電気自動車 VS 水素自動車 ~トヨタが水素自動車にかける狙いとは~

国内で水素自動車(以下:FCV)の開発に最も力を入れている大手自動車メーカーはトヨタとホンダです。

特にトヨタは初の量産化を果たした「MIRAI」を先行で販売しているため、FCVの普及に対する本気度の高さが伺えます。これらのメーカーが目指す”未来”とは、ガソリンなどの化石燃料を使用しないクルマ社会の構築であり、地球温暖化に影響する二酸化炭素の排出をゼロに抑える環境の形成です。

そのFCVに対抗するライバルとなるクルマが電気自動車(以下:EV)です。

FCVと同様に、化石燃料を使用せず二酸化炭素も排出しないため、未来のエコカーの筆頭として候補に挙げられています。どちらの車両も量産化を果たしているため、実際に購入して街中を走ることが可能。しかし、EVと比較しFCVは普及に対するハードルが高く、一般の方には手が出し難いのが現状です。

…では、ライバルとなるEV対抗するため、トヨタは今後どのような方針を打ち出していく可能性があるのでしょうか?

現時点でのFCV、EV双方の技術力を比較し、未来のクルマ社会の姿を想像してみます。

 

水素自動車にとって最大の障壁はインフラ

 

FCVを普及させるための最大の障壁となっているのが、水素ステーション開設などのインフラ整備です。

燃料となる水素が手に入らなければクルマを走らせることができないため、配給する施設の全国配備が必要不可欠になることは明白。しかし、現在のところ燃料を支給する水素ステーションは全国でも主要都市部にしか配置しておらず、地方にはほとんど存在しないため、走行中にいつ燃料切れを起こしてもおかしくありません。

対して、EVは燃料となるものが”電気”であるため、インフラに関する問題はある程度クリアが可能です。

プラグさえ用意しておけば家庭用のコンセントから充電もできるため、セカンドカーとしても需要が高まっています。価格も現時点では300万円を切るものが販売されており、国からの補助金も適用されるため「ちょっと購入してみようか」という気軽さも普及率の高さに繋がっています。この点はFCVよりも一歩先を進んでいることは間違いないでしょう。

水素燃料システムは「究極のクリーンシステム」と呼ばれているほど優秀な技術を誇っています。普及率が高まれば、世界中の二酸化炭素の排出量が減少することはもちろん、走行中は水しか出ないため、環境に配慮したモビリティが可能となるはずです。

しかし、肝心の燃料を手に入れるための設備がなければ、価値あるクルマもただの鉄の塊と化してしまいます。トヨタとホンダは水素ステーションの開発を支援するため、積極的な投資を行っているようですが、この活動が効果を現すのは果たして何年後になるのか予測できない状態です。

 

イーロンマスクは水素自動車の普及に否定的

イーロンマスク

Photo credit: Heisenberg Media

アメリカでEVの販売・開発に最も力を入れている会社はテスラ・モーターズです。

テスラのCEOであるイーロン・マスク氏は、FCVの技術を真っ向から否定し、普及には至らないだろうと予測しています。トヨタに対するライバル心も見え隠れしますが、アメリカでは水素ステーションの設置が50にも到達していないため、この国で販路を拡大するのは確かに難しいかもしれません。

しかし、トヨタにも言い分はあります。EVはその構造上、搭載する充電池の影響により車体全体が重くなるという欠点があります。車体が重くなれば自然と燃費も悪くなってしまうため、効率から考えるとFCVに軍配が上がるというのがトヨタの見解だそうです。

また、充電の長さに対する不満もあります。現時点の技術では、充電スタンドで満充電に至るまでおよそ30分ほど待つ必要があり、自宅で充電を行えば8~11時間ほど要するため、非常に効率が悪いというのが大方の見解となっています。

エンジニアの視点から考えればEVは欠陥だらけであり、FCVの普及に力を入れた方がクルマ社会の発展に貢献できるとトヨタはコメントしています。

…と、いうのが表向きの理由。

実はトヨタはEVの開発を推進していた時期があるのです。

 

失敗に終わった、トヨタとテスラの電気自動車開発プロジェクト

テスラ

Photo credit: Sam Felder

2010年にトヨタはテスラと共同でEVの開発に着手したことがありますが、両社のエンジニアの間で意見の相違があり、現在では提携を解消しています。

この時の開発状況は難航を極めており、両社の提携により販売した「RAV4 EV」も思ったように売り上げが伸びず、すでに生産も終了。この失敗の原因は、両社の設計段階における意思疎通の不備と機密情報に対する障壁でした。

トヨタ、テスラの提携はまさに「夢のコラボレーション」として業界の注目を集めました。当時のマスクCEOも「歴史的」な出来事だと胸を躍らせ、豊田章男社長も「未来の風が吹いている」とコメント。

テスラはこの提携により新興会社としての立場を払拭でき、生産工場も手に入れるというメリットを手に入れました。トヨタもリコール問題で揺れていた時期だったため、業績を落としていた北米での信頼を取り戻すという意図もあり、良い方向へ舵を切れると期待していました。

しかし、綻びはすぐに表面化します。

量産化を目指していた「RAV4 EV」は、設計の段階からすでに欠陥があることが露呈。オートマチックトランスミッション部には、駐車時にレバーを「P」に入れた場合、ギヤの動きを止める”ツメ”が備わっている必要がありますが、テスラの設計ではこの機構が抜け落ちていたのです。

テスラの設計部門では問題解決のため電磁式のツメをトヨタに提案しましたが、その意見は受け入れられず、通常のツメを採用することに落ち着きます。他にも、テスラが提案したバッテリー保護用のアンダーパネル設計もトヨタは不採用とし、車体剛性を強化する決断を下しています。

