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燃料電池自動車 - Wikipedia
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燃料ねんりょう電池でんち自動車じどうしゃ

（燃料ねんりょう電池でんち車しゃから転送てんそう）

燃料ねんりょう電池でんち自動車じどうしゃ（ねんりょうでんちじどうしゃ）は、搭載とうさいした燃料ねんりょう電池でんちで発電はつでんし、電動でんどう機きの動力どうりょくで走はしる電気でんき自動車じどうしゃを指さす。燃料ねんりょう電池でんちに水素すいそやメタノールなどを使用しようする。燃料ねんりょう電池でんちの乗のり物ものを総称そうしょうしてFCV（Fuel Cell Vehicle）といい[注釈ちゅうしゃく 1]、燃料ねんりょう電池でんち自動車じどうしゃがFCVとして言及げんきゅうされる場合ばあいが多おおい。走行そうこう時じにCO2を排出はいしゅつしないゼロエミッション車しゃの1つ。

分類ぶんるいと規格きかく

編集へんしゅう

燃料ねんりょう電池でんち自動車じどうしゃは燃料ねんりょう電池でんちと規格きかくとにより分類ぶんるいされ[1]、他たには定置ていち型がた燃料ねんりょう電池でんちの用途ようとや可か搬型燃料ねんりょう電池でんちの用途ようとの規格きかくがある。

車載しゃさい用よう燃料ねんりょう電池でんちの詳細しょうさい

編集へんしゅう

すべての燃料ねんりょう電池でんちは一般いっぱん的てきな電池でんちと同様どうように電解でんかい質しつ、正せい極きょく、陰極いんきょくの3つの部品ぶひんで作つくられている[2]。燃料ねんりょう電池でんちの機能きのうは既存きそんの蓄電池ちくでんちと似にているが充電じゅうでんの代かわりに燃料ねんりょうを補給ほきゅうし、酸素さんそは大気たいき中ちゅうから調達ちょうたつされる[3]。水素すいそを燃料ねんりょうとするものとして、固体こたい高分子こうぶんし形がた（PEFC）、ダイレクトメタノール形がた、リン酸さん形がた、炭酸たんさん溶融ようゆう塩しお形がた、固体こたい酸化さんか物ぶつ形がた（SOFC）、再生さいせい型がたなど、異ことなる種類しゅるいの燃料ねんりょう電池でんちがある[4]。車載しゃさい用よう燃料ねんりょう電池でんちには一般いっぱん的てきに水素すいそを80 - 90 ℃で反応はんのうさせるPEFCが用もちいられるが、低温ていおんでも高たかい活性かっせいを持もつ触媒しょくばいの利用りようが求もとめられることから、白金はっきんなどの希少きしょう触媒しょくばいを使用しようする必要ひつようがある。白金はっきんの代かわりにカーボンアロイを用もちいる技術ぎじゅつや、白金はっきんそのものの凝集ぎょうしゅうを抑おさえて使用しよう量りょうを減へらす技術ぎじゅつ、トラックやバスでの利用りようを想定そうていして700 - 800 ℃で反応はんのうさせるSOFCの車載しゃさい化かなどが現在げんざい検討けんとうされている。

水素すいそ燃料ねんりょう電池でんち自動車じどうしゃ

編集へんしゅう
水素すいそを燃料ねんりょうとする内燃ないねん機関きかんの自動車じどうしゃについては「水素すいそ自動車じどうしゃ」を参照さんしょう
 
トヨタ・MIRAI 2代目だいめコンセプトカー
大阪おおさかモーターショー2019出展しゅってん車しゃ

水素すいそ燃料ねんりょうを用もちいる燃料ねんりょう電池でんち自動車じどうしゃは、充填じゅうてんした水素すいそと酸素さんそを化学かがく反応はんのうさせて発電はつでんし、その電力でんりょくで電動でんどう機きを動うごかし走行そうこうする自動車じどうしゃ。

2000年代ねんだいから公道こうどう上うえでの使用しようが始はじまった。乗用車じょうようしゃで2022年ねん現在げんざい日本にっぽん国内こくないでリース含ふくめ市販しはんされている車種しゃしゅは、トヨタ・MIRAI、メルセデス・ベンツ・GLC F-CELL、ヒュンダイ・ネクソの3車種しゃしゅである。商用しょうよう車しゃにおいてはトヨタ・FCバスなどバス車両しゃりょうとして納入のうにゅうされている。ホンダ・クラリティ フューエル セルもあったが、2021年ねん8月がつに製造せいぞうを中止ちゅうししている[5]。

日本にっぽんでは、購入こうにゅう者しゃに対たいして1台だいあたり200 - 300万まん円えんの補助ほじょ金きんが支給しきゅうされる見通みとおしである[6]。自治体じちたいでは愛知あいち県けんが補助ほじょ金きんを支給しきゅうすることを発表はっぴょうしている[7]。

