まずは大型トラックから！燃料電池車に対する巨人、ボッシュの戦略

2020.09.10 08:00 掲載 2021.01.19 13:24 更新 1

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2022～2023年までに新しい水素燃料電池パワートレインを生産する予定

ドイツ・サプライヤー大手の「ボッシュ」はこのほど、近未来の大型トラックにおけるパワートレインのあり方として燃料電池の重要性を挙げ、その第一歩として2022～2023年までに新しい燃料電池パワートレインを生産する計画を明らかにした。

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二酸化炭素の削減は、いまもそしてこれからもモビリティにとって重要な課題。その解決策の代表格となっているのが電動化だが、大型トラックの場合は燃料電池技術が大きなカギを握るとボッシュは考えている。同社が現在開発を進めている大型トラック用の次世代燃料電池パワートレインは、再生可能エネルギーを使用して生成された水素を動力源に、たとえば40トンの大型トラックでさえ1000km以上をゼロエミッション走行することが可能になるという。

ボッシュは、燃料電池と水素がこれからのモビリティとって重要な要素となる7つの理由を挙げている。まずひとつ目が「気候中立性」。燃料電池では、水素が酸素と反応して電気エネルギーに変換される。再生可能なエネルギーから電力を生成できる燃料電池パワートレインは、完全に気候に中立になる。燃料電池車が必要とするのは水素タンクとコンパクトなバッテリーだけで、これにより生産時の二酸化炭素排出量は大幅に抑えられる。

ふたつ目が「潜在的なアプリケーション」。水素はエネルギー密度が高い。1kgの水素には3.3Lのディーゼル燃料と同じくらいのエネルギーが含まれており、100km走行するのに乗用車の場合で1kg、40トントラックでも7kgしか必要としない。さらにガソリン車やディーゼル車と同様に、燃料タンクへの充填は数分しかかからない。ボッシュは現在、固体酸化物形燃料電池（SOFC）技術を使用した据え置き型の燃料電池スタックを開発している。これは都市の小さな分散型発電所やデータセンター、そして電気自動車の充電ポイントに使用される。たとえば、パリの気候変動対策目標を達成する場合、水素は将来、乗用車や商用車だけでなく、電車や航空機、船にも電力を供給する必要があり、現在エネルギー産業や鉄鋼産業も水素の利用を計画している。

3つ目が「効率」。パワートレインの環境への配慮と収益性の決定的な要素のひとつが、その効率性だ。一般的に、燃料電池車の方がエンジン車よりも効率は25%高くなり、回生ブレーキを搭載するとさらに向上する。ピュアEVではさらに効果的だ。ただし、エネルギーの生産と需要は時間と場所で常に一致するとは限らない。発電所からの電力は貯蔵できないため、未使用のままであることが少なくない。水素なら柔軟な保管と輸送が可能だ。

４つ目は「コスト」。生産能力が拡大し、再生可能エネルギーから生成される電力の価格が下がると、グリーン水素のコストは大幅に下がる。90社以上の国際企業の団体である水素評議会は、多くの水素アプリケーションのコストが今後10年間で半分に減少することを期待しており、他のテクノロジーと競争力がある。ボッシュは現在、スタートアップの「Powercell」と協力して、燃料電池のコアであるスタックを開発して市場に対応できるようにし、製造をフォローしている。目標は、低コストで製造できる高性能ソリューションだ。ボッシュのパワートレインソリューション部門でプレジデントを務めるガクスタッターは、「中期的には、燃料電池を搭載した車両を使用することは、従来のパワートレインを搭載した車両を使用することよりも費用がかかりません」と述べている。

5つ目が「インフラ」。今日の水素充填ステーションのネットワークは完全なカバレッジを提供していないが、ヨーロッパの約180の水素充填ステーションは、いくつかの重要な輸送ルートにおいては十分だ。多くの国の企業が協力して拡大を推進しており、その多くは州の補助金に支えられている。ドイツでも、政治家たちは経済の脱炭素化における水素の重要な役割を認識し、国家水素戦略にそれを定着させてきた。例えば、水素モビリティの合弁会社は、2020年末までにドイツに約100の公的にアクセス可能な給油所を建設し、EUが資金を提供する「H2Haulプロジェクト」は、トラックだけでなく、計画されたルートで必要なガソリンスタンドにも取り組んでいる。日本、中国、韓国にも包括的なサポートプログラムがある。

6つ目が「安全」。車内でのガス状水素の使用は安全であり、他の自動車用燃料やバッテリーよりも危険はない。水素タンクは爆発の危険性が少ないのだ。水素が酸素と組み合わせて燃焼すること、および特定の比率を超えるふたつの混合物が爆発することは事実。しかし、水素は空気よりも約14倍も軽いため揮発性が高い。たとえば車両のタンクから漏れた水素は、周囲の酸素と反応するよりも速く上昇する。2003年に米国の研究者が燃料電池車で行った火災テストでは、フラッシュファイアーがあったが、すぐに消えた。車両はほとんど無傷だったという。

そして7つ目が「タイミング」。水素の製造は技術的に簡単で実績がある。これは、より高い需要を満たすために迅速に立ち上げることができることを意味する。さらに、燃料電池は現在、その商業化と広範な使用に必要な技術的成熟に達している。水素評議会によると、十分な投資と政治的意志があれば、水素経済は今後10年間で競争力を持つことができる。「水素経済への参入の時はまさに今です」とガクスタッターは主張している。