水素は、未来の持続可能な自動車燃料としてのブレークスルーの頂点に立つことができますか？

水素は、究極のクリーンなエネルギー燃料として長年にわたって注目されてきましたが、その約束を果たすことはありませんでした。しかし、世界的なエネルギー組織の専門家によると、これらすべてが変化する可能性があるということです。

「気候変動の大きな課題や風力・太陽光発電業界の台頭は、新しい風潮を生み、自動車業界以上に政府や企業から新たに注目を浴びています」 と起動日本の長野県軽井沢で開催されたG20で「水素の未来」レポートを発表した国際エネルギー庁[1]（IEA）のFatih Birolは述べています。

また、 世界経済フォーラム エネルギー諮問委員会は、新しい技術とプロセスの開発により、今後数十年で水素が交通手段を変革する可能性があると考えています。

彼はクリーンな車両が今日と実質ゼロ・エミッションの未来との間のギャップを埋める際に担う重要な役割を強調し、水素の保存能力を指摘しました。「テキサス州の大きな水素貯蔵施設は、世界最大のリチウムイオン電池コンプレックスの約1,000倍の電力を保持できます。」つまり、大きな進歩を促進する重要な要因となる可能性があります。

電力の供給は個人輸送の未来の大きな一部であると考えられている一方、Birol氏は、水素の潜在的な力は、主要産業分野の伝統的な港に対する自然な傾向と組み合わせることにより、製油所、化学工場、製鉄所へのトラックから船にいたる全てに動力を供給する新しい手段を開発する機会を提供すると考えています。

彼のビジョンが現実になれば、今日の重工業業界は脳卒中で倒れてしまいます。温室効果ガスと有害な排出ガスはなくなり、代わりに水だけを生成するエネルギープロセスに置き換えられます。そして、それ自体を使用してさらに多くのエネルギーを生成できます。

「世界で最も豊富な要素」によってこれらすべての動力を得ることができるようになるかもしれません。Birol 氏は述べました。: “好ましくないことは何ですか？”

克服すべき非常に大きな課題が必然的にあります。財政的なものではありません。Birol 氏は次のように述べています。「政府は、水素が成功するか失敗するかを判断するのに重要な役割を担います。国際エネルギー機関の分析によると、現在進行中の200以上のプロジェクトのほとんどは、政府による直接的な資金提供にかなり依存しています。しかし、賢明な政策では、プライベートセクターが、クリーンな水素の長期的な供給を確保することを奨励し、優秀な事業を支援する投資家にインセンティブを提供することを奨励すべきです。」

それ以上に、「世界は、水素を持続可能なエネルギーの将来の重要な一部にするという、この前例のないチャンスを逃してはなりません」と彼は述べました。また、水素テクノロジーを直接的に支援し、それに対する投資を奨励するように設計された政策を導入する国が増えることで、Birol氏は彼の希望を実現することができるかもしれません。[2].

水素燃料電池車両が、現在より広範囲で採用されている電気車両と比較して魅力的な代替案を提供できる理由がいくつかあります。最初に、水素車両の範囲は700km～800kmです。これに比べ、最高のパフォーマンスをする電気自動車で300km～400kmです。[3]燃料電池自動車は、ガソリン車と同じ速度で燃料を再燃することができます。これは、電気車両の充電プロセスよりもはるかに迅速です。水素は、水を分解し、燃料電池車両に必要な水素を生成する再生可能エネルギー源によって生成される過剰電力によって生成される完全にクリーンな電力源です。[4].

クリーンな水素の開発により、水素の進行を抑制する課題の一部が克服されるかもしれません。従来は、水素を生産することは清潔なプロセスではありませんでした。天然ガスは、水素生産の現在の一次エネルギー源であり、この燃料コストは、総水素生産コストの45%～75%を構成しています。[5]. 化石燃料から水素を生産するということは、水素の需要が急増したため（1975年以降3倍になったため）、従来の水素生産によって発生する排出量も急増したことを意味します。現在、年間8億3,000万トンのCO2を排出しており、英国およびインドネシアの総CO2排出量とほぼ同じです[6]。

しかしながら、近い将来、良いニュースがあります。再生可能エネルギーのコストが落ちると、再生可能なソースから水素を生成することがより実現可能になり、それにより排出量が最小限に抑えられます。直近の「水素の未来」報告書において、IEAは、再生可能エネルギーの費用減少と水素生産拡大の結果として、再生可能エネルギーから生成される水素の生成費用は2030年までに30%減少されることを予測しています。

“特に、太陽光PVおよび風力発電における再生可能電力に対する費用を減少することで、電解水素への関心が高まります。近年、いくつかの実証プロジェクトがありました。太陽光発電と風力発電に関する費用の減少により、優れた再生可能資源条件のある場所に電解槽を建設することで、水素の低コスト供給オプションが確立する可能性があります.[7]”