歴史れきし

編集へんしゅう
 
ヒョンデ・ネッソ
 
オペル（GM）・ハイドロゲン3
 
日産にっさん・エクストレイルFCV
 
フォード・エッジ ハイドロゲン ハイブリッド

1959年ねんにHarry Ihrigによって出力しゅつりょく15kWの水素すいそ燃料ねんりょう電池でんちを備そなえるAllis-Chalmers製せいのトラクターが始はじめて製造せいぞうされた[8]。

道路どうろを走行そうこうできる最初さいしょの燃料ねんりょう電池でんち自動車じどうしゃは、1966年ねん（昭和しょうわ41年ねん）にゼネラルモーターズによって製造せいぞうされたElectrovanだった [9][10][11]。Electrovanは極ごく低温ていおんのタンクに充填じゅうてんされた液体えきたい水素すいそと液体えきたい酸素さんそを使用しようして一いち充填じゅうてんでの走行そうこう距離きょりが240 kmで最高さいこう速度そくどは110 km/hだった。固体こたい高分子こうぶんし形がた燃料ねんりょう電池でんちはユニオンカーバイト製せいで定てい格かく出力しゅつりょくは32 kWで短時間たんじかんでは160 kWの出力しゅつりょくで90 kWの三さん相そう交流こうりゅう電動でんどう機きを駆動くどうした。しかし当時とうじは普及ふきゅうにはいたらず、開発かいはつは中断ちゅうだんした。

日本にっぽんにおいては1972年ねん（昭和しょうわ47年ねん）、工業技術院こうぎょうぎじゅついん大阪おおさか工業こうぎょう試験しけん所しょ、ダイハツ工業だいはつこうぎょう、パナソニックの共同きょうどうにより燃料ねんりょう電池でんち自動車じどうしゃの試験しけんが行おこなわれた。[12]これは水素すいそを水みず加かヒドラジンから得える方式ほうしきで、電気でんき自動車じどうしゃ（軽けいトラック）の荷台にだいに燃料ねんりょうタンクと燃料ねんりょう電池でんちを載のせたものだった[13]。

1980年代ねんだい末まつ頃ごろからカナダのベンチャー企業きぎょうである Ballard Power Systems 社しゃ （Ballard 社しゃ）による自動車じどうしゃ用よう PEFC の研究けんきゅうが注目ちゅうもくを浴あびるようになり、Benz 社しゃが Ballard 社しゃに資本しほん参加さんかした頃ころから，FCV が注目ちゅうもくを集あつめるようになった。FCV を市販しはんしたのはこれが世界せかいで初はじめてとなる。

2000年ねんにフォードがフォーカスFCVのプロトタイプを発表はっぴょう。当時とうじは水素すいその技術ぎじゅつがまだ初期しょき段階だんかいであったため、アルコールなどを燃料ねんりょうとし、改あらため質しつ器きによってそこから水素すいそを取とり出だすものが多おおかった[14]。

2002年ねん10月がつに本田技研工業ほんだぎけんこうぎょう(ホンダ)がホンダ・FCXをリース販売はんばいを、同年どうねん12月がつにトヨタ自動車とよたじどうしゃがトヨタ・FCHVを日本にっぽんとアメリカでそれぞれ限定げんていリースを開始かいし。

2003年ねん9月がつに、三菱自動車みつびしじどうしゃが当時とうじの親会社おやがいしゃのダイムラー・クライスラー製せいの燃料ねんりょう電池でんちシステムを搭載とうさいしたバンのグランディスで公道こうどう試験しけんを行おこなった。12月にはメルセデス・ベンツ・AクラスをベースとしたF-CELLがリースにより発売はつばいした。また同どう時期じきには当時とうじGM（ゼネラル・モーターズ）の傘下さんかであったオペルがFCVバンを開発かいはつ。2005年ねんにはドイツのイケア家具かぐがこれを運用うんようしていた[15]。

2004年ねん3月がつには日産自動車にっさんじどうしゃがエクストレイルFCVのリース販売はんばいを開始かいし[16]。

2006年ねん11月、BMWが760Li（E66）をベースに燃料ねんりょう電池でんち車しゃを開発かいはつしロサンゼルスモーターショーでお披露目ひろめ。2006年ねん末まつに100台だいが限定げんてい生産せいさん。

2007年ねんにフォードが、プラグインハイブリッドシステムと燃料ねんりょう電池でんちを同時どうじ採用さいようしたエッジ ハイドロゲン ハイブリッドを公開こうかい。しかしこれは発売はつばいには至いたらなかった。

2013年ねん2月がつに現代げんだい自動車じどうしゃは、ヒュンダイ・ツーソンでライン生産せいさんを開始かいしし、年間ねんかん1000台だいの生産せいさんを目指めざすと宣言せんげんしたが、2015年ねん5月がつまでに生産せいさんされたのは韓国かんこく国内こくない向むけや米国べいこく向むけなどすべてを含ふくめてもわずか273台だい、10分ぶんの1にも達たっしなかった[17]。1回かいの充填じゅうてんでの航続こうぞく距離きょりは約やく415キロメートルとされている[18]。なお、2014年ねん6月がつに航続こうぞく距離きょりを約やく426キロメートル(約やく265マイル)に伸のばすことを発表はっぴょうした[19][20]。

