水素自動車は、ゼロエミッションを目指す現代には、非常に有効な手段といえます。それは、大気汚染となる物質を限りなく少なくできるからです。では、水素自動車とはどのような車なのでしょうか？本記事では、水素自動車の仕組み、燃費、価格などを解説します。
水素自動車とは？ ～仕組み～
水素自動車とは、どのような仕組みで出来ているのでしょうか？ここでは、水素自動車の構造や原理などを解説します。
水素自動車の基本的な原理
一般的な水素自動車(トヨタのMIRAIなど)は、水素を燃料にして、酸素と化学反応を起こすことで発電された電気を使って、モーターを駆動し走行させる原理です。一般的な水素自動車は、化学反応を起こすために燃料電池が使用されています。
FCV(燃料電池自動車)では、水素と酸素を利用して、水（水蒸気）のみを排出するためまさにゼロエミッション車といえます。また一般的な化石燃料車に比べ、エネルギー効率が良い事もあり、次世代に向けて開発が進んでもいます。
水素自動車は、上記のようなFCVモデルだけではなく、通常のエンジンを改良して燃料を高圧水素に置き換えた車も開発されています。例えば、マツダ開発の水素ロータリーエンジンなどです。
こちらは、ロータリーエンジンをベースにすることで、コストダウンも図られています。また同時にガソリンも使用できる仕組みとしています。
水素自動車とは、どのようなメリットがあるのか？
水素自働車とは、燃料に水素（高圧水素・水素吸蔵合金・液体水素）を用いてモーターやエンジンなどを稼働させて走行する車のことをいいます。
水素を利用するという事は、石油系燃料とは違い、色々な原料から水素を取り出すことが可能になります。例えば、バイオマスや太陽光などからもです。クリーンで持続可能なエネルギー社会に変化できることにもつながります。
水素自動車とは？ ～燃費性能・車両価格～
水素自動車とは、どのような燃費性能であったり、車両価格なのでしょうか？
水素自動車と他の燃料車などの燃費比較
先ほどお話ししましたが、水素自動車は、ガソリンなどの一般的な化石燃料のエネルギー効率が15％～20％前後なのに対して、約30％のエネルギー効率が得られる特長があります。
2021年11月時点での水素価格は、1㎏あたり1300円前後です。では、トヨタ MIRAIの場合を例にしてみます。MIRAIには5.6㎏の水素燃料が入ります。満タンで7280円です。MIRAIの燃費は、1㎏の水素で135㎞ですので756㎞走行できます。
MIRAIと同程度のモデルとなるクラウンハイブリッドモデルでは、66リットルのレギュラーガソリンが入ります。レギュラーガソリンが160円位ですので、満タンにすると10560円です。20㎞/L（FR）で計算すると、1320㎞走行できます。
仮に水素で、1320㎞走行するためには、9.78㎏の水素が必要です。12714円の燃料費がかかります。
水素とガソリンモデルでの燃費差は、若干水素の方が高いという結果になります。ただ皆さんもご存じかと思いますが、ガソリン車の公表燃費は、必ずしも実態と同じにはなりません。水素自動車とガソリンモデルでは、現在は同等に近い燃料価格になるといえます。
水素自動車と他の燃料車の価格比較
現在販売されている水素自動車の代表と言えば、先程も登場したトヨタMIRAIです。このMIRAIは、約7,100,000万円～8,600,000万円の車両価格となっています。MIRAIは、FR駆動です。
ではトヨタ クラウンの場合は、どうでしょうか？ガソリンモデルでは、5,099,000円～5,759,000円、ハイブリッドモデルでは、4,899,000円～7,393,000円です。
車両価格は、MIRAIの方が高いという結果になっています。ただクラウンハイブリッドの最上級車と比較し、これからの環境のことや法人として持つ場合のイメージを考えるとMIRAIという選択肢もあり得るかもしれません。
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水素自動車とは？ ～今後の課題・デメリット～
ゼロエミッションに向けて世間が動いていますがまだまだ、水素自動車にはデメリットが多くあります。どのようなデメリットが水素自動車にあるのでしょうか。課題としていくつか見ていきましょう。
【価格問題】車両価格を普及しやすい価格に下げられるか？
現在の水素自動車は、一般的なガソリンモデルやハイブリッドモデルから比べると、車両価格が高いという現実があります。また水素燃料のタンクなどの容積から、比較的サイズが大きいモデルとなっています。
水素自動車を普及させていくためには、一般的なガソリンモデル同等程度の車両価格になって行く必要があるでしょう。また日本などでは、軽自動車の人気が高まっています。水素自動車のサイズダウンというのも普及拡大では重要な要素になりそうです。
【インフラ問題】水素ステーションの設置個所が少ない
水素ステーションは、筆者が調べた限りでは記事執筆時点で155箇所という結果になっています。圧倒的なインフラ整備不足であるとも考えられます。インフラ整備が進まないと、普及拡大は非常に難しいといえます。
