燃料電池車について

2021.1.12

トヨタとホンダから燃料電池で走る車が発売され、海外のメーカーからも発売されています。燃料電池の技術は歴史が古く、1966年にアメリカゼネラルモーターで試作車が走っています。その後ソニーなども本格的に燃料電池の開発に取り組みましたが、プラチナ金属を使用することをはじめ、新しい技術理論である燃料電池の開発は、数十年間もその開発が眠っていました。

燃料電池車はモーターで走る電気自動車なのですが、タクシーが後ろのトランクルームにLPガスのガスボンベを積んで走っているのと同じように、水素ボンベを積んで走ります。燃料電池であるスタックに、その水素と大気中に含まれている酸素を取り入れて化合し、最大100KW以上もの強力な電気を発電し、システム安定のために小さなバッテリーと組み合わせてモーターだけで走る電気自動車です。

燃料電池は比較的長寿命です。燃料電池は変換効率が60%前後でエネルギー変換効率が良く、短時間で水素の充填ができ、一度の充填で500Km以上走る事が可能ですから、トラックにも高圧タンクを付けて長距離運送が出来ます。燃料電池システムは同じ出力のディーゼルエンジンに比べ重さが3分の一くらいで駆動モーターの重量をプラスしてもコンパクトで軽いです。

燃料電池システムは、まだ高価ですし心臓部のスタックを作るのにはエンジンを作る何倍ものCO2を排出しているようです。スタックにはある程度のプラチナを使用しているのですが、量産効果によって価格が下がるまでもう少し待たなければなりませんが、電気自動車のように長年の間に何度もバッテリーを取り換える費用に比べてとても安いので、主にバスやトラックなどの大きなエンジンが必要な車両は、初めから燃料電池(FCV)車両になると思っています。

一般的な水素の製造工程では多くの電力が消費されて、取り出した水素のエネルギー量は1/3から1/5のエネルギー分量しか出来ず、大きなエネルギーロスになる事が分かってきました。
なので、電気は電気のままで使用するか、バッテリーに充電して利用した方良いのです。
今は燃料電池車の数が少ないので製鉄所のような火力プラントから出る水素で賄っているようですが、今後は「エネルギーロスを抱えているクリーンエコカー」と言う位置づけになるのかもしれません。


後書き
燃料電池とは、電池ではなくて発電機です。機械的に動く部分は数個の小さなポンプと冷却用の送風ファンしか無く,音や振動も排気ガスも無い発電機です。出るのはある程度の発熱と、わずかな水を排出します。

水素はガソリンのように着火すると大気中の酸素と化合して発火する気体です。80年ほど前の水素による飛行船ヒンデンブルクの火災や、福島原発の水素爆発が有りますが、技術者に「水素とガソリンは、どちらが危険ですか」との問いかけには「水素は漏れてもすぐに勢いよく上昇し無くなりますから、水素を給油するスタンドにおいては、ガソリンほど危険ではありません」と回答していました。

燃料電池車に積まれている100KW以上の発電をする燃料電池ユニットは、簡単に移動ができる強力な発電機です。僕は、この小さくて強力な燃料電池(発電機)は、簡単に戦地へ移動ができることが気になっています。
たとえば工場で鉄にレーザー光線を照射して溶解切断する強力な光は、何Kmも先に有る目標にも正確に照射できます。

僕は50年以上前にバチンという音と共に一瞬にして1.5mほど離れた10円玉に2mmくらいの小さな穴を開けるレーザー光線を目の前で見ています。その後に技術者が中にあるレーザーを作る部品を見せてくれて、コイル状の放電管の中心に設置した筒形の大きな人工ルビーにその光を集めて、レンズでその光を絞り込んでレーザー光線を照射する仕組みでしたが、その脇にあった電源装置がとても大きかったことを記憶しています。

燃料電池車の電源が有れば、電子レンジ数十倍のマイクロウエーブ(電磁波)をパラボラアンテナで人に向けて照射し、数秒で戦意喪失させる仕組みがアメリカ軍で完成しています。

移動する人を認識し車や航空機も瞬時に認識してロックオンする技術や、ミサイルや航空機側がどれだけ揺れ動いていてもロックオンができる技術は、数十年前に完成しています。レーザー光線であれば命中が外れる事はありません。

2021年01月12日