2014年ねん12月15日にち、トヨタは日本にっぽん国内こくないでセダンタイプのトヨタ・MIRAIを発売はつばいすることを発表はっぴょうした[21]。1回かい約やく3分ぶんの充填じゅうてんでの航続こうぞく距離きょりは約やく650キロメートル走行そうこうするという。事前じぜん受注じゅちゅうは日本にっぽんだけで400台だいを超こえた。

2016年ねん3月がつ10日とおか、ホンダが量産りょうさん型がたセダン「ホンダ・クラリティ フューエル セル」を発売はつばいした[22]、1充填じゅうてん（3分ふん）あたり航続こうぞく距離きょり750kmを実現じつげんしている[23]。ホンダがリースしてきたFCXクラリティより高圧こうあつの70MPaの圧縮あっしゅく水素すいそタンクを採用さいようし、トヨタ・MIRAIと共通きょうつう化かを果はたしており、水素すいそステーションの設備せつびの共通きょうつう化かの貢献こうけんする取とり組くみとなっている[24]。

2011年ねん9月がつにルノー・日産自動車にっさんじどうしゃアライアンス（現在げんざいのルノー・日産にっさん・三菱みつびしアライアンス）とダイムラーが燃料ねんりょう電池でんち自動車じどうしゃ開発かいはつ分野ぶんやでの共同きょうどう開発かいはつに合意ごういした[25]。なお、ルノー・日産自動車にっさんじどうしゃアライアンスとダイムラーとの提携ていけい自体じたいは2010年ねん4月がつに開始かいしされており、提携ていけいする技術ぎじゅつ分野ぶんやとして2011年ねんに燃料ねんりょう電池でんち自動車じどうしゃ分野ぶんやが付つけ加くわえられたものである。

2013年ねん1月がつには、ルノー・日産にっさんアライアンスとダイムラーの提携ていけいにフォードが加入かにゅうして拡大かくだいした[26]。しかしこれは2018年ねんにルノー・日産にっさんが燃料ねんりょう電池でんち車しゃの開発かいはつ凍結とうけつにより離脱りだつし、フォードもダイムラーとの提携ていけいを解消かいしょうしたことで瓦解がかいした[27][28]。

また同どう時期じきの2013年ねん1月がつには、トヨタとBMWが提携ていけい[29]。同年どうねん7月がつにはホンダとゼネラルモーターズ(GM)が提携ていけい[30]。

2018年ねんにアウディが燃料ねんりょう電池でんち開発かいはつでの現代げんだい自動車じどうしゃとの提携ていけいを発表はっぴょう[31]。 2019年ねんにトヨタと北京ぺきん汽車きしゃが提携ていけいしている[32]。

2019年ねんメルセデス・ベンツはフォードが10年ねん前まえ発売はつばいし得えなかった、世界せかい初はつの「燃料ねんりょう電池でんちプラグインハイブリッド車しゃ」となるGLC F-CELLを発表はっぴょうし、水素すいそインフラの整ととのっている日にち欧おう限定げんていでのリース販売はんばいを開始かいしした[33]。

2020年ねん9月がつからトヨタはデンソーと共同きょうどう開発かいはつした燃料ねんりょう電池でんち車しゃの実証じっしょう運転うんてんを開始かいし[34]。さらに2022年ねんにアサヒグループ、NLJ（日野自動車ひのじどうしゃ子会社こがいしゃ）、西濃運輸せいのううんゆ、ヤマト運輸やまとうんゆ、トヨタの5社しゃが、トヨタと日野自動車ひのじどうしゃが共同きょうどう開発かいはつした燃料ねんりょう電池でんち大型おおがたトラックを運航うんこうする計画けいかくを発表はっぴょうした。

2021年ねんにステランティスの旧きゅうPSAグループにあたるプジョー・シトロエン・オペルは商用しょうようバンの燃料ねんりょう電池でんち車しゃ「eエキスパート ハイドロジェン」/「eジャンピー ハイドロジェン」「「ヴィヴァロe ハイドロジェン」をそれぞれ発売はつばいした[35][36][37]。

2021年ねんにボルボ・グループは「ダイムラートラックフューエルセル」の株式かぶしきを50%取得しゅとくした上うえで、ダイムラーと燃料ねんりょう電池でんちシステムの開発かいはつ・生産せいさんを行おこなう合弁ごうべん企業きぎょうを設立せつりつ[38]。さらにABボルボは2022年ねんに燃料ねんりょう電池でんちの大型おおがたトラックの試運転しうんてんを開始かいし[39]。

2022年ねん自動車じどうしゃ部品ぶひんメーカー大手おおてのボッシュは米国べいこくにて大型おおがたトラック向むけ燃料ねんりょう電池でんちスタックの生産せいさんを開始かいし[40]。

