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開発進む燃料電池自動車、2005年には一般市販車も John Gartner
Hotwired Japan 2004年12月22日
http://hotwired.goo.ne.jp/news/technology/story/20041224301.html
燃料電池自動車(FCV)がいよいよ研究室から出てショールームに姿を現すかもしれない。
来年には、水素を燃料にして走るこうした車がディーラーに並びそうだ。まだまだ値が張るFCVだが、技術の進歩により、価格競争力にも弾みがつくかもしれないと研究者たちは述べている。
水素と酸素を反応させてエネルギーを取り出すFCV http://www.humboldt.edu/~serc/animation.html は、ガソリン車に代わるものとして過去20年以上にわたって開発 http://www.jhfc.jp/e/fcv/fcv_history.html が進められてきた。そして今月に入って米ザップ社http://www.zapworld.com/about/news/news_zapanuvu.aspが、2005年後半にFCVの市販を開始する予定であることを明らかにした。
ザップ社の広報担当、アレックス・キャンベル氏によると、同社は、現在ヨーロッパで販売されている『スマート http://www.zapworld.com/cars/smartCar.asp 』をベースにし、これを燃料電池で走行するように改造するという。「燃料電池車が本当に実現するのか、これまで世の中の見方は懐疑的だったが、われわれの取り組みにより、人々は、必ず実用化されると考えるようになっている」
FCVが最初に登場するのは、カリフォルニア州サクラメント(PDFファイル http://www.fuelcellpartnership.org/documents/Hydrogen%20Fuel%20Station.pdf )のように、すでに水素燃料ステーション(日本語版記事 http://hotwired.goo.ne.jp/news/news/business/story/20040423103.html )が展開されている地域になりそうだと、キャンベル氏は説明する。ザップ社は、FCVの価格や生産・販売台数などの詳細は明らかにしていない。
ザップ社は一般消費者にFCVを提供する初の企業になるだろうと、米ABIリサーチ社の主席アナリスト、アタカン・オズベック氏は述べる。しかしオズベック氏によると、市場に大量に出回るようにならない限り、燃料電池は消費者向けの技術とは見なされないという。
「望む人は誰でもそれを買えるだろうか？ 大手自動車メーカーが燃料電池車の生産・販売を行なわない限り、本当の意味での消費者向けの製品にはならない」とオズベック氏は話す。
ただしオズベック氏は、実社会でFCVが試験的に導入されるケースの増加は、技術が商用化に近づきつつあることを示しているとも述べた。自動車メーカー各社は、特定の条件における性能評価のために、FCVを自治体や民間企業にリースしている。「2004年初めに比べてこの1年で進展はあったかと聞かれれば、答えは間違いなくイエスだ」とオズベック氏は言う。
ニュース・サイト『フューエル・セル・トゥデイ http://www.fuelcelltoday.com/index/ 』によると、2004年には全世界で600〜800台のFCVが走行テストを行なったという。今月に入ってダイムラー・クライスラー社 http://www.dcx.com/ は、年末までに100台のFCVのテストを行なうことを発表した。同じく今月、ホンダ http://www.honda.com/ が、日本やニューヨークといった冬の気候が厳しい場所で、FCVのテスト(写真) http://www.wired.com/news/images/0,2334,66111-16717,00.html を始めると発表している。
オズベック氏によると、製造コストを現在の10分の1に下げなければ、FCVに価格競争力は生まれないという。燃料電池の製造コストの大部分は、電解質膜(30〜35％)と触媒層(40％)で占められると、オズベック氏は説明する。多くの燃料電池で触媒として用いられている高価な貴金属、プラチナに代わる物質の開発に、現在いくつかのメーカーが取り組んでいるという。「仮にプラチナの代替物質が発見されるようなことがあれば、大変なことになるだろう」とオズベック氏は言う。
プラチナの代替物となる可能性のある素材の研究を行なう企業の1つに、米クァンタムスフィア社がある。クァンタムスフィア社のダグラス・カーペンター最高技術責任者(CTO)によると、同社は、コストがプラチナの4分の1のナノ・ニッケル http://www.qsinano.com/nickel.html の開発に成功したという。プラチナのコストは、1ポンド(453グラム)当たり1万ドルになるが、ナノ・ニッケルは、その何分の1かの費用で大量生産できると、カーペンターCTOは説明する。
カーペンターCTOによると、ナノ・ニッケルはニッケルを加熱・気化させた後、20ナノメートル以下の微粒子に再凝結して作られるという。カーペンターCTOは、ナノ・ニッケルの物理的特性について、「ニッケルというよりはプラチナに似た働きをする」と語る。クァンタムスフィア社は、この素材の製造技術で3つの特許を出願しているという。「ナノ・ニッケルは、さまざまな水素燃料電池における主な触媒物質としてプラチナに取って代わる可能性を秘めている。10年後には、(ナノ・ニッケルは)市場に出回るだろう」とカーペンターCTO。
カーペンターCTOによると、クァンタムスフィア社のナノ・ニッケルは現在、カリフォルニア工科大学でテストされており、1年以内に、自動車を走らせるに十分な大きさの燃料電池を完成させたいという。カーペンターCTOはさらに、ナノ・ニッケルは燃料電池の電解質膜を作るのにも利用できると話す。この薄い層が、陽子を通過させ、その際に放出された電子を外部の回路へ移動させる。クァンタムスフィア社は最近、ナノ・ニッケルの製造施設を2つ建設しており、2005年第1四半期には販売を開始する予定だ。ナノ・ニッケルは、軍用品から家電製品に至るまで、さまざまな用途に活用できるとされる。
クリーン・エネルギーの利用を推進する非営利団体『ウェストスタート・カルスタート http://www.calstart.org/ 』の責任者、ジョン・ボーゼル氏は、「燃料電池車が商品として有効であるためには、すべての要素において大幅なコスト低減を図る必要がある」と述べる。ボーゼル氏によると、そのためには米連邦政府が資金面でさらなる支援を行なう必要があるが、米エネルギー省は、業界で何らかの画期的な技術革新が起こるのを待って水素燃料研究への助成を拡大するつもりだという。
現在の燃料電池用の電解質膜は、製造コストがかかりすぎ、また極端な気温の下で正常に機能させるのが困難なため、商用化はまだ先の話だと、米ポリフューエル社 http://www.polyfuel.com/ のジム・バルコム最高経営責任者(CEO)は述べる。バルコムCEOによると、同社とホンダが、それぞれ独自に炭化水素をベースとした電解質膜を開発中だという。これは、現在多くのFCVで使われている過フッ素系の電解質膜よりコストが安く、機能性に優れるとされる。
バルコムCEOは、ポリフューエル社はすでに高分子電解質膜を開発していると述べた。他の電解質膜の場合、摂氏80度以上あるいは氷点下では問題が発生するのに対し、高分子電解質膜を用いると、燃料電池は摂氏95度までは正常に機能するという。「まさにコンピューターの性能がCPUに左右されるのと同じで、燃料電池の性能は電解質膜の特性によって決まる」
バルコムCEOによると、炭化水素系の電解質膜技術の利点は、消費者の期待通りに燃料電池を作動させることを容易にする点にあるという。バルコムCEOは、最近の技術の進展を考えると、今後5〜10年のうちにFCVは商用化されそうだと述べた。
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