水素の時代は来ましたか？

水素は過去に「未来のエネルギー」として注目を浴びましたが、今回の評価で、Bristol氏は一人ではなく、状況が変わる可能性が出てきました。

「政府、企業、その他関係者がこれら近い将来にあるチャンスを掴むことにより、グローバルエネルギーシステムにおけるクリーンで、手頃な価格で、広範に使用できる水素に対する新しく、信頼できる道が開けます。」とIEAレポートは報告しています。[8]

中国では、同国の電気自動車の売り上げが世界で販売される2台のEVのうち1台を占めるようになったことで[9]、水素燃料電池車に基づく新しい自動車革命を促しています。アウディの元エグゼクティブで中国の科学・技術大臣も務めたWan Gang氏は、電気自動車の成長をサポートするため中国が使用したものと同類の国内補助金政策は、大きな影響を与える可能性があります、と述べました。

「私たちは水素学会を確立するべきです」 サウスチャイナモーニングポストの最近の記事でWan氏は述べました。「燃料電池に移行する必要があります。」

彼は、最近のブルームバーグニュースのインタビューでこの考え方を継続しました。

水素燃料電池車の人気とアクセスが急激に増加した場合、中国のバス部門にとっては特に朗報となるでしょう。水素バスは現在、電気自動車よりもフルタンクで150％多く運転できます（500km対200km）[10]Wan氏は、長距離バスが中国全土で市内中心部のバスを5対1で上回っているという事実を強調しています。

三井レポートは、輸送革命を促進するために、必要な水素を買収するグリーンメソッドを提案しています。“中国では、風力および太陽光電力から生成される大量の過剰電力が放棄されています。このような電力が水素に変換されれば、水素燃料で約200万台の自家用車を充電するという需要を満たすことができます。[11]」

インフラストラクチャの構築

提供される可能性に耐えるには、これらのような野心には莫大なインフラ開発が必要になります。現在の推定では、水素ステーションの建設コストは378万米ドルから473万米ドルになっています。[12]しかし、水素ステーションの建設と無人操作の許可や低コスト水素コンプレッサー機器使用の許可を含む運用に関する規制の緩和により、これらのコストを半減するように設計されています[13].

水素燃料インフラの観点から、中国はいまだに小規模で、大きな国土に12の水素燃料ステーションしかありません。[14]しかし、海を越えたその近隣日本は、水素燃料電池車両の世界的リーダーです。2025年までに200,000台の水素車両を道に走らせることを目標としており[15]、2030年までには800,000台に増やす予定です[16]。これらは、2020年末までに稼働する200の水素燃料ステーションの全国ネットワークによってサポートされます。2020年の東京オリンピックを、「数百万台の水素車を国内の道路で走らせる」ためのレースを開始するための舞台としています[17]。」 さらに、2025年までに320の水素ステーションを作動させ、[18]2030年までに900まで増やす予定です[19]。

トヨタ、日産、ホンダなどを含む日本の強力な自動車メーカー11社は水素燃料インフラの拡大にも貢献しています。Japan H2 Mobilityと呼ばれるベンチャーを創立し、国内全土で水素燃料ステーションを開発しています。

日本の安倍晋三首相は次のように述べています。「我が政府は、2050年までに水素の生産費用を少なくとも90%削減し、天然ガスよりも安価であることを目指しています。」

その他の場所では、世界中の使用済み燃料電池車両の半分がカリフォルニア州にあります[20]。米国は、現在、4,200台を超える燃料電池車両に燃料を供給する34の水素ステーションを持っています[21]。カリフォルニア・エネルギー委員会は、2018年から2019年の投資計画更新の一環として、40以上の水素給油ステーションの完成のために、9200万米ドルを資金提供することを表明しました[22]。カリフォルニア全域で進行中の燃料電池自動車の進歩に密接に関係する人々にとって、それは歓迎すべき展開です。

カリフォルニア州燃料電池パートナーシップ、レジスレイティブ・アウトリーチ＆コミュニケーションのKeith Malone氏は、次のように述べています。「大きな問題はインフラストラクチャの建設です。これまでに示したのは、水素ステーションをオープンすることができれば、自動車メーカーが車を売ることができるからです[23]。」

Hyundai、Nikola、Abdul Latif Jameelの昔からのパートナー トヨタ自動車株式会社は全て、水素駆動車両を開発しており[24]、メMercedes-Benzはすでに欧州市場においてGLC燃料電池を使用しています。[25]そして、X5モデルを通じてドイツの自動車メーカーBMWからからの水素燃料電池市場への差し迫った参入があります。[26]水素がブレークスルーの鍵であるという考えの背後には大きな信頼性があることは明らかです。