 

車両制御システムの公開問題

 

そして両社の溝が決定的となったのは、車両制御システムの公開問題です。共同開発を行っているにも関わらず、トヨタもテスラも、自社の機密事項である車両制御システムの公開に否定的であったため、開発は困難な状況に陥りました。結局、両社が納得するような商品を開発することはできず、そのまま「RAV4 EV」は世に送り出されてしまいます。

そんなクルマが売れるはずもなく、当初予定していた販売台数にも到達せずに2014年に生産が終了します。この時のわだかまりが現在も続いており、テスラ社は意地でもEVを成功させたいという気持ちが高まり、トヨタは「EVよりもFCV」という方向へと舵を切ったようです。

これはそのままアメリカvs日本という図式へと繋がります。

テスラ社は自社製品である「モデルS」に自動運転システム(オートパイロット)を搭載し、アメリカ国内でも知名度を高めています。人気や華やかさという観点から考えれば、テスラ社のEVが一歩リードしている状態です。

一方で、トヨタやホンダもFCVのライバル参入を積極的に促して、開発環境を盛り上げようと努力しています。

どちらの車両にも一長一短がありますが、2020年に東京オリンピックが開催するため、この時期にどれだけEV・FCVの普及が進んでいるかが肝となるはずです。今後の業界を占う大切な商品開発でもあるため、特に日本は自動車産業が経済を支えている以上、トヨタやホンダの動向から決して目が離せません。

 

トヨタの水素自動車開発における真の狙い

業界の政治的な要因ばかりでなく、トヨタやホンダがFCVの開発に力を入れる意味は確かにあります。EVは航続距離に難点があるため、一度の充填による走行時間の差に大きな開きがあることは明白です。要は「時間」に対するロスが多いため、この点を気にする方には合わないかもしれません。

水素燃料は使用後も水しか排出されないため環境問題の面でもメリットは大きいです。水素は空気中での拡散性が高いので、外部から引火したとしても車両が爆発するようなことがありません。

「水素は危ない」というイメージが世間で定着していますが、実際は安全性が高く水素自体も人体には無害です。もし、水素を貯蔵する高圧タンク技術が一定の水準まで満たせば、石油やガソリンと同様の扱いとして世の中に普及する確率が高まるでしょう。

トヨタやホンダはすでにFCVの市販化に成功しているため、今後の目標は徹底的な車両のコストダウンと世間の水素燃料に対する認知度の向上に努めるはずです。次期モデルチェンジにより、どれだけ値段が抑えられるか注目されますが、おそらく現在の価格よりも更に下がることは容易に予測できます。

また、水素燃料の普及を促進するため、国内での宣伝活動にも力を入れるでしょう。自動車産業以外の各企業メーカーにおいても、水素燃料の生産や水素ステーションの運営、高圧タンクの開発など新しい需要が見込めるキッカケとなるかもしれません。

水素燃料の技術は「自動車メーカーだけの問題」と捉えるのはあまりに視野の狭い考え方です。水素は主に化石燃料(天然ガスなど)から作られていますが、新しい製造方法が次々と考案されており、再生エネルギーとして活用されることを将来期待されています。これは有限である化石燃料にはないメリットです。

FCVに水素を充填しておけば、非常用電源として1週間分の電気を補うことが可能。電力供給に関して大きな威力を発揮する技術のため、風力発電や火力発電に頼ることのない、次世代の発電法として注目を集めています。

FCVや水素燃料の普及は、他の企業に刺激を与える意味でも大きな影響力を持っているのです。

 

2018年にアメリカ・カリフォルニア州で導入されるZEV規制

排気ガス

Photo credit: joiseyshowaa

今後の自動車業界にとって最も脅威となるのは、アメリカと欧州で導入される新しい規制への対応です。

2018年からアメリカのカリフォルニア州でZEV(ゼロ・エミッション・ビーグル)規制が導入されますが、これは州内において販売台数が4,500台を超えるメーカーに対して、排ガスゼロのクルマを一定台数販売することを義務付ける法律です。

「ゼロ」と名が付いているくらいなので、ハイブリッド車(以下:HV)でも規制の対象外。すなわち、この時期にEVかFCVの販売を「強制的」に選択しなければならず、今までHV潤っていたトヨタでも回避できない問題となっています。

今後アメリカや欧州でこうした規制が本格化すれば、従来の販売方法や開発環境が一変する出来事になり兼ねません。

日本はスマホやタブレット業界で後れを取ったように、自動車産業でも同じことが起こる岐路に立たされています。もし、水素燃料の普及が思ったように上手くいかず、EVばかりが売れるようになれば、事実上トヨタやホンダは「敗戦者」として受け取られ、世界の産業市場から大きくランクを落とすことに。

先にも述べた通り、水素燃料は供給インフラの構築、搬送問題の解消、車両のコストダウンなど課題は山積みです。現時点ではEV普及を目指す方が遥かに効率が良いため、この問題にどう対処するかが各自動車メーカーの腕の見せ所となっています。

 

さらに激化するEV vs FCV 問題

 

今後も更に激化すると考えられる「EV vs FCV」の問題。アメリカでは自動運転システムに注目していることから、その開発に注力するテスラ社を積極的に後押ししているため「EV派」だと言えるでしょう。欧州の各国々ではまだハッキリとした答えを出していませんが、販売の傾向からいずれ明確な方針を打ち出すはずです。

この激動の中で日本の大手自動車メーカーはどのような方針を打ち出すのか?

国内だけでなく世界中から注目が集まっています。

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