環境・エネルギー
燃料電池自動車の２方式
(1)ハイブリッド方式
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(2)ダイレクト方式
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燃料は水素
(1)水素を車に直接搭載する。
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(2)車に水素製造の改質器を載せ、車上で原料から水素を採取する。
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Ⅰ．燃料電池自動車の方式と特徴
1.燃料電池原料の水素の製造法
燃料電池の燃料は水素であり、車への水素の供給方法は、2つある。
(1)水素を車に直接搭載する。
(2)車に水素製造の改質器を載せ、車上で原料から水素を採取する。
①ガソリン改質
ガソリンを改質して、水素を製造する方法。
ガソリン改質のメリットは、SSの様な今あるインフラを活用出来ること。しかし改質技術はメタノールより難しい。
②メタノール改質
ガソリンを改質して、水素を製造する方法。
メタノール改質のメリットは、技術的には易しい。しかし、メタノールの供給安定性、インフラ等に問題点あり。
この改質方法をめぐり、世界の自動車メーカーは、2つの方向に分かれ始めた。ガソリン改質陣営がトヨタ、GMなど、メタノール改質陣営がダイムラークライスラー、フォードなどである。
2.燃料電池車の駆動方式
(1)ハイブリッド方式
燃料電池とバッテリーシステムの併用で、モーター駆動する方式。
トヨタは、ハイブリッド自動車プリウスで実用化したバッテリーシステムの併用化方式に力点をおき、FCHV(Fuel
Cell Hybrid Vehicle)を開発している。
FCHVのメリットは、バッテリーの補助でパワーが増すため、発信時すぐに高出力の得られること、加速に優れるといった点。
(2)ダイレクト方式
燃料電池で直接モーターを回す方式。ダイムラーの開発している方式であり、このダイレクト方式のメリットは、バ
ッテリーのない分だけ軽量・低コストとなり、室内が広くとれるといった点。
3.ダイムラーの燃料電池車
ダイムラークライスラーは、2000年11月、燃料電池車・NECAR5をベルリンで発表した。メタノール改質の燃料電池で直接モーターを回すダイレクト方式。
カナダ・バラード社の燃料電池を搭載しており、1つの燃料電池で75KWの出力。従来と比べ、メタノール改質器と燃料電池が一段と小型化され、実用段階に一歩近づいたものといえる。
問題点は、コストの壁とメタノール燃料供給の社会インフラの2点。
4.燃料電池自動車の最近の研究開発状況
・ダイムラークライスラーAG、BP、BASF、Methanex、Statoil
及びXcellsisは共同で、メタノール燃料電池自動車の 市場化に向け、安全性、健康影響、環境影響、インフラなどの調査研究に取り組む。
・General Motors社およびトヨタはカリフォルニア燃料電池パートナーシップへの参加を表明した。これにより構成メ ンバーは、連邦・州関係5機関、自動車メーカー8社、石油会社3社、燃料電池メーカー2社となった。
・2000.11.1、カリフォルニア燃料電池パートナーシップの本部基地が西サクララメントに正式オープンした。開所式 典には７社から提供された燃料電池自動車が 初めて一堂に会した。5,100平方メートルの敷地に車庫や水素補 給設備を配置し、燃料電池自動車デモンストレーション基地として機能する。
・燃料電池エンジンメーカー Xcellsis社は、カリフォルニア州燃料電池自動車パートナーシップに参加した。同社の エンジンは、パートナーシップ本部開所式に登場した12台中7台の車に搭載された。
5.輸送用燃料電池の現在の推定コスト
・シンクタンクArthur D. Little社は、米国エネルギー省(DOE)の助成によりまとめた燃料電池コスト分析試算結果を 公開した。KW当たりのコストは294ドルと試算し、PNGV2000年目標130ドル/KWと比べ、かなり高いコストとなって いる（DOE