トヨタは、長い間、水素燃料電池技術が幅広い種類の車両で持続可能なゼロエミッションソリューションを提供できると主張しており、2020年以降、燃料電池電気自動車の世界的な販売が大幅に増加すると見ています。[27]これらの期待に沿って、2020年から30,000車以上の燃料電池電気自動車を毎年生産する予定です。[28] – 2018年の3,000車から大幅に増大しました。 

これらのセンチメントをサウジアラビアに反映すると、Saudi AramcoとAir Productsのパートナーシップが、ダーラン・テクノ・バレー・サイエンス・パークに最初の水素燃料電池燃料給油ステーションを建設しました。       

ステーションのパイロットテスト段階で使用する水素燃料車は、アブドゥルラティフジャミールモーターズとトヨタ自動車株式会社がトヨタミライ燃料電池車を供給しました。

トヨタは20年以上にわたり水素に投資しています。最初の大衆向け水素燃料電池車両として2014年にミライが発売されました。ミライは、圧縮水素ガスで走行し、水のみを排出するゼロエミッション車です。この車は、空気からの酸素と燃料タンクからの水素を組み合わせて電気を作り出す燃料電池を介して電力供給されます。

Raad Al Saady of Abdul Latif Jameelは述べました。: 「トヨタとのエキサイティングなコラボレーションは、水素駆動の輸送車両の導入を通じてサウジアラビアの持続可能なエネルギーの未来を築くため、長年参加を続けています。現在、主に石油または天然ガスから生成される水素は、電気自動車と比較してはるかに高い範囲で同じ5分間のガソリンスタンドの燃料供給体験をドライバーに提供するクリーンで持続可能な燃料です。」

Abdul Latif Jameelは、長年にわたってトヨタ自動車株式会社と長年にわたって協力し、水素燃料電池自動車の継続的な開発、配送、および広範なモビリティのグリーンな未来への統合を楽しみにしています。

[1] How hydrogen can offer a clean energy future, World Economic Forum, 5 June 2019

[2] The Future of Hydrogen, IEA, accessed August 2019

[3] Fuel cell cars in for a lift as Japan looks to expand infrastructure, Nikkei Asian Review, 6 March 2018

[4] The coming hydrogen fuel cell evolution, Digital Trends, 21 July 2018

[5] The Future of Hydrogen, IEA, accessed August 2019

[6] The Future of Hydrogen, IEA, accessed August 2019

[7] The Future of Hydrogen, IEA, accessed August 2019

[8] The Future of Hydrogen, IEA, June 2019

[9] Wan Gang, China’s father of electric cars, thinks hydrogen is the future, South China Morning Post, 13 June 2019

[10] China’s Father of Electric Cars Says Hydrogen Is the Future, Bloomberg, 12 June 2019

[11] Development Potential of Hydrogen Fuel Cell Electric Vehicles in China, Mitsui & Co, March 2019

[12] Fuel cell cars in for a lift as Japan looks to expand infrastructure, Nikkei Asian Review, 6 March 2018

[13] Fuel cell cars in for a lift as Japan looks to expand infrastructure, Nikkei Asian Review, 6 March 2018

[14] The godfather of EVs in China has turned his attention to hydrogen cars, Green Car Reports, 20 June 2019

[15] Japan Sees Big Future in Hydrogen Cars, Engineering.com, 9 April 2019

[16] Japan: Taking a Lead in Hydrogen, The Chemical Engineer, 1 April 2019

[17] Japan’s hydrogen dream: game-changer or a lot of hot air? Financial Times, 17 June 2019

[18] Japan Fuel Cell Developments, Fuel Cell and Hydrogen Energy Association, 11 March 2019

[19] Japan Sees Big Future in Hydrogen Cars, Engineering.com, 9 April 2019

[20] Japan Is Betting Big On The Future Of Hydrogen Cars, NPR, 18 March 2019

[21] California Doubles Down on Hydrogen Infrastructure, World Business Academy, accessed July 2019

[22] California Doubles Down on Hydrogen Infrastructure, World Business Academy, accessed July 2019

[23] The coming hydrogen fuel cell evolution, Digital Trends, 21 July 2018

[24] The godfather of EVs in China has turned his attention to hydrogen cars, Green Car Reports, 20 June 2019

[25] BMW Promises To Join The Hydrogen Fuel Cell Party, Forbes, 1 July 2019

[26] BMW Promises To Join The Hydrogen Fuel Cell Party, Forbes, 1 July 2019

[27] Saudi Aramco and Air Products to build Saudi Arabia’s first hydrogen fuel cell vehicle fueling station, Abdul Latif Jameel, 25 January 2019

[28] Toyota plans to expand production, shrink cost of hydrogen fuel cell vehicles, Reuters, 26 July 2018