どうして走るの??水素自動車の仕組みを解説【水素と酸素で発電】

こんにちわ!マックです^ ^

エコカーの代表格としても有名な水素自動車ですが、そもそも水素でなぜ車が走るんだ??って気になりますよね。

  • 走ると水が出るって本当?
  • CO2が出ないって聞いたけど…
  • どうやってエンジンを回してるんだ??

などなど、気になることはたくさんありますよね。

というわけで今回は水素自動車の仕組みについて、深掘りをしていこうと思います。

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水素で自動車が走る仕組み

水素自動車が走る仕組みは以下の通りです。

  • 水素と酸素で発電
  • 排出されるのは水だけ

では解説します。

水素と酸素で発電

水素自動車は、水素と酸素の化学反応を利用して発電し走行をします。

その発電した電気でモーターを動かし、車を走らせるってわけです。

なので、モーターを利用して走行するという点では、電気自動車と同じなんですね。

要するに車に小さな発電所があるとイメージするといいかもしれません。

でもどうやって発電してるの?

とはいうものの、その肝心の電気はどうやって発電しているの?って思いますよね。

これを知るにはこの動画を見るとわかりやすいです。

水に電気を加えると水の電気分解が起こり、酸素と水素に分かれます。

では逆に水素と酸素を反応させることで、電気が発生できないのか?という部分を利用したのがこの水素自動車の発電原理(仕組み)なんですね。

排出されるのは水だけ【CO2なし】

また水素自動車の場合、ガソリン車のように燃やしてタービンを回しているのではなく、酸素との化学反応で発電しモーターを回しているため、CO2が排出されることはありません。

先ほどの動画でもあったように、水からの電気分解と逆の工程で電気を発生させているため、当然作られるのは水(水蒸気)ということになります。

なので走れば走るほど水が排出されるという、まさにクリーンエネルギーってわけですね。

水素自動車は騒音も少ない

ガソリン車はガソリンを燃やして動いているため、エンジン音なども大きいです。

しかし水素自動車の場合、水素を燃料電池などに送るポンプ音やモーターの駆動音などはあるものの、エンジン音などの騒音がないため、とてもクリアです。

エネルギー効率も高い

また水素はとてもエネルギー効率が高いらしく、ガソリンの場合は最高でもエネルギー効率が40%程度なのに対し、水素は理論上は83%とものすごく効率が高いです。

なので燃料としてみても、ガソリンよりも優位性が高いのがわかりますね。

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水素自動車はコストとインフラ整備の仕組みが課題

ここまでで水素の仕組みや可能性などがおおまかに理解できたものの、まだまだ水素自動車には課題が山積しています。

その理由に、

  • 燃料電池の製造コスト
  • 水素自体のコスト
  • 水素ステーションの数

などが挙げられます。

燃料電池の製造コスト

水素から電気が作れるとはいうものの、コストが見合わないと普及はしません。

水素自動車の場合、この主要部分である燃料電池の製造コストも高いのが一つの障壁となっています。

トヨタのFCVであるミライは、新車では700万を超え、補助金を活用しても500万を超える高級車です。

水素自体のコスト(ガソリン車の2倍)

また水素自体のコストも現状高いと言わざるを得ません。

水素の値段は1Lあたり150円言われています。

え?ガソリンと同じくらいだから平気じゃないの?

と思われるかもしれませんが、これはあくまで水素単体の値段であって、これに税金や水素ステーションの設置コストなどを含むと、およそ倍になると言われています。

水素製造工程ででるCO2も課題

水しか出さない究極のエコカーと言われているものの、その原資である水素を作る際に二酸化炭素などが発生する問題もあります。

エネルギー効率がガソリンの倍以上あるとは言え、この課題はクリアするべきと言えます。

水素ステーションの数

それに加えて、水素ステーションなどの数もまだまだ少ないです。

というのも、水素ステーションの場合、1箇所作るのに4〜5億円程度かかると言われていて、ガソリンスタンドは1億円程度なのでおよそ4〜5倍も設置コストがかかります。

なので、これをガソリンスタンドと同レベルの数に増やしていくというのは、まだまだ課題があると言わざるを得ません。

課題はあるものの可能性は高い

これだけ課題も山積している水素自動車ですが、まだまだ可能性は高いと思います。

10年前は聞いたこともなかった「水素社会」なんて言葉も、今ではニュースなどでもよく聞くようになりました。

初めてプリウスなどが出た時も、エコカーに対する関心などなかったと思いますが、最近では当たり前にもなっています。

というわけで、水素もまだまだ課題はありますが、ぜひ普及してもらいたいという思いも込めて、可能性は高いとまとめさせてもらいます。

まとめ

今回の内容はいかがでしたか?

水しか出さない車なんて最高ですよね^ ^

色々と課題はあるものの、作り手も国も一緒になって普及に力を入れて欲しいものです。

 

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ABOUTこの記事をかいた人

18歳で初めて乗った車がアストロ(アメ車)^ ^身内にディーラー役員がいる根っからの車大好き家庭に育つ。ムーブやエスティマ、レクサスisF、ベンツS600Lと今まで乗ってきた車は10台以上の車マニア。