水素自動車：単なる誇大広告か、それとも環境に優しい自動車の聖杯か？
水素燃料電池を搭載した自動車は、化石燃料を燃焼せず、汚染物質や温室効果ガスを排出せず、ロケットを推進するのと同じ化学反応で動作し、テスラの2倍の距離を走行する。これは、電気自動車に代わる信頼性が高く効率的な選択肢であり、化石燃料のない未来の一部を構成することを意味する。
この理想的な車についてまだ聞いたことがないとしても、あなただけではない。トヨタ、ホンダ、ヒュンダイだけが燃料電池自動車（FCEV）の生産ラインを確立しており、この技術がゆっくりと確実に進歩している中心地であるカリフォルニア以外でそれらを見かけることは稀だ。
しかし、これは変わるかもしれない：英国政府は2017年、水素燃料電池を搭載した自動車とインフラの開発を支援するために2300万ポンドの基金を発表し、ジョン・ヘイズ運輸相は「水素燃料電池電気自動車は、有害な排出物を削減するのに極めて重要な役割を果たすことができる」と述べた。この基金は確かに必要とされている。なぜなら、現在英国には約17か所の水素充填ステーションしかなく（ほとんどはロンドンにある、ご想像の通り）、アメリカではカリフォルニア以外には1か所もないからだ。
明らかに立ち上げ時の問題はあるが、FCEVが電気自動車と同じ道をたどるなら、これらの水素自動車が何であるか、実際にどれほど優れているか、市場で最高の水素自動車はどれか、と問うことは重要だ。
水素自動車はどのように機能するのか？
気体燃料で動作するという事実にもかかわらず、水素自動車は技術的には電気自動車でもある；ガソリンエンジンやディーゼルエンジンではなく、電気モーターによって駆動される。水素はタンクに貯蔵され、燃料電池に接続されている。水素は燃料電池に入り、周囲の空気中の酸素と混合する。水素と酸素は反応して結合し、電力を発生させ、無害な水蒸気を副産物として排出する。
燃料電池には可動部品はなく、化学反応によってモーターに電力を供給する電気が生成されるだけだ。電力が蓄えられるバッテリー、ピークパワーバッテリーは、標準的な電気自動車のバッテリーよりもかなり小さく、したがって軽量である。なぜなら、燃料電池によって常に充電され、一部のモデルでは回生ブレーキによっても充電されるからだ。回生ブレーキとは、電気モーターが車の運動エネルギーを電気エネルギーに変換し、補助バッテリーに送り込むプロセスである。
水素タンクへの給油は、ガソリンやディーゼルとほぼ同じ方法で行われる；ガソリンを入れるのと同じように、気体の水素がタンクにポンプで注入される。世界を変える可能性のある車両にとって、システム全体は信じられないほどシンプルだ。
水素自動車の利点
- 静かなエンジン：他のほとんどの電気自動車と同様に、水素自動車は実質的にエンジン音がなく、力強い発進をする。電気モーターは低速でも最大トルクを提供するからだ。実際、非常に静かなため、一部の車には歩行者警告システムが装備され、水素自動車が駐車、後退、または操縦する際に音を出すようになっている。
- より速い給油：電気自動車に対する最大の不満は、充電に非常に時間がかかることだ。高出力の急速充電ステーションであっても、通常の電気自動車では最大30分かかり、通常の充電ステーションを使用する場合は数時間かかる。水素自動車は、わずか3分から5分で完全に給油できる。また、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンの場合と同様に、ポンプを使用して給油する方法にも慣れ親しんでいる。
- 有害な排出物がない：水素燃料電池自動車から排出されるものは水だけだ。これは、車からCO2が排出されないことを意味する。
- ディーゼル車およびガソリン車と競合する航続距離：通常の電気自動車のもう一つの問題は、バッテリーが満充電であっても、満タンのガソリンを積んだ従来の車の半分の距離しか走行できない可能性があることだ。1タンクあたり約300マイルの航続距離を持つ水素自動車は、多くの従来の車両と同等の立場にある。同様に満タンにすると、燃料電池自動車はガソリン車と同じくらい遠くまで移動できる。トヨタ・ミライは、現在市場に出ている商業用セダンの燃料電池自動車の中で最も航続距離が短いが、満タンで317マイル走行する。これは、基本モデルのテスラモデル3が1回の充電で走行できる220マイルよりも約50％多い航続距離だ。さらに重要なのは、この航続距離は、他の電気自動車で起こり得るように、寒冷地では劣化しないことだ。
