大気環境の情報館

燃料電池自動車

仕組み

燃料電池自動車は、車載の水素と空気中の酸素の化学反応によって発生する電気でモーターを回転させて走る自動車です。
燃料は、気体水素が主流ですが、ほかに、液体水素、気体水素に改質可能な天然ガス、メタノール・エタノール、ガソリン・軽油などの炭化水素なども利用できます。
ただし、暖気運転中は発電量が安定せず、急発進や急加速など急激に負荷がかかると電圧が大きく変動し、大電流の供給ができなくなるなど走行に支障をきたす恐れがあるため、できるだけ一定の負荷による発電が必要です。
そのため、補助バッテリーやコンデンサを設け、発電した電力の一部を一時的に充電し、モーターは走行状態にあわせて燃料電池からの発電電力と補助バッテリーやコンデンサからの電力供給の併用により駆動するタイプが主流となっています。

特徴

燃料電池自動車は、燃料から動力を取り出す際のエネルギー効率が、ガソリンエンジン車やディーゼルエンジン車と比べて高くなっています。
また、直接水素を燃料とする場合、水素と酸素の化学反応による水蒸気しか排出しません。太陽光やバイオマスなど、クリーンで再生可能なエネルギーを利用して水素を製造することによって、より地球温暖化防止に貢献できます。
さらに、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンのように部分負荷運転の際の極端な効率低下がなく、高効率な走行が可能です。

課題

技術面では、耐久性や信頼性の確保のほか、コストダウンが大きな課題となっています。一方、インフラ面では、炭化水素系燃料は既存の供給インフラを活用できるものの、水素供給の場合の新たなインフラ整備が求められています。

燃料の供給方法

現在、国内を走行している燃料電池自動車は、圧縮水素を燃料とするタイプが主流となっています。燃料電池自動車への水素充填をガソリンスタンドなどと同様に行うことができる施設として、水素ステーションがあります。国内の水素ステーションは、2010年度9月の時点で、関東地区、中部地区、関西地区および九州地区で14カ所あります。また、水素ステーションとは別に、移動式の水素充填装置も一部のメーカーなどから販売されています。

主な車種

トヨタ「FCHV-adv」、ホンダ「FCXクラリティ」などが代表的な車種です。

メンテナンス/購入・リースの方法

現在、燃料電池自動車は、官公庁や一部の法人へのリース販売のみとなっていますので、詳しくはメーカー各社へお問い合わせください。なお、メンテナンスについても、各メーカーに確認をしてください。

普及状況・研究開発状況

2011年1月、自動車メーカーおよび水素供給事業者13社が、燃料電池自動車の国内市場導入および水素供給インフラの普及開始に向けて共同で取り組むことに合意し、共同声明を公表しました。市場への本格導入が開始される2015年には、自動車会社が量産車を販売するほか、販売に先立ちエネルギー事業者が東京、愛知、大阪および福岡の4大都市圏を中心として、量産車の販売台数の見通しに応じて必要な規模(100カ所程度)の水素ステーションを先行的に整備することを目指すことが示されています。

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