homepage)。
Ⅱ．燃料電池自動車の最近のトピック (新聞情報より) (01.3.1作成)
1.燃料電池自動車の最近のトピック (01.2.1～01.2.28)
・ダイムラークライスラーとマツダは、燃料電池自動車試作車の性能を調べるため国内の一般道路で走行試験を
共同で始めると発表。
ダイムラークライスラーとマツダは、経済産業省の外郭団体、石油産業活性化センター(PEC)と協力して、2/15
から燃料電池自動車試作車を東京、横浜、広島の3カ所で走らせる。燃費、排ガス、安全性などのデータを集
め、実用化に必要な改善点を探る。
ダイムラークライスラーの「Necar5」、マツダの「プレマシーFC」の2台の試作車は、燃料としてメタノールを使用
して、実用走行試験を行う(日経 01.2.14)。
・ホンダは2/13から米国California州で、自社開発の燃料電池スタックを搭載した燃料電池車の公道テストを開始。
ホンダは燃料として水素を使用し、自社開発のスタック(70KW)とカナダ・バラード社製のスタック(62KW)を搭載
した2台の「FCX-V3」を用い、テストを開始した(日刊工業
01.2.14)。
・トヨタは2/27、水素使用の新型燃料電池自動車を開発したと発表。
水素を車載の合金に蓄えるタイプで、燃料電池の出力90KW、最高時速150KMの「FCHV-3」は、燃料電池の他
に、ニッケル水素電池を搭載、運転状況に応じて2次電池を充放電してモーターに電力を供給するハイブリッド
システムを採用した。今夏から、公道での実用走行試験を開始する(日経
01.2.28)。
燃料電池自動車及びハイブリッド自動車の最近のトピック (01.3～01.9)へ
ハイブリッド自動車の特徴
スタート時：モーターの動力のみで発進
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Ⅰ．各社のハイブリッド自動車の状況
1.トヨタ・プリウス
・プリウスのハイブリッドシステム：スタート時はモーター、走行・加速時はエンジンとモーターで動き、その運動エネ ルギーを電気に変換して、内部の電池に充電する。つまり、モーターでアシストする分、ガソリンの消費量減、アシ
ストする電力は減速時に回収する。今まで捨てていた運動エネルギーが戻ってくることから、効率が高まる。
97年12月、ハイブリッド自動車として世界初の発売開始。
・エンジン排気量 1,500cc 最高出力 50ps モーター 30KW。電池は,ニッケルー水素電池を使用。
・燃費 28km/l この排気量クラスの車の約2倍の燃費で、二酸化炭素の排出量は約1/2。
・価格 215万円
2.ホンダ
・ホンダ・インサイトのハイブリッドシステム：エンジンを主動力、モーターを補助動力とする。インテグレーテッド・モ ーターアシスト(IMA)と呼ばれるモーターアシスト機構は、「薄型DCブラシレスモーター」、「ニッケルー水素電池」と 「パワーコントロールユニット」から構成される。
エンジンに大きな負荷がかかる加速時にはモーターがエンジンを補助し、減速時には、発電機の役割を果たして エネルギーを回生・充電させる。
車体軽量化として、「新骨格軽量アルミボディ」を使用。
・エンジン排気量 995cc 最高出力 70ps モーター 10KW
・99年11月より発売。.
・燃費 35.0km/l
・価格 210万円
3.日産
・日産・ティーノのハイブリッドシステム：ガソリンエンジン、電気モーター、リチウムイオンバッテリーの組み合わせ のハイブリッドシステム。都市部などの低速走行では電気モーター、中高速走行では、エンジンが動力源となる。
車両停止時には、エンジンは自動的に停止する。また、Hyper
CVTの無段変速機能により、エンジンとモーター、 それぞれの効率の良い運転が可能ととなり、燃費の向上と力強く滑らかな加速性能との両立を実現。
・エンジン排気量 1,770cc 最高出力 101ps モーター 17kw
・2000年4月発売。
・燃費 23.0km/l
・価格 315万円