2023年ねん上半期かみはんきには世界せかいのFCVがマイナス成長せいちょうとなり、トヨタにより試験しけん導入どうにゅうされたデンマークでは水素すいそステーションが閉鎖へいさという深刻しんこくな状況じょうきょうになった[41][42]。

2024年ねん2月がつ、シェルが運営うんえいするカリフォルニア州しゅうの水素すいそステーションの閉鎖へいさが決定けっていされた[43][44]。

モータースポーツ

編集へんしゅう
 
グリーンGT H2
 
グリーンGT LMPH2G

WEC（世界せかい耐久たいきゅう選手権せんしゅけん、ル・マン24時じ間あいだを含ふくむ）の最高さいこうクラスであるLMP1でアウディが燃料ねんりょう電池でんち車しゃを導入どうにゅうする計画けいかくがあったが[45]、2016年ねんに同社どうしゃが撤退てったいしたことで一いち度どは立たち消ぎえとなった。

アウディ撤退てったいの年としにFCVベンチャーのグリーンGTが開発かいはつした車両しゃりょう「H2」が、ル・マンの舞台ぶたいとなるサルト・サーキットで一周いっしゅうを走はしりきった。これを見みたWEC運営うんえいのフランス西部せいぶ自動車じどうしゃクラブは、2018年ねんにグリーンGTと共同きょうどうプロジェクト「ミッションH24」を立たち上あげ、2024年ねんのル・マンへの燃料ねんりょう電池でんち車しゃクラス導入どうにゅうを目指めざし、プロトタイプレーシングカーの「LMPH2G」が製作せいさくされた。このマシンはしばしデモランや、公式こうしきセッションでのテスト走行そうこうを行おこなった[46]。

2020年ねんにはアデス製せいLMP3車両しゃりょうをベースとする「H24」が登場とうじょう。[47]。2021年ねんに、コロナ禍かの影響えいきょうで導入どうにゅう計画けいかくは2025年ねんへと一いち年ねん繰くり下さげられた[48]。2022年ねんル・マンのデモランでは、最高さいこう時速じそく290.8km/hをマークした[49]。グリーンGT以外いがいにも、レッドブル・アドバンスド・テクノロジーズがオレカとの共同きょうどう開発かいはつでH24車両しゃりょうを投入とうにゅうすることを目指めざしている[50]。

ル・マン以外いがいでは2020年ねんに米国べいこく商用しょうよう車しゃ大手おおてのパッカー社しゃが、子会社こがいしゃケンワース製せいトラックのT680をFCV化かしたモデルをパイクスピーク・ヒルクライムのクラス8（ゼロ・エミッション車しゃ）にエントリーさせ、標高ひょうこう4,302mまでを駆かけ上あがって完走かんそうした[51]。このほかエコカーレースやラリー・ヒルクライムなどのタイムアタック系けい競技きょうぎのフリークラスにトヨタ・MIRAIでのプライベーターの参戦さんせんが数すう例れいある[52][53]。

WECに参戦さんせんしているスクーデリア・キャメロン・グリッケンハウス（SCG）は、2022年ねんに長距離ちょうきょりデザートレースのバハ1000へ燃料ねんりょう電池でんち車しゃを投入とうにゅうする計画けいかくを発表はっぴょうしていたが、実現じつげんせずに終おわっている。

2023年ねん時点じてんでは規模きぼの大小だいしょう問とわずまだ燃料ねんりょう電池でんち車しゃだけのためのレースは存在そんざいしていないが、EVオフロードレースのエクストリームEは、燃料ねんりょう電池でんち車しゃ版ばんの「エクストリームH」の創設そうせつ計画けいかくがあることを明あきらかにしている[54]。

商用しょうよう車しゃにおける展開てんかい

編集へんしゅう
 
メルセデス・ベンツ・シターロ 燃料ねんりょう電池でんちバス
燃料ねんりょう電池でんちバスについては「トヨタ・FCHV#路線ろせんバスタイプ」を参照さんしょう

主おもな車種しゃしゅ

編集へんしゅう

メリットとデメリット

編集へんしゅう

長所ちょうしょ

編集へんしゅう
充填じゅうてん時間じかんの短みじかさ
充填じゅうてん時間じかんは約やく3分ふんで、二に次じ電池でんち式しき電気でんき自動車じどうしゃの急速きゅうそく充電じゅうでん（約やく40分ふん）よりかなり速はやく、内燃ないねん機関きかん自動車じどうしゃ（ICEV、エンジン車しゃ）と同等どうとうとされる。
航続こうぞく距離きょりの長ながさ
水素すいそはエネルギー密度みつどが高たかく、航続こうぞく距離きょりを延のばしやすい。そのため、従来じゅうらいの内燃ないねん機関きかん車しゃに近ちかい運用うんようの仕方しかたが可能かのうである。特とくに大型おおがたトラックの分野ぶんやでは燃料ねんりょう電池でんちはBEVよりも適てきしているとされる[55]。
走行そうこう時じの環境かんきょう負荷ふかの低ひくさ
走行そうこう時じに二酸化炭素にさんかたんそ (CO2) や窒素ちっそ酸化さんか物ぶつ (NOx) などの大気たいき汚染おせんの原因げんいんとなる有害ゆうがい物質ぶっしつを排出はいしゅつしない。

