トヨタ。水素エンジン車を市販する予定が無いのは何故？

Question

先日、トヨタがレースで水素エンジン車を走らせましたが
市販の予定は無いと書かれていましたが、これは何故ですか？

水素自体の危険性（爆発）と言う意味では
FCVも同じなのに、なぜFCVは発売（MIRAI）するのに
水素エンジン車は発売予定が無いのでしょうか？

Answer 1

まだまだ「実験・研究段階」で、実用化するには、超えなければならないハードルが山積みなので。

例えば車載タンクの問題。
先日の24時間レースに出場したカローラは、タンクを4本(内2本は現行ミライの物を、残る2本もサイズ変更した物)を後席やラゲッジスペースを潰して搭載しています。
https://car.watch.impress.co.jp/docs/news/1326366.html

また燃費の問題も。
水素は、リーンバーン(希薄燃焼)に強い反面、バックファイヤやノッキングなど異常燃焼が起こりやすいため、今回のレースでは、初の実戦と言うこともあって、かなり「余裕」を持たせた空燃比にしていたそうです。

他にも燃焼時にNOx(窒素酸化物)が発生してしまう問題なども……。

そう言った事情もあって市販化を明確にできないんでしょう。

Answer 2

水素ステーションのインフラがネック。
水素車が普及しないと水素ステーションは増えない。
水素ステーション少なければ、水素車普及しない。
メーカーも消費者もマイメリットが無ければ製造しないし購入しない。

Answer 3

そもそも、水素を電気分解させて造り出すのだから、天然ガス資源(副産物として水素が採れる)の無い日本では単価が高く厳しいでしょうね。

水素を燃料として燃焼させる水素エンジンは、30年以上も前から実動させる技術はありましたが、兵器にも用いられるほどの破壊力の水素なので、危険でしょうから実用化しないと思います。
レシプロ式のエンジンでは爆発力の強い水素だと吸排気バルブの耐久性が問題でしょうし、バルブがヒン曲がって水素漏れでもしたら大爆発事故ですからね。なら、トヨタ傘下のマツダから、バルブレスであるロータリーエンジンを活用する手もありますが、摩擦面の多いロータリーは潤滑油となるエンジンオイルの燃焼・消耗が激しいし、そもそもカーボンニュートラルなのか？となりますし。
さらに、高回転向きのロータリーエンジンだと、低速トルクは小さいので、自動運転や安全装備が搭載された重い車両には厳しいのかも？知れませんがね。

ちなみに、水素爆発は福島の原発事故だけでなく、十数年前に東京都心の渋谷にあった温泉スパでも爆発事故を起こしてますし。https://ja.m.wikipedia.org/wiki/%E6%B8%8B%E8%B0%B7%E6%B8%A9%E6%B3%89%E6%96%BD%E8%A8%AD%E7%88%86%E7%99%BA%E4%BA%8B%E6%95%85

源泉を供給する時に微量の水素が発生するそうで。

Answer 4

燃料電池と違い、燃料タンクに圧力充填する方法なので
耐久性がクリア出来ないからでしょう。

水素は一番小さい元素なのですき間があればどこでも入りこみ
燃料タンクや配管の金属が水素脆性を起こして耐久性がガタ落ちします。

Answer 5

化学に詳しいのでお話します。

水素はたしかに爆発はします。
ただ水素と火だけでは爆発は絶対にしません。

爆発する条件は水素が充満した部屋に酸素が5%程度混ざり燃えると爆発します。または酸素が充満した部屋に水素が4%混ざり燃やした時です。

空気中には78%もの不燃である窒素が含まれており、酸素は21%です。

水素エンジン車または燃料電池自動車(MIRAI)が事故を起こして水素が仮に空気中に漏れたとしても8割近くが窒素で充満しているので、水素が漏れた瞬間に空気中に拡散して薄まってしまい爆発はしないということです。

中学校の試験管に入った水素にマッチを近づけると「ポン」と音がでる程度だと思いますよ。

福島原発の水素爆発は冷却水が津波で使えなくなって、核燃料の強いエネルギーによって水を酸素と水素に分解させ、そこに核融合の火があったからです。


で、発売予定が無い理由は燃料電池自動車(FCV)の方がエネルギー効率が良いからですね。電気に変えれば速度調節が容易だからです。水素の爆発エネルギーを使うと時速100キロ以上で走るのなら十分なエネルギーになります。

ただ市道みたいな時速30～60キロで走る場所だと、水素の爆発エネルギーは強すぎます。それに信号で発車と停止が多いとなると細かい速度調節が必要です。

調整をしようにも弱めるために爆発エネルギーを車外に逃がしてあげる、いわゆる捨てなければいけません。その分物凄く燃費が悪くなるんじゃないかと思います。

Answer 6

ガソリンスタンドが、県に２件しか無いような物を誰が、買うの？(笑)

水素は、800倍の圧力をかけて液化します。安全基準が、高く街中にはほとんど作る事が、出来ません。しかも２億円(笑)

ガソリンスタンドですらどんどんつぶれて行っているのに誰が、作るのでしょう？

しかもどんな事故にも耐えられるタンクが、出来るの？
爆発したら首都高の橋脚くらい吹き飛ばしそうですね？(笑)

そんなのが、街中走り回り住宅街に無数に止まっている。
そんな危険な未来が良いですか？(笑)

未来は、安くて高性能な電気自動車に決定しています。

Answer 7

トヨタか考えているのは、乗用車部門だけではなく、日野自動車と技術提携して共同研究して、FCV技術を長距離輸送トラックに応用出来るように研究を進めています。

トラックは日本中を走り回っているため、カーボンニュートラルに貢献できるのではないかと未来を見据えて考えているようです。

乗用車は需要が伸びていて、製造価格も下がってきたEVに今のFCVが対抗できるかのコストと水素供給体制の状況を注視しながら模索中のようです。

Answer 8

前にマツダの記事を見た
記憶で書くので、間違えてるかもです

マツダはロータリーで水素エンジンを開発してた
ただ、馬力が出ないらしい
水素は発火しやすいので、ロータリーの燃焼室が移動するのは理想的みたい
ただ、エンジンとしてはガソリンがエネルギー効率が良く比較されてしまう
じゃ、発電機としてモーターで走ればってなったけど
燃料電池の開発で、コッチが効率が良くなってしまった
って感じらしいです

普通のレシプロだと排気で発火しちゃうとか大変みたい
あと発火させると熱エネルギーが勿体ないって問題も出る