トヨタの水素エンジン、次世代燃料でガソリン車を復活させる技術
トヨタの水素エンジン、ガソリン車復活の鍵

トヨタ自動車は、水素を燃料とするエンジンの実用化に向けて開発を加速している。水素エンジンは、従来のガソリンエンジンの仕組みをほぼそのまま活用し、燃料を水素に置き換えることで二酸化炭素(CO2)排出を実質ゼロにする技術だ。同社は2021年のスーパー耐久シリーズに水素エンジン搭載のカローラを投入し、実証実験を開始。2025年以降の市販化を視野に入れている。

水素エンジンの仕組みと利点

水素エンジンは、ガソリンエンジンと同じ内燃機関であり、ピストンの往復運動で動力を得る。燃料に水素を使用するため、燃焼時にCO2を排出しない。ただし、窒素酸化物(NOx)が発生するため、排気ガス処理が必要となる。トヨタは、既存のエンジン生産ラインやサプライチェーンを活用できる点を強みとし、燃料電池車(FCV)と並ぶカーボンニュートラルの選択肢として位置づけている。

トヨタの担当者は「水素エンジンは、エンジン音や振動など、内燃機関ならではの魅力を残しつつ、環境性能を向上できる」と説明する。また、水素は電気自動車(EV)のバッテリーに比べてエネルギー密度が高く、短時間での充填が可能なため、商用車や長距離走行に適している。

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実証実験と課題

トヨタは2021年から、水素エンジンを搭載したカローラでスーパー耐久シリーズに参戦。2023年には、水素エンジン搭載のGRヤリスを開発し、公道走行試験も開始した。これらの実験を通じて、水素の供給インフラやエンジンの耐久性、燃焼制御などの課題を洗い出している。

水素エンジンの最大の課題は、水素の製造・供給インフラの整備だ。現在、日本国内の水素ステーションは約160カ所と限られており、普及には大幅な拡充が必要となる。また、水素の製造コストも高く、グリーン水素(再生可能エネルギー由来)の普及が不可欠だ。

競合技術と市場展望

自動車業界では、EVへの移行が加速する一方、トヨタは水素エンジンを含むマルチパスウェイ戦略を掲げる。欧州では、ガソリンエンジン車の新車販売を2035年までに事実上禁止する方針だが、合成燃料(e-fuel)を使用する内燃機関は認められる可能性がある。水素エンジンも同様に、カーボンニュートラル燃料を使用するエンジンとして位置づけられる。

トヨタは、水素エンジンを搭載した車両を2025年以降に市場投入する計画だが、具体的な販売台数や価格は未公表。同社は「水素エンジンは、EVと競合するのではなく、多様なニーズに応える選択肢の一つ」としている。

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