水素燃料電池はEVの未来か？

北米での電気自動車（BEV）の採用は、停滞しているようです。リセールバリューが低い、修理コストが高く、インフラが遅れているため、販売は減速しています。さらに、大手レンタル会社のハーツは、EVの大量を売却することを決定しました。内部燃料エンジン（ICE）に戻るということです。ただし、ICEから離れる移行は、途中で障害があることを見越しておく必要があります。EVへの移行は、気候変動対策のために必要です。ただし、現在のEVが期待に応えられない場合、他の選択肢は何でしょうか。多くの人にとって、答えは、すでに何年も検討されてきたもので、最近、重要な進歩が見られました。水素電気自動車（HEV）です。

水素燃料電池の耐久性の向上

最近の研究では、ハーバード大学と仁川国立大学の科学者からなる共同研究チームが、水素燃料電池の耐久性と寿命を向上させる新しいアプローチを発表しました。研究では、ナフィオンとペルフルオロポリエーテル（PFPE）からなる電解質膜の新しいカテゴリが開発されました。この材料を使用すると、通常の疲労が大幅に軽減されました。電解質膜にこの材料を組み込むと、疲労しうるしきい値が175%向上し、燃料電池の寿命が1.7倍になりました。

水素電気自動車（HEV）とは

電気自動車は、燃料を燃やして動くエンジンではなく、電気で動くモーターを使用する車両です。現在、ほとんどの電気自動車は、モーターを動かす電気を蓄えるために、重いバッテリーを使用しています。しかし、別のアプローチもあります。水素燃料電池です。水素電気自動車（HEV）、または燃料電池電気自動車（FCEV）では、モーターを動かす電気は、液体または圧縮ガスとして貯蔵された水素を分解する電気化学反応によって生成されます。

水素の魅力

HEVの魅力は多様で、大きなものです。バッテリー式EVも魅力的ですが、HEVはいくつかの点で優れています。生成と貯蔵、性能、排出ガス、給油、走行距離、寒冷地での性能などです。バッテリー式EVは、環境に優しいと考えられていますが、バッテリーの製造には大きな環境影響があります。水素は、持続可能な水分解や自然に発生する水素から得ることができます。

水素ソリューションを開発している業界のプレーヤー

EV業界は現在、いくつかの課題に直面していますが、将来的にはEVが主流になることは明らかです。ただし、EVの形態は、バッテリー式EVか、水素燃料電池式EVか、はっきりしていません。以下の2社は、後者に賭けています。

1. トヨタ

世界最大の自動車メーカーであるトヨタは、HEVの開発に着手しました。トヨタは、現在のバッテリー式EVに反対し、HEVや水素燃焼エンジンの将来性を信じています。トヨタは1992年にHEVの開発を開始し、5分で給油でき、650kmの走行距離、有害な排出ガスなしの『ミライ』を発売しました。

2. プラグパワー

(PLUG )

プラグパワーは、1997年に設立され、ニューヨークのラサムに本社を置く企業です。水素燃料電池技術の開発において重要な役割を果たしています。プラグパワーは、車両のみに焦点を当てていません。電気モーターを使用する小規模な設置向けのシステムを設計および製造しています。

最終的な言葉

バッテリー式EVが躓いている間、代替案に焦点が当てられます。水素ソリューションが先頭を走っています。トヨタだけが水素を推進しているのではなく、ホンダ、GM、ヒョンデなど、他の企業も水素ソリューションの開発に取り組んでいます。持続可能な水素の入手可能性が増すにつれ、EVの未来は、多くの人が予想するよりも違うかもしれません。

参照した研究:

^{1. Kim, Y., Zhang, J., Lim, H., Jang, W., Kim, D. Y., Lee, W. Y., Choi, W., Kim, D. J., Lee, S. H., Jeong, S. K., Park, J. H., Park, S., & Kim, J. Y. (2024). Fatigue‐Resistant Electrolyte Membranes for Durable Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells. Advanced Materials, 36(24), 2308288. https://doi.org/10.1002/adma.202308288}