水素社会、実現への課題は？

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水素で走る「究極のエコカー」、2015年頃から本格販売

今年開催された日米のモーターショーで、トヨタとホンダが最新技術を搭載した燃料電池車（FCV）の試作車を公開しました。2015年頃からの本格販売を予定しているそうです。燃料電池車というのは、水素と酸素を化学反応させて電気をつくってモータに供給して動く、エコカーの一種です。これまでのエコカーといえば、リチウムイオン電池等を搭載した電気自動車（EV）でしたが、今回公開された燃料電池車の性能の技術進歩が電気自動車に比べて予想外に早く、実用化に一歩近づいたことで大きな話題となりました。

電気自動車の最大のネックは、蓄電池への充電時間が数時間と長いことと、航続距離が100km程度の短いことですが、燃料電池車は燃料補給が3分程度で、航続距離も500～800kmとガソリン車に匹敵するようになりました。また、燃料電池は水素を反応させた結果、水が生成され、有害物質を排出しないので「究極のエコカー」といわれています。

燃料電池車の実用化に向けてのネックは、高い製造コストと、燃料供給のためのガソリンステーションの役割をする「水素ステーション」の社会インフラ整備です。現在でも、石油精製プラント等で副次的に発生する水素がプラント内では利用されていますが、これを燃料電池用に純度を高め、各地の水素ステーションに輸送するインフラが整備されれば、燃料電池車の普及に弾みがつくと言われています。

バラ色に見える「水素社会」。しかし、課題は山積み

一方、燃料電池は、業務用や家庭用の分散電源としても実用化が進みつつあり、燃料電池車の普及に伴う水素インフラ整備が実現すれば、社会のエネルギー源を水素でまかなう、「水素社会」が到来します。「水素社会」は、これまで化石燃料を使用した「二酸化炭素排出型社会」ではなく、二酸化炭素を排出しない「クリーンな社会」です。

政府や業界も「水素社会」に向けての後押しを始めました。燃料電池実用化推進協議会は、燃料電池車を2025年に200万台に拡大することを目指しています。また、エネルギー事業者は、2015年までに水素ステーションを100か所、2025年までに1000か所程度設置するとしています。

しかし、バラ色に見える「水素社会」ですが、当然、課題も山積みです。水素は天然資源ではないため、その効率の高い製造方法、輸送や在庫のための水素圧縮技術、圧縮された高圧水素保存用の高耐圧材料の開発等の「技術的課題」に加え、ガソリンスタンドの5倍程度かかると言われる水素ステーション建設費用や燃料電池コスト等の「コスト低減課題」を抱えています。「水素社会」の実現は、これらを解決できるかどうかにかかっています。

日本の燃料電池車技術は世界トップクラスと言われ、自動車産業に関わる製造業の裾野は広大であるため、一旦、「水素社会」に舵がきられると、エネルギー産業、自動車製造産業ともに、大きな変化が見られそうです。そうなれば、水素発電所や水素貯蔵・輸送システム等のエネルギーに関する社会インフラ、内燃機関エンジンを使わない自動車アーキテクチャへのパラダイムシフトが起こり、製造業にも新たな技術優位性が確立されるかもしれません。