短所たんしょ

編集へんしゅう
充填じゅうてんの煩わずらわしさ
二に次じ電池でんち式しき電気でんき自動車じどうしゃは自宅じたくのガレージに専用せんようの充電じゅうでん設備せつびを設もうければで充電じゅうでんできるが、燃料ねんりょう電池でんち自動車じどうしゃは水素すいそステーションまで充填じゅうてんしに行いかなければならない。
充填じゅうてん設備せつびのコストの高たかさ
水素すいそステーションは安全あんぜん性せいを確保かくほする上じょうで立地りっちやタンクの設置せっち方法ほうほう、安全あんぜん装置そうちなど多数たすうの制約せいやくがあり、建設けんせつ費用ひようは現状げんじょうでガソリンスタンドの約やく4倍ばいのコストがかかる[56]。水素すいそ充填じゅうてん設備せつびには大型おおがたのタンクにあらかじめ予よ圧あつ予よ冷ひやが必要ひつようなため、1基きで1時じ間あいだあたりに充填じゅうてんできる車両しゃりょうは2台だいから6台だいまでである[57]。
水素すいそ生産せいさん時じの環境かんきょう負荷ふかの高たかさ
現状げんじょうの水素すいそは主おもに化石かせき燃料ねんりょうから製造せいぞうしている。燃料ねんりょう電池でんち車しゃは走行そうこう時じこそCO2やNOxを出ださないが、水素すいそは自然しぜん界かいには存在そんざいしないため、再生さいせい可能かのうエネルギーによって生産せいさんされた場合ばあい以外いがいは水素すいその製造せいぞう工程こうていにおいて汚染おせん物質ぶっしつを発生はっせいする[58]。また、現状げんじょう純度じゅんど99.97%以上いじょうの水素すいそが必要ひつようとされており、副ふく生水なまみず素もとはほぼ利用りようできない[59]。
メンテナンスコストの高たかさ
システムが複雑ふくざつなため車くるま上じょう有効ゆうこうスペースの減少げんしょうと重量じゅうりょうの増加ぞうか、さらには水素すいそ脆もろ化かの対策たいさくとしてメンテナンスが多おおく消耗しょうもう品ひんも多おおい。また、白金はっきん触媒しょくばいの劣化れっかや電解でんかい質しつを通とおすためのイオン交換こうかん樹脂じゅしの劣化れっかによる性能せいのう低下ていかがあり、信頼しんらい性せい・耐久たいきゅう性せいに問題もんだいがあるとされる。その寿命じゅみょうも比較的ひかくてき短みじかく、商用しょうよう車しゃに搭載とうさいする場合ばあいは特殊とくしゅな対策たいさくが必要ひつようとなる。例たとえば、バスでは大型おおがたのバッテリーを搭載とうさいし燃料ねんりょう電池でんちの出力しゅつりょく一定いってい化かを図はかり寿命じゅみょうを延のばしている。
水素すいその格納かくのうの難むずかしさ
水素すいそは体積たいせきエネルギー密度みつどが低ひくいため、トヨタやホンダの車両しゃりょうでは水素すいそを350ないし700気圧きあつという高圧こうあつで格納かくのうするが、この圧縮あっしゅくには大おおきなエネルギーが必要ひつようとなる。水素すいそを標準ひょうじゅん状態じょうたいの理想りそう気体きたいとみなし、かつ圧縮あっしゅくに伴ともなう熱ねつエネルギーはすべて回収かいしゅうでき温度おんど変化へんかはないものと考かんがえても、1気圧きあつから700気圧きあつへの圧縮あっしゅくには1モルあたり約やく15kJが必要ひつようであるから、例たとえばトヨタ・MIRAIの燃料ねんりょうタンク122.4リットル(合計ごうけい容量ようりょう)分ぶんの水素すいそを圧縮あっしゅくするのに要ようするエネルギーは16kWhにもなる。また実際じっさいの水素すいそステーションではプレクールによる冷却れいきゃくと大型おおがたの与あずか圧あつタンクが必要ひつようとなるため、消費しょうひ電力でんりょくはさらに多おおくなる(千住せんじゅ水素すいそステーションでの実証じっしょう試験しけんでは70Mpa対応たいおう型がたで消費しょうひ電力でんりょく30kWhとなっている)。常つね圧あつから低圧ていあつで液体えきたい状じょうとなる有機ゆうきハイドライドやアンモニアを始はじめとした水素すいそキャリアの利用りようも検討けんとうされているが、精製せいせいに必要ひつようとなるエネルギーや純度じゅんど、触媒しょくばいや分離ぶんり膜まくの耐久たいきゅう性せいといった問題もんだいもあり実用じつよう化かには至いたっていない。
エネルギー効率こうりつの悪わるさ
水みずの電気でんき分解ぶんかいによる水素すいそ製造せいぞうへと投入とうにゅうするエネルギーに対たいする、製造せいぞうされた水素すいそが貯蔵ちょぞうや輸送ゆそうを経へて動力どうりょくとなり最終さいしゅう的てきに車くるまのタイヤへと伝つたわる駆動くどうエネルギーの比ひは、2003年ねんの資料しりょうによれば、圧縮あっしゅく水素すいそを使用しようする場合ばあいは22%、液体えきたい水素すいその場合ばあいは17%にとどまる[60]。
これに対たいし、2013年ねんの国立こくりつ環境かんきょう研究所けんきゅうじょの評価ひょうかによれば、従来じゅうらいのガソリン車しゃの効率こうりつは13%、ガソリンハイブリッド車しゃの効率こうりつは22%程度ていど[61]だが、現代げんだいのガソリンのEPRは平均へいきんして300%程度ていどであるから、ガソリン製造せいぞうに投入とうにゅうするエネルギーに対たいする駆動くどうエネルギーのおおよその比ひはガソリン車しゃで40%、ガソリンハイブリッド車しゃで66%となる。
また、膨大ぼうだいなエネルギーを使用しようして冷却れいきゃく・圧縮あっしゅくと運搬うんぱんを行おこなうため、「Well-to-Wheel（油田ゆでんから車輪しゃりん）」効率こうりつ（一いち次じエネルギーの採掘さいくつから車両しゃりょう走行そうこうまでの効率こうりつ）では、燃料ねんりょう電池でんち自動車じどうしゃは電気でんき自動車じどうしゃに比くらべて大幅おおはばに劣おとる。2009年ねんの資料しりょうによれば、再生さいせい可能かのうエネルギーによる電力でんりょくであれば、これを用もちいた電気でんき分解ぶんかいにより水素すいそを生成せいせいし圧縮あっしゅくして燃料ねんりょう電池でんち自動車じどうしゃに充填じゅうてんするよりも、そのまま電気でんき自動車じどうしゃへと充電じゅうでんするほうがWell-to-Wheell効率こうりつにおいて3倍ばいほど勝まさる[62]。テスラのイーロン・マスクCEOは、2015年ねんに「水素すいそステーションに水素すいそを移うつし変かえる際さいに使つかう電気でんきで、我わが社しゃの電気でんき自動車じどうしゃが100km以上いじょう走はしる」と語かたった[63]。