- 成長産業である：すぐ後で見るように、水素自動車のインフラとサポートは現時点では完全には整っていない。とはいえ、水素自動車の利点の一つは、主要なプレイヤーが投資していることだ。ドイツのBMWとメルセデス・ベンツに加えて、ゼネラルモーターズはアメリカで燃料電池バンの研究をしており、トヨタは水素トレーラートラックをテストしている。カリフォルニア州オレンジ郡の住民は、2016年から目的地まで燃料電池バスを利用できており、郡内で25台が運行されている。これは、長持ちし、環境に関する政府の規制によってアップグレードを余儀なくされることを避けられる新車を探しているすべての人にとって朗報だ。燃料電池自動車はまた、ガソリン車やディーゼル車とは異なり、おそらく良い投資となり、再販価値を維持するだろう。
水素自動車の欠点
- 給油：これは水素自動車の主要な問題の一つだ。現在、英国には水素自動車の充填ステーションは17か所しかなく、各ステーションの建設には130万ポンドかかる。2019年末の時点で、アメリカには40か所、自動車燃料としての水素に最も関心を示しているかもしれない欧州の国であるドイツには約80か所しかなかった。問題はまた、少しジレンマ的な状況でもある：水素自動車が非常に少ないため、誰も給油ステーションに投資したがらず、給油ステーションが非常に少ないため、誰も水素自動車を購入したがらない。この問題はすぐには解決しないだろう。
- 費用：水素自動車の燃料補給コストは従来の燃料と同程度であるが（水素自動車は1マイルあたり約17.4ペンス、従来の自動車は1マイルあたり16.3ペンス）、ガソリンを貯蔵するのは安くなく、技術そのものの開発にも多額の費用がかかる。燃料電池は高価であり、これにより車自体も高価になる。現在市場に出ている数少ないモデルは、中級または上級中級車両で平均80,000ドル（約62,000ポンド弱）する。これは、同等の完全電気自動車やハイブリッド車のほぼ2倍の価格だ。問題の一部は、エネルギーが生成される際に触媒として機能する貴金属、プラチンの必要性にある。とはいえ、英国政府は約3,000ポンドの補助金でその購入を支援している。
- 車のサイズ：水素タンクは車内で多くのスペースを占め、これまでのところほとんどの水素自動車は複数のタンクを搭載している。これは、それらがかなり大型（SUVまたは大型セダン）になる傾向があることを意味し、再び、それらは安価ではなく、英国の都市で水素自動車を運転するには理想的ではないかもしれない。しかし、これはウェールズの小さな自動車メーカーであるリバーシンプルが、その小さくスタイリッシュなラサで解決しようとしていることだ。将来水素自動車を所有できるかどうかを見極める価値はある。
- 考えられる安全上のリスク：ガソリンは可燃性だが、私たちは何年も文句を言わずにガソリン車を運転してきた。水素も可燃性だが、多くの人はそれを巨大なリスクと見なしている。2019年6月、批判的な見方を裏付けるように思われる2つの事件が発生した：サンタクララで水素を生産する化学工場が爆発し、カリフォルニアのFCVユーザーが燃料不足に陥り、数日後にはノルウェーのサンドビーカにある給油ステーションが爆発した。多くの人にとって、これは水素が危険な爆発性ガスであることを明らかに示し、水素自動車は安全なのか？と疑問を抱かせた。
5つの最高の水素自動車
トヨタ ミライ
トヨタは明らかにミライに大きな計画を持っている。なぜなら、それは日本語で「未来」を意味するからだ。その洗練されスタイリッシュな外観は、その優れた操縦性を補完するが、高価で希少である：政府の超低排出車補助金3,500ポンドを差し引く前の65,000ポンドから、2020年に英国で発売されるのは15台のみだ。
ホンダ クラリティ
クラリティは、もちろんホンダの最初の燃料電池自動車からの排出物のなさを指しているが、それが勝ち得る唯一のものではない。クラリティは魅力的な性能、一流のエンジニアリングを提供し、長い航続距離と大きな快適性を提供する。残念ながら、英国ではまだリースすることさえできない。
ヒュンダイ ネクソ
ヒュンダイ ix35 FCEVに続くネクソは、保証された414マイルの長い航続距離を提供し、回生ブレーキによってさらに可能性を広げる。韓国のメーカーは、周囲の空気さえも浄化できると主張している——そして68,000ポンドという莫大な金額であれば、少なくともそれくらいは期待するだろう。
メルセデス・ベンツ GLC F-CELL
GLC F-CellはメルセデスによるFCEVへの最初の試みであり、これまでのところ有望に見える。タンクは4.4kgの水素を貯蔵でき、これにより478kmの航続距離と155kWhの出力を実現する。さらに重要なのは、使用されるプラチナが90％削減されたことで、潜在的に非常に手頃な価格になる可能性がある。
BMW 水素 X5
2022年に生産開始予定のX5は、総出力368馬力、2つの水素タンクに合計6kgの水素を貯蔵し、バッテリーを支援する回生ブレーキを備える。給油には3分から4分かかると言