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水素プロトタイプが燃料電池への道を歩む

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長い間、自動車の動力源となるガソリンの究極の代替品として、水素が使われてきた。 まもなく、消費者は燃料電池車や他の自動車メーカーのタイヤをけん引することができるようになるだろう。

2013年10月11日

2000年代初頭から水素自動車がどこまで登場したかを実証するため、トヨタは今週、日本で小型の試作セダンを試乗した。 来月の東京モーターショーでは、外観の異なる同様の車が登場する。 急速な加速とハンドリングを示したこの車は、米国、日本、ヨーロッパに、早ければ来年にも2015年モデルとして到着する予定である。
「以前は良かったでしょうが、この時点までには長い時間がかかりました」と、トヨタの燃料電池開発と電気自動車プログラムを管理する技術者である小木曽佐藤氏は木曜日、東京でのインタビューで語った。 「すでに次世代車の開発に着手しています。 私たちは待っていません。」トヨタは、この技術のリーダーとしての地位を確立しようと競い合っていますが、多くの企業を抱えています。 ホンダ、現代自動車、ダイムラー、ゼネラルモーターズ 1990年代以降、水素が豊富な低炭素燃料として魅力的であることを背景に、燃料電池に何十億ドルもの資金が注入されてきた。
テスラ・モーターズなどの批評家 エロン・マスク最高経営責任者(CEO)は、大半の水素は天然ガスから生成されるため、複雑すぎる、コストがかかりすぎる、クリーンではないと指摘する。 トヨタは、これがゲームチェンジャーであると主張している。すなわち、排気ガスがゼロで石油に似た性能を発揮し、バッテリーで動く自動車のサイズ、距離、燃料補給時間の問題を回避するというものである。
水素燃料電池は、1960年代から宇宙船に使用されており、電気をつくり、水蒸気のみを排出しています。 大量市場でのアピールのため、自動車メーカーは、高価な貴金属を使用する燃料電池「スタック」や、自動車に燃料を貯蔵する高圧炭素繊維タンクのコスト削減をめぐって競争している。 これらの問題を解決することは、水素自動車が2018年または2020年までは「重要な技術」にならない可能性があることを意味する、とミシガン州ウエストブルームフィールドのバウム&アソシエーツの独立系自動車アナリスト、アラン・バウム氏は述べた。
「燃料電池は、2020年代の10年間の技術だと考えています。10年前半には、小さいながらも急成長を遂げています。これは、現在のEVに見られる技術と似ているわけではありません」と同氏は述べた。

トヨタは水素自動車の販売台数目標を設定していないが、2020年までには年間数万台に達するとの見通しを示した。 この時点までには、システムのコストは少なくとも半分下がるはずだと同氏は述べた。

同社によれば、トヨタの2015年モデルの燃料電池車は、燃料1本当たり500km以上の走行距離を持ち、テスラの7万ドルモデルSに匹敵するレベルになるという。 米国のトヨタ幹部は、これまで5万ドル程度の費用をかける可能性があると述べていたが、価格は明らかにされていない。 自動車メーカーによると、試作車の価格は2000年代半ばには100万ドル以上に達したという。
今週駆動されたプロトタイプは、新しいパワートレイン・システムを、カローラ・コンパクトよりも大きく、中型カムリよりも小さい、あるいはプリウスほどの大きさのレクサスHS250hのシャーシに搭載した。 新型車は、トヨタブランドで販売されるが、日本では「トヨタさい」として販売される「HS」の改良型プラットフォームに搭載される予定である。
トヨタの新型車は、タンクに約5kgの圧縮水素を貯蔵し、3分で完全に充填できるという。 給油はガソリンと同じくらい簡単です。 ホース内のセンサーは、適切な取り付けを確実にし、タンクが最大推奨圧力まで満杯になるまで充填します。 システム全体の電力は約100kwになるだろう、とオギソ氏は言う。
Hondaは、数十台のFCXクラリティー燃料電池セダンをロサンゼルス地域のドライバーにリースしており、中型車の新バージョンは2015年までに発売される予定だと発表した。 同社は7月、GMとの提携を発表し、2020年までにさらに進化した燃料車を市場に投入すると発表した。 ヒュンダイ氏は、技術面でのリーダーとしての地位を目指し、来年にも燃料電池車の実用化を計画していると述べた。同社のジョン・クラフシック最高経営責任者(CEO)は述べた。
韓国最大手自動車メーカーは、来年初めに米国で発売されるTucsonクロスオーバー・ビークルの水素駆動バージョンの製造を開始したとKrafcik氏は電子メールで語った。

フォード・モーター ダイムラーと日産自動車(株)を含めた燃料電池の開発提携を進めています。 ルノー 同様に、トヨタとBayerischer Motoren Werke AG(BMW)は、水素が市場に足がかりを得る確率を高めるために、この技術に協力している。 燃料電池車のコストを削減することは、戦いの半分にすぎない。燃料を供給するステーションは少なく、その間隔は遠い。
世界最大の水素自動車評価プログラム「カリフォルニア燃料電池パートナーシップ」のキャサリン・ダンウッド氏は声明で、「この技術はここにあり、自動車メーカーは準備ができている」と述べた。 「燃料電池電気自動車を販売またはリースする前に、はるかに大きな燃料供給インフラを整備しなければならない」。
日本、ドイツ、韓国では、水素燃料ステーションネットワークの構築に向けた政府プログラムが実施されている。 カリフォルニア州はまた、9年間で100カ所の駅への資金提供を承認している。 同パートナーシップのウェブサイトによると、9カ所の公設水素ステーションがオープンしており、19カ所が開発中である。

カリフォルニア大学デービス校の運輸研究所所長で、カリフォルニア州大気資源委員会の委員を務めるダン・スパーリング氏は、自動車メーカーは「技術と市場の進歩に真剣に取り組んでいるようだ」と述べた。 強力な政府機関は、自動車メーカーに、州の大気質問題に対処するために、低排出・無排出のさまざまなモデルを販売することを義務付けている。
プリウスが1997年に到着したとき、あまりにも複雑でコストがかかりすぎていたように、トヨタは課題を解決できると考えていると、研究開発担当取締役兼専務の佐賀幸栄氏は言う。 「将来的には、この技術が必要になると考えている」と述べた。

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