水素すいそステーションの整備せいび計画けいかく

編集へんしゅう
「エコ・ステーション#水素すいそステーション」も参照さんしょう

燃料ねんりょう電池でんち自動車じどうしゃの普及ふきゅう促進そくしんのため、購入こうにゅうの際さいの補助ほじょ金きんや水素すいそステーションなどのインフラ整備せいびなどの普及ふきゅう促進そくしん策さくが採とられている。2012年ねんには、トヨタやダイムラー、GMなど世界せかいの大手おおて自動車じどうしゃ企業きぎょう11社しゃが水素すいそ供給きょうきゅうシステムの規格きかくを統一とういつすることで合意ごういした[64]。

水素すいそステーションに対たいしても、2013年ねん度どより水素すいそ供給きょうきゅう設備せつび整備せいび事業じぎょう費ひ補助ほじょ金きんを経済けいざい産業さんぎょう省しょうから事業じぎょう者しゃに支給しきゅうすることにより設置せっち数すうの増加ぞうかを図はかっている[65]。2013年ねん夏なつ時点じてんでの日本にっぽん国内こくないにおける水素すいそステーションの数かずは17ヶ所かしょであったが、2016年ねん3月38基き、2022年ねん5月がつ現在げんざい、日本にっぽん国内こくないの水素すいそステーションは161カ所かしょとなっている[66]。日本にっぽん政府せいふは2025年度ねんどには約やく320基きにすることを目標もくひょうにしている[67]。

2015年ねん2月がつ、トヨタ、ホンダ、日産自動車にっさんじどうしゃの3社しゃが水素すいそステーションの整備せいび促進そくしんに向むけ、共同きょうどう支援しえんに乗のり出だすことで合意ごういしたと発表はっぴょうしている[68]。また同月どうげつ、トヨタは水素すいそ社会しゃかいの実現じつげんに向むけて約やく5700件けんの燃料ねんりょう電池でんち車しゃに関かんする特許とっきょを無料むりょうで公開こうかいした[69]。

世界せかい最大さいだいの電気でんき自動車じどうしゃ市場いちばである中国ちゅうごくは、世界せかい最大さいだいの燃料ねんりょう電池でんち自動車じどうしゃ市場いちばも目指めざしているとされ、2017年ねんに上海しゃんはい市し政府せいふは50カ所かしょに水素すいそステーションを整備せいびする計画けいかくを発表はっぴょうしている[70][71]。

