源はいずれ枯渇すると言われていますが、水素エンジンの燃料となる水素は水から作られるので、水が地球上から無くならない限りは使い続けることが可能です。
水素エンジンのデメリット
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いいこと尽くしな水素エンジンですが、当然デメリットも存在します。
1つ目は、水素ステーションを始めとするインフラが整備されていないという点です。
EVの充電ステーションは街中で見かけるようになってきましたが、水素ステーションはまだまだ普及していません。
原因の一つとなるのがコストで、ガソリンスタンドと比べて4～5倍ものコストがかかると言われています。
2つ目は、燃料となる水素そのものの値段が高いという点です。
これに加えて車両そのものの値段が高いことも考えると、環境に優しいとはいえ所有者に対する経済的な負担は大きく、水素自動車を所有するメリットを感じられない人がほとんどでしょう。
RX-8 ハイドロジェンRE
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ここからは、実際に水素エンジンを搭載したクルマ達をみていきましょう。
RX-8 ハイドロジェンREは、RENESISと呼ばれる水素ロータリーエンジンを採用したRX-8で、2003年に東京モーターショーに出品され、2004年にナンバーを取得しています。
水素ガスとガソリンの2種類の燃料を切り替えられるのが特徴で、両方合わせて約630kmの航続距離を実現。
トランクルームに水素タンクを搭載しているため、荷物を積むことはできません。
BMW hydrogen 7
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7シリーズをベースとしてBMWが開発した1台で、水素とガソリンの2種類のエンジンを搭載しています。
水素で200km、ガソリンで500kmの走行が可能で、ベースとなっているエンジンは760iに搭載されたV12気筒エンジンです。
完全な量産化には至りませんでしたが、約100台が生産され、環境大臣等の政治家や世界中のVIPへ向けてリース形式で供給されました。
リエッセ水素バス
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日野自動車製の小型バス、リエッセをベースとして東京都市大学が水素エンジンをを搭載した国内初の水素ハイブリッドトラックです。
ナンバープレートを取得した水素エンジン搭載バスとして、国内で初めて公道走行を実現しました。
まとめ
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燃料電池自動車はともかく、水素エンジンについては技術的なハードルがそこまで高い訳では無いという点は意外ではないでしょうか。
普及の壁となっているのはやはりコストとインフラのようなので、EVの勢いが旺盛な昨今、水素自動車が消費者にとって新たな選択肢となる未来はもう少し先となりそうです。
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