トヨタの水素エンジンは想像以上に現実的！ 「EV」や「FCV」以外の選択肢が重要なワケ

　この記事をまとめると

■二酸化炭素の排出ゼロはEV以外でも可能ではないかと提言するトヨタ

■トヨタは将来的にEV以外の選択肢がユーザーにあってもいいだろうという価値観を重く見ている

■水素燃料車で着目すべき点は無公害機関であることとガソリン／ディーゼルと同じ運転感覚であることだ。

　EVだけでなく水素でも未来に挑むトヨタの狙い

　本サイトでもたびたび触れているように、現在クルマを取り巻く環境は、二酸化炭素排出削減（無排出化）に向けてまっしぐら、という状況だ。別の表現を使うなら、化石燃料（＝含炭素成分）を燃やして動力源とする限り、二酸化炭素の排出は避けられず、脱炭素による新エネルギー源の確立が急務で図られている、ということである。そして、周知のように自動車業界が採った選択肢は、バッテリー電源によるEVの実用化だった。

　実際のところ、世界中の自動車メーカーがEVの研究開発に腐心しているが、このタイミングで、二酸化炭素の排出ゼロはEV以外でも可能ではないか、と提言するメーカーが現れた。車両の年間販売台数で世界一、二を争うトヨタである。内燃機関でも水素を燃料とすれば、二酸化炭素の排出をゼロとすることができる、と実用化に挑んだのである。

　正確には、まだ開発途上の技術だが、サーキットレースを実験開発の場として積極活用し、そこで着実に完成度を高めている最中だ。現状は、スーパー耐久シリーズに水素燃料のカローラを投入し、今年で2シーズン目を数える段階だが、すでにはっきりとした進歩を示し、ガソリン車と遜色のない性能レベルに達していることが確認されている。

　では、なぜトヨタだけが水素燃料車の研究開発を手掛けているのか？　自動車が排出する二酸化炭素をゼロにしようとすれば、化石燃料を使わず電気を動力源とするEVが正解への最短距離のように思えるが、充電システムをどうするか、充電する電気の発電をどうするか、という大きな問題があり、理論的にEVの製造が可能であるというだけでは実用化が難しいというのが現状だ。ただ、EVが走行する上で二酸化炭素はおろか排出ガスそのものが存在しない、発生しない、という事実は大きい。

　結果的に、無公害自動車としてEVが注目を浴び、世の中の趨勢がこれに向かって流れていくと、新たに参入するメーカーはEV以外の選択肢が選びにくくなる。逆に、EVの選択がEV化の流れを大きくする働きもある。また、世の中全体がEV化に向かっていれば、充電システムや発電方法は社会全体での問題として対処され、EV化を実行した企業だけがリスクを負わずにすむメリットもある。

　こうした状況下で水素燃料車の研究開発に乗り出したトヨタだが、なぜ水素燃料車に着目したのだろうか。最大の理由は、水素を内燃機関の燃料とすれば、燃焼による二酸化炭素を初めとする有害ガスの発生がないためだが、その上で、トヨタはEV以外の選択肢がユーザーにあってもよいだろう、という価値観を重く見たためだ。

　水素を燃料とする内燃機関の使い勝手、ドライバビリティは、これまでのガソリン機関やディーゼル機関と同じ感覚で扱うことができる。アクセルを踏み込み、エンジンの回転上昇とともにトルクが増大し、ある回転域を過ぎると減少傾向に転じる。この特性に合わせてトランスミッションによる変速作用が必要となる。表現を換えれば、人間は自動車誕生以来140年間、2次曲線を描く内燃機関の運転感覚に慣れ親しんできたことになる。

　逆に、電気モーターを使うEVは、その特性から基本的に変速機は不要。起動時に最大トルクを発生し、アクセル（車速コントローラー）の操作に対して直線的な反応（1次関数）が示される。

　ひとつにとらわれない着眼点がユーザーの選択肢を増やす

　さらに、走行感覚について言えば、燃料を燃やす内燃機関は、エンジンの機関運転音や排気音を発生するが、EVの走行音は、排気音もなければモーターの回転音もほぼ無音と言えるものだ。もちろん、過大なエンジン音や排気音は許容外だが、現在の内燃機関車が発する音は違和感のないレベル、むしろ音を発することで、クルマを動かしている実感が得られている人も少なくないだろう。

　水素燃料による内燃機関車とEVの違いは、いずれが優れているか、劣っているかという比較の問題ではない。あえて言うなら、人間感性との摺り合わせ、マッチングの問題と表現してよいだろう。内燃機関の運転に親しんだ人なら、水素を燃料とする内燃機関車ならまったく違和感なく接することができる。反対に、これからドライバーとなる若い層の人たちにとっては、EVの走行感覚しか知りようがなければ、EVが自動車のスタンダードという受け止め方となり、EVの動きに違和感、疑問を抱くこともないだろう。

　トヨタの提言は、二酸化炭素を排出しなければ（無公害であれば）、水素燃料車もEVも社会的に果たす責務は同じ、という解釈である。それならば、内燃機関と電気モーターによる運転感覚、操作感覚の違いに関して（燃料補給の違いまで含めて）、自分の感覚やライフスタイルに合った選択肢が存在することは、ユーザーにとって大切なことである、という生産者側の思想、対応である。

　EVは、ユーザーが負担するコストに関わらず、自動車の将来像として唯一無二の存在として受け止められている。一方、水素燃料車の可能性は、燃料補給に関するインフラとそのコストにかかっていると言ってよいかもしれない。水素燃料による内燃機関車は大いに魅力だが、補給インフラ（ステーションの数など）や燃料代がEVに較べて圧倒的に不利ならば、技術的には可能でも実用性は低いと言わざるを得ない。

　ユーザーにとってどれほどのメリットになるか、現状では判断しかねるが、水素燃料による内燃機関と電気モーターによるハイブリッド方式の成立も十分可能である。たとえば、水素燃料がやや高価だとした場合、ハイブリッド方式によってランニングコストを下げることもできる。

　水素燃料車に対して着目すべき点はふたつ。無公害機関であること、ガソリン／ディーゼルと同じ運転感覚、走行感覚、維持感覚であることだ。水素燃料車の将来性は、水素燃料に関わるインフラの整備と燃料代という意味でのコスト性にかかっている。

　そのためには、水素燃料車が普及することも必要条件のひとつになっている。ユーザーの選択肢も考慮したトヨタの着眼点は、高く評価してよいと思う。

Comments

急なEVシフトには技術的にもインフラにも無理がある。
既存のエンジンを活かす取り組みとしての水素エンジンは意義があると思う。
欧米メーカーはハイブリッドを過小評価しすぎてトヨタに追い付けなくなったが、ハイブリッドが必要だとやっと気付いて各メーカー発売し始めた。
水素エンジンもトヨタが実用化した頃に他メーカーも重要性に気付くのかな。

やっと気がつきました？