その他たの燃料ねんりょう電池でんち自動車じどうしゃ

編集へんしゅう

アルコール燃料ねんりょう電池でんち自動車じどうしゃ

編集へんしゅう

アルコールを搭載とうさいし、燃料ねんりょう電池でんちで発電はつでんして走はしる電気でんき自動車じどうしゃ。アルコールを直接ちょくせつ燃料ねんりょう電池でんちに供給きょうきゅうするもの（ダイレクトメタノール燃料ねんりょう電池でんち車しゃ）と、アルコール改あらため質しつ器うつわを車くるまに搭載とうさいしアルコールから水素すいそを得えて水素すいそ燃料ねんりょう電池でんちに供給きょうきゅうするもの（水素すいそ燃料ねんりょう電池でんち車しゃ）がある。

長所ちょうしょ（内燃ないねん機関きかん自動車じどうしゃとの比較ひかく）

編集へんしゅう
  • 他たの方式ほうしきのアルコール燃料ねんりょう自動車じどうしゃと同おなじ長所ちょうしょ
    • 火災かさいの際さいは水みずで消火しょうかできる
    • アルコールは既存きそんのガソリンスタンドで給油きゅうゆ可能かのう
    • 燃料ねんりょう価格かかくは比較的ひかくてき安やすい
  • 燃料ねんりょう電池でんち自動車じどうしゃと設計せっけいの共通きょうつう化かが図はかれる

短所たんしょ（内燃ないねん機関きかん自動車じどうしゃとの比較ひかく）

編集へんしゅう

アルコール改あらため質しつ型がたは最もっとも複雑ふくざつなシステムのため、許容きょようできないほどの車くるま上じょう有効ゆうこうスペースの減少げんしょうと重量じゅうりょうの増加ぞうかとコスト高だかになる

  • 他たの方式ほうしきのアルコール自動車じどうしゃと同おなじ短所たんしょ
    • バイオエタノール製造せいぞうにより食料しょくりょう高騰こうとうや自然しぜん破壊はかいなどの社会しゃかい問題もんだいが発生はっせいする場合ばあいがある
    • アルコールの製造せいぞう段階だんかいでCO2が発生はっせいする
    • メタノールは金属きんぞくを腐食ふしょくさせる/取とり扱あつかいに資格しかくが必要ひつよう
  • アルコール燃料ねんりょう電池でんち自動車じどうしゃ固有こゆうの短所たんしょ
    • アルコール中ちゅうの水素すいそを利用りようするため燃料ねんりょう電池でんち内ないは水素すいそ燃料ねんりょう電池でんちと同様どうよう水素すいそ脆もろ化かによる金属きんぞく劣化れっかの問題もんだいが発生はっせいする
    • 燃料ねんりょう改あらため質しつ器うつわにスペースとコストをとられる
    • 改あらため質しつの際さい、CO2と熱ねつが発生はっせいする
    • 燃料ねんりょう電池でんちが高価こうかである
    • アルコール直接ちょくせつ供給きょうきゅう式しき燃料ねんりょう電池でんちは水素すいそ燃料ねんりょう電池でんちよりも寿命じゅみょうが短みじかい（腐食ふしょく性せいが原因げんいん）
  • 二に次じ電池でんちを併用へいようするハイブリッド車しゃとなる複雑ふくざつ性せい
    • 総合そうごう効率こうりつの向上こうじょうのため回生かいせいブレーキ充電じゅうでん用ようの二に次じ電池でんちが必要ひつようとされる
    • 改あらため質しつ器きのために、さらに大だい容量ようりょうの寒冷かんれい地ちの起動きどう用ように二に次じ電池でんちが必須ひっすとされる

ダイレクトメタノール燃料ねんりょう電池でんち車しゃ

編集へんしゅう
詳細しょうさいは「ダイレクトメタノール燃料ねんりょう電池でんち車しゃ」を参照さんしょう

メタノール燃料ねんりょうを用もちいてダイレクトメタノール燃料ねんりょう電池でんちで発電はつでんして電動でんどう機きで走行そうこうする車くるま[72]。

金属きんぞく燃料ねんりょう電池でんち（金属きんぞく空気くうき電池でんち）自動車じどうしゃ

編集へんしゅう

新あたらしい材料ざいりょうと構造こうぞうの金属きんぞく空気くうき電池でんちを使つかい電動でんどう機きを駆動くどうする自動車じどうしゃ。エンドユーザーにとっては空気くうき電池でんちを一いち次じ電池でんちのように電池でんちパックごと交換こうかんして使つかい、バックエンドの再生さいせい場じょうで金属きんぞく燃料ねんりょうと正せい極きょく電解でんかい液えきを交換こうかんして燃料ねんりょう電池でんちとして再さい利用りようする。金属きんぞく空気くうき電池でんちは燃料ねんりょう密度みつどが大おおきく、容量ようりょうが非常ひじょうに大おおきいので、1回かいの交換こうかんあたり1000km以上いじょうを走行そうこうできる。金属きんぞく燃料ねんりょうとして金属きんぞくリチウム、マグネシウム、アルミニウム、鉄てつ、亜鉛あえんなどが検討けんとうされている[73][74]。

