今回は現在話題の水素自動車と水素ステーションについて調べてみました。

自動車の種類

まずは現在実用化されている主な自動車の種類を以下に挙げていきます。

  • 内燃機関車: ガソリン、ディーゼル、LPガスなどの燃料を使用する従来型のエンジン。
  • ハイブリッド車: エンジンとモーターで駆動し、燃費が良い。日産のe-POWERなどもこのカテゴリ。
  • 電気自動車（EV）: 大型バッテリーを充電し、モーターのみで駆動する車。
  • プラグインハイブリッド車（PHEV）: 電気自動車とハイブリッド車の特徴を兼ね備えた車。
  • 燃料電池自動車（FCV）: 水素と酸素を使って発電し、モーターで駆動する車。トヨタのミライやホンダのクラリティが代表例。

また開発中のものとして水素を直接燃料とする自動車もあります。

  • 水素内燃機関車: 水素を燃料として内燃機関で燃焼させて駆動。トヨタやマツダが開発を進めている。

 

長野県における水素ステーションの現状

長野県には現在、水素ステーションは長野市に1か所のみ存在しています。水素自動車の普及を推進するには、こうしたインフラの拡大が不可欠です。

 

水素ステーションの種類

水素ステーションには主に2つの種類があります。

  • オフサイト型: 水素を外部で製造し、トレーラーで輸送してくるスタンド。
  • オンサイト型: スタンド内で水素を製造し、供給するスタンド。

オフサイト型は設置に必要な敷地面積が少なく、今後普及が期待されています。また、小型の移動式水素ステーションも存在します。

 

水素の特性と安全対策

水素は燃料として多くの利点がありますが、その扱いには慎重さが求められます。水素の特性と、それに伴う安全対策を見ていきましょう。

水素の利点

  • 空気より軽く、拡散しやすい。
  • 自然発火温度が高く、自然に着火しにくい。

水素の欠点

  • 着火エネルギーが小さく、燃焼範囲が広い。
  • 無色・無臭で、火炎が肉眼で見えにくい。
  • 金属をもろくさせ、漏れやすい性質がある。

これらの特性から分かるように、水素はクリーンエネルギーとして非常に優れた燃料ですが、取り扱いや安全性の面ではまだ課題も残されています。

安全対策

水素ステーションでは、次のような安全対策が重要です。

  • 水素の影響を受けない金属を使用し、漏れを防ぐ。
  • 漏れた水素は早期に検知し、拡散を防ぐ。
  • 漏れた水素が溜まらない構造にする。
  • 着火させないための防火設備を整える。

 

水素を燃料とする自動車の将来

水素自動車の技術は日々進化しています。現在は主に燃料電池を使って電気を発生させ、モーターで駆動する形態が一般的ですが、水素を直接燃料として使用する車両の研究も進められています。

トヨタとマツダの取り組み

トヨタは耐久レースで使用されているGRカローラを通じて、水素燃料車の開発を進めています。また、マツダでは、液体水素を使用して走るロータリーエンジンの実験が行われています。これらの技術はまだ市販化には至っていませんが、将来に向けた可能性を秘めています。

【トヨタの水素社会とエネルギーに関するページ】
https://toyota.jp/sp/fcv/h2guide/#mainContent04

【マツダの水素ロータリーエンジン車に関する記事一覧】
https://newsroom.mazda.com/ja/technology/1409/index.html

結論

水素自動車と水素ステーションは、まだ発展途上にありますが、将来のクリーンな交通手段として注目されています。本記事の筆者は、今後も水素自動車の進化に期待しており、引き続き情報を収集していきたいと考えています。

【参考】経済産業省 水素・燃料電池自動車関連規制に関する検討会
https://www.meti.go.jp/shingikai/safety_security/suiso_nenryo/index.html