トヨタが考える水素エンジンとは

　2022年6月3日から5日におこなわている「スーパー耐久シリーズ第2戦 富士24時間レース」にて、トヨタはかねてから開発を進めている水素エンジン車の市場投入に関するアナウンスをしています。
　
　どのような形で開発が進められているのでしょうか。

　2021年のS耐富士24時間耐久レースから1年、成長した水素エンジンが戻ってきました。

僅か1年で大きな成長を遂げたのは、クルマのニュースでお伝えしてきましたが、一番解りやすいのはラップタイムでしょう。

2021年は2分4秒059（決勝のファステストラップ）だったのに対して、2022年は1分58秒868（予選）と、何と6秒近くも短縮。

さらに給水素の時間も2021年は6分以上近くかかっていたのが、2022年は1分半と、こちらも大きく時間を短縮しています。

　未知のエンジンを1年でここまで成長させた最大の理由は、トヨタの「モータースポーツを起点としたもっといいクルマづくり」の実践です。

　トヨタではアジャイル開発といっていますが、「納期が明確になる」、「皆が見ている場で評価」により仕事のやり方が変わったといいます。

　その結果、これまで先が見えにくい先行開発がよりスピード感をもって進めることができたというわけです。

　とはいえ、水素エンジンに課題がないわけではありません。そのひとつが「航続距離」でしょう。

　これまでエンジンの燃焼効率の改善で燃費は引き上げられてきましたが、航続距離は燃費×タンク容量となります。

　現在、水素エンジンに使う燃料の水素は「気体」のため、搭載量に限界がありました。

　この問題をクリアする手段のひとつが水素を「液体」のまま搭載することです。

　このように言葉でいうのは簡単ですが、水素が液体になるのはマイナス253度で、ガソリンのように気軽にというわけにはいきません。

　ただ、「実用化のためには挑戦する必要がある」ということで、昨年のS耐最終戦（岡山）で、GRの佐藤恒治プレジデントから「気体水素から液体水素へ燃料を切り替えるための技術的チャレンジを始める」と発表がありました。

　ただ、そのハードルの高さは誰もが知るところなので、そう簡単にはいかないだろうなと思っていたのも事実です。

　しかし、トヨタはその上を超えてきました。なんと、液体水素を使った水素カローラ（GRカローラがベース）を公開しました。

　これについて豊田章男社長に話を聞くと、「本当はここ（2022年富士24時間耐久レース）でデビューさせたかったのですが、さすがに時間が足りなかった。それくらい難しい技術なんですよ」と。

　ただ、岡山での発表から約半年でここまで進んでいるとはこれが今のトヨタのスピード感なのです。

　さらに今回は車両展示に加えて、液体水素の搭載のタンクローリーから燃料供給までのシステムも公開されています。

　驚きなのはシステムのサイズで比較のために気体水素を供給する移動式水素ステーションの横に展示されていたのですが、非常にコンパクトな設計です。これならピット内の設置も可能でしょう。

「これは凄いわ!!」と感心しながら見ていたら、ひとりのエンジニアが筆者の元にやってきました。

　水素エンジンプロジェクトを統括する伊藤直昭氏です。氏はレクサス「LF-A」→「LFA」、実験車両「LFAコードX」、そして水素エンジンカローラと、ある意味“特殊なモデル”を主に担当してきたエキスパートで、当然のことながら液化水素プロジェクトにも関わっています。そこでさまざまな疑問について答えてもらいました。

――岡山から半年、正直ここまで開発が進んでいることに驚きました。

　残念ながら24時間には間に合わなかったですが、インフラとクルマが繋がった状態でここまでたどり着きました。

――でも、走るんですよね？

　本当に出来立てほやほやの状態で、まだ走らせてはいないです。

　そんななかでお披露目したのは「仲間づくり」です。

　我々としてもまだまだ勉強の段階ですが、オールジャパンの技術でやりたいと思っています。

　ただ、液体水素をやっている企業や団体は本当に少ないので、早い段階で技術を公開することで「一緒にやりませんか？」と。

――水素エンジンカローラはこの1年で相当レベルアップしました。僕もGRヤリスの開発車両に乗せてもらいましたが、応答性やレスポンス、トルクの出し方などはガソリン車よりも優れている点が多いと感じました。

　ただ、課題はやっぱり「航続距離」なんですよね。それに手を打つひとつの手段が「液体水素」というわけです。

――やはり液体のほうがいいですか？

「液体と気体、どちらが良いの？」と聞かれますが、それぞれに良さがあるのでっ選択できることが大事です。

　例えば、ちょっと買い物にいくようなチョイ乗りのクルマであれば気体のほうがいいですし、商売で使うようなクルマや高性能で燃料をガンガン使うクルマは液体が向いていますね。

――液化水素の燃料を使うことで、エンジン側は何か違うのでしょうか？

　