長所ちょうしょ（内燃ないねん機関きかん自動車じどうしゃとの比較ひかく）

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  • 電池でんちをストックでき、ある程度ていど停電ていでんに強つよい。
  • 車載しゃさい用ようとして最もっとも適てきした燃料ねんりょう電池でんち
    • 構造こうぞうが簡単かんたんでスペースが最もっとも小ちいさい燃料ねんりょう電池でんちである
    • 最もっともライフサイクルコストの安やすい燃料ねんりょう電池でんちである
    • 航続こうぞく距離きょりが水素すいそ燃料ねんりょう電池でんちや内燃ないねん機関きかんより長ながい
    • 金属きんぞく空気くうき電池でんち用ようの再生さいせいインフラが必要ひつようだが、水素すいそ燃料ねんりょうインフラより取とり扱あつかいと構築こうちくが容易よういである
    • 金属きんぞく空気くうき電池でんち用ようの再生さいせいシステムを確立かくりつすれば電池でんちの劣化れっかを気きにする必要ひつようがない
    • 走行そうこう時じにCO2やNOxを出ださない
  • 金属きんぞく空気くうき電池でんちを二に次じ電池でんちとして使つかう可能かのう性せいもある
    • 燃料ねんりょう電池でんちのフィールドでの燃料ねんりょう補給ほきゅうは困難こんなんだが、二に次じ電池でんちにして充電じゅうでんできる可能かのう性せいはある

短所たんしょ（内燃ないねん機関きかん自動車じどうしゃとの比較ひかく）

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  • 電池でんち本体ほんたいの問題もんだい
    • 車載しゃさい型がた燃料ねんりょう電池でんちにできそうな金属きんぞく空気くうき電池でんちは新あたらしすぎて実績じっせきがない
    • 燃料ねんりょう電池でんちのフィールドでの燃料ねんりょう補給ほきゅうは困難こんなんで、電池でんち交換こうかんと再生さいせい工場こうじょうが必要ひつよう
    • 交換こうかん式しき金属きんぞく電極でんきょくの規格きかく化かが必要ひつよう
    • 放電ほうでんしたあとの金属きんぞく電極でんきょくを精錬せいれんして再ふたたび金属きんぞく電極でんきょくとするために多大ただいなエネルギーが必要ひつようとなる
      • （金属きんぞくを再生さいせいする必要ひつようエネルギーが大おおきくエネルギー収支しゅうし上じょう問題もんだいがあるだけでなく、工業こうぎょうレベルで安価あんかに再生さいせいする技術ぎじゅつ的てきな目処めども立たっていない状況じょうきょうである）
    • 燃料ねんりょう電池でんちとしては最もっともコスト安やすだが、既存きそんの二に次じ電池でんちより安やすくなるか不明ふめい
  • 二に次じ電池でんちを併用へいようする複雑ふくざつ性せい
    • 総合そうごう効率こうりつの向上こうじょうのため回生かいせいブレーキ充電じゅうでん用ようの二に次じ電池でんちが必要ひつようとされる
    • 寒冷かんれい地ちの起動きどう用ようにも二に次じ電池でんちが必要ひつようとされる

貴金属ききんぞくフリー液体えきたい燃料ねんりょう電池でんち車しゃ

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詳細しょうさいは「貴金属ききんぞくフリー液体えきたい燃料ねんりょう電池でんち車しゃ」を参照さんしょう

貴金属ききんぞくを含ふくまない燃料ねんりょう電池でんちに液体えきたい燃料ねんりょうを供給きょうきゅうし、電動でんどう機きで走行そうこうする車くるま。

関連かんれん項目こうもく

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ウィキメディア・コモンズには、燃料ねんりょう電池でんち自動車じどうしゃに関連かんれんするメディアがあります。

技術ぎじゅつ・原理げんり面めん

脚注きゃくちゅう

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[脚注きゃくちゅうの使つかい方かた]

注釈ちゅうしゃく

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  1. ^ 燃料ねんりょう電池でんち式しきの飛行機ひこうきや船舶せんぱくも開発かいはつされている。これらもFCVである。

出典しゅってん

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  48. ^ ル・マンの水素すいそクラスは1年ねん延期えんきし2025年ねんに登場とうじょう予定よてい。今年ことしもミッションH24がデモラン実施じっし
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  53. ^ 水素すいそ自動車じどうしゃでラリー！　全日本ぜんにほんラリーに参戦さんせんしたトヨタ・MIRAIに乗のった！
  54. ^ 新しん体制たいせいの王者おうじゃRXR、赤旗あかはたファイナルを制せいして2年ねん目めも快勝かいしょう発進はっしん。水素すいそシリーズも始動しどうへ／エクストリームE
  55. ^ カギ握にぎる大型おおがたトラック､FCV化かの最前線さいぜんせん トヨタが描えがく｢燃料ねんりょう電池でんち車しゃ｣戦略せんりゃくの成否せいひ③
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参考さんこう文献ぶんけん

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Carr. "The power and the glory: A special report on the future of energy", page 11. The Economist, 2008.

外部がいぶリンク

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