トヨタは「水素エンジン」自工会は「e-Fuel」 カーボンニュートラルはあくまで目的と言う理由
トヨタ/レクサス/GRの目指すカーボンニュートラルとは?
では、この水素エンジン、一体どのようなモノなのでしょうか。
ベースとなる1.6リッター直列3気筒直噴ターボエンジン(GRヤリスに搭載)から燃料供給系と噴射系を変更。
燃料となる純粋な水素(気体)をシリンダー内に噴射して燃焼、動力を発生します。
そのプロセスはガソリンエンジンと似ていますが、燃料は水素ですので走行時のCO2はゼロです(ごく微量のエンジンオイル燃焼分を除く)。
水素エンジンの基幹部品となるインジェクターとプラグはデンソーとのタッグで開発、燃料供給システムと水素タンクは「ミライ」の技術が水平展開されています。
ちなみにGRカンパニーの佐藤恒治プレジデントは次のように語っています。
「水素エンジンの特徴は『燃焼速度が高い』、『応答性の良さ』などから、トルクフルでレスポンスのいいユニットです。
既存のエンジンの部品で対応可能な一方、前出のような燃焼特性のため、『高温高圧への対応』と『インジェクター技術』が重要となります」
水素エンジンはガソリンエンジンより力が無いというのが定説ですが、現時点ではガソリン車同等ではないものの遜色ないレベルのようです。
ただ、燃費に関してはまだまだ課題が多いそうです。ちなみにレース時は移動式の水素ステーション(岩谷産業/大陽日酸/NEDOが協力)を持ち込むといいます。
ちなみにベース車両をカローラにした理由に対して豊田社長は、次のように語っています。
「水素タンクを積むのでGRヤリスより大きいクルマが良かった……という理由もありますが、カローラはトヨタの代名詞のような存在です。
世代を超えてロングセラーになったのは、その時代に合わせて『幸せを量産する』存在でした。
そんなこともあり、今回はカローラで挑みたいと思いました」
ただ、試作車とはいえ「カローラスポーツにGRヤリスのエンジンと4WDシステムを搭載」というのは、違う意味で色々と気になる所でもあります。
この説明会を聞いて、筆者が技術的なこと以外に感じた点はみっつありました。
ひとつは、トヨタは水素社会の実現を目指していますが、FCVに留まることなく可能性があるところ(=水素エンジン)に挑戦をおこなっているところです。
ふたつめは、コーポレートとしてカーボンニュートラルに取り組んでいるなか、トヨタは「普及」、レクサスは「電動化リッチ」を表明しています。
そのなかで、カーボンニュートラルに関して解りにくかったGRが「カーボンニュートラルやCASEの時代でも持続的なモータースポーツの未来は何か?」と、この先のモータースポーツの可能性にチャレンジしていることを明らかにしたことです。
そしてみっつめは、トヨタはカーボンニュートラルがルールだからやるのではなく、「社会のため」、「誰かのため」という考え方で取り組んでいることです。トヨタにとって、これも幸せの量産のためのひとつなのでしょう。
※ ※ ※
水素技術を活用して、内燃機関の可能性を探る。そのハードルはe-Fuelの比ではないと思いますが、ハイブリッドとFCVを世界に先駆けて量産化を実現したトヨタですから、水素エンジンも近い将来に製品化されるかもしれません。
そのときの豊田社長のコメントは「うるさくてガソリン臭いクルマが好き」からどのように変わるのでしょうか。
Writer: 山本シンヤ
自動車メーカー商品企画、チューニングメーカー開発を経て、自動車メディアの世界に転職。2013年に独立し、「造り手」と「使い手」の両方の想いを伝えるために「自動車研究家」を名乗って活動中。日本カー・オブ・ザ・イヤー選考委員。
まさか?こんな事が始まるなんて思いもしませんでした、息子から話を聞いてミライの装置を移すのかと聞いたら違うよ普通のエンジンに水素を使用するんだよ。何?そんなことが出来るんだー。もしかしたらとんでもない事になるな。EVじゃなきゃ生き残れない等とほざく学者は引退だなと思わず思ってしまった次第。どうかスポーツハイブリッド開発した時のように成功させて下さい。トヨタは凄いなあ。
を
走ること自体は問題無いとみるが、
気になるのは24時間レースでのピット回数です、
以前マツダが水素とガソリン切替のRX-8ハイドロジェンREを試験的なリース販売してたが、
水素でのエンジン出力はガソリンの半分程度でした、
これは出力が出せないのではなくて
水素は高圧タンクとは言え気体なのでトランクに積んだタンク1本だけ
(それでもガソリンタンクより容積は大きいけど)では詰める量が少ないので
噴射量を絞って出力を半分に制限してたそうで、
これでも100km程度の航続距離だった。
となるとルーキーレーシングのカローラスポーツが、
いったいどの程度の量の水素高圧タンクを積載して、
エンジン出力をどの程度にして周回タイムをどのくらいを目標に見積もった上で、
何回ピットストップで水素供給する計算で挑み
レースとして成立する走りが実際に出来るのか?
そこが見どころでしょうね。
補足
RX-8ハイドロジェンREの水素タンクはトランク内に大小2個でした、
そして、新型ミライの水素高圧タンクの充填圧は当時のRX-8のものより倍近くに上がってる様ですので、
それを転用する参戦車両は幾分航続距離はマシにはなるでしょうが、
それでもガソリン車に比べ航続距離で不利であろうと予想されます、
スーパー耐久クラス(ST-Q)において水素燃料タンク搭載量に制限が設けられるかは存じないですが、
トランクスペースどころか後席スペースまでタンクぎっしり詰めての参戦なら
未だ常用に使えるレベルではない事を示すだけに興醒めかも?
とは言え
BEVも現状バッテリーユニットごとピット交換するようなレース車両でも作らなければ
24時間レースなど不可能なのだから、
水素エンジンでの24時間耐久レース参戦はかなり画期的な挑戦だと言えるでしょう。
4/28に報道向けに
水素燃焼エンジン搭載のカローラスポーツの参戦車両を初公開したそうで、
やはり航続距離が課題だそうで、
現状10週に1度程度のピットインを繰り返す事になりそうな模様みたいですね。
日本だけで普及させても、海外向けのEVと国内向けのエンジン車両方を開発しないといけなくなる
逆に日本の自動車業界にとって負担になるだけでは?
個人的には水素の保持方法についてのブレイクスルーが次の課題だと考えています。密度が低い気体や、温度管理にエネルギーを使う液化水素はやはりエネルギーの保存手段として主流にするにはあまりにも安定性と合理性に乏しいように見えるのです。
その解決策の一つがe-fuelという理解です。実現にはFCVよりハードルが高いかもしれませんが、越えることができれば一気に内燃機関は息を吹き返せます。