FCV車の開発などに詳しい方お願いします。 トヨタのMIRAI今後の開発の肝は、どの部品？部位を特化すべきでしょうか？

Question

(EX.コンプレッサー、エンジン、燃料電池etc......)

トヨタのMIRAIなのですが、現在はまだ一般に（プリウス並みに）普及するのは難しいと思います。
本体価格は国の補助金があったとしても、HV車なみ。燃費もHV車より１１円/kmくらい高い(2015.3記事)とのことです。環境には優しいですが、一般市民は安くないし、得もできないから乗りたくありませんよね。

それで、今後プリウス並みに普及させるには水素ステーションも必要ですが
車本体としての性能、開発にはどこが肝になってくると皆さんは思いますか？

よかったらご意見お聞かせください。

Answer 1

お疲れ様です。ミスター高圧ガスと申します。

別の方が書かれている水素の搭載方法については、当然のことながら検討の上、圧縮水素を搭載することにしています。

意外と知られていませんが、ＭＩＲＡＩに搭載されている「圧縮水素自動車燃料装置用容器」は、国内法の高圧ガス保安法の規定に合わせたものではなく、国際規格（ＧＴＲ）にあわせて作られたものですので区分としては「国際圧縮自動車燃料装置用容器」というものです。

高圧ガス保安法では、今のところでは82MPaまでしか充填できない「水素スタンド」ですが、近い将来、この国際規格に合わせて水素スタンドの最高充填圧力は87.5MPaまで改正されていくことは間違いありません。あとは、詳細の基準をどのように整備していくかを煮詰めたところで法改正があるのではないかと思われます。水素の搭載方式を変えるということは、研究は進められてはいるもののの、決定打になるようなものはないので、近い将来変わることはないと思われます。

今の時点で、MIRAIのコストダウンしていくことを考えると、
（１）触媒で使用している白金の代替金属
（２）圧縮水素燃料装置用容器の製造コストの低減
が肝になるのではないかと思われます。

（１）については、水素と酸素を反応させるためのものとして、非常に高価な金属を使用しているので、これがMIRAIんぼコストを押し上げている一つの要素となっています。もっと低価格な金属で白金と同等の能力がある金属が見つけられれば、MIRAIのコストダウンが出来るでしょう。しかしながらそんなに容易なことではないので、なかなか研究が進んでいないのが実情です。
（２）については、生産現場を見学したことがありますが、非常に手間暇のかかる作り方をしているので、一日に製造できる個数が限定されています。1個100万円ともいわれるこの容器ですので。製造方法が変わらなければ、コストダウンは難しいと思われます。87.5MPaという非常に高い圧力の水素をこの容器に封じ込めるので、強度が高くまた軽量なものとなると、今のようなライナーがプラスチック、外をFRPで巻いた複合容器しかないと思われます。画期的な製造方法が見つかれば良いのですが･･･｡

Answer 2

私も高圧水素タンクが鍵になると思います。
カーボンファイバーを編み込んで作るこの特殊なタンクは量産が極めて難しく、燃料電池車のなかでも最もコストのかかる部品です。
トヨタはミライを一日数台しか作れないのは「丁寧に作ってるから」と言い訳してますが、このタンクを量産できないのが一番大きな理由だと私は睨んでいます。
700気圧もの危険な超高圧の水素を押し込むだけに手抜きは許されない中、どうやって量産を確立しコストダウンを図ることが出来るのかが今後の大きな課題でしょう。

Answer 3

燃料の水素の搭載方法ですね。

衝突時に爆発しやすい危険な物質ですから、品質管理や安全性の確保が大変です。

ガソリンに比べると、比重が軽いのでタンクの容積が大きくなり、室内空間を圧迫します。
ガソリン並のエネルギー密度にしようとすれば、液体水素か超高圧で水素を貯蔵するしかありません。
液体水素は超低温ですから断熱の設備が必要ですし、
超高圧タンク（70メガパスカル）のタンクは、衝突時や火災のときの安全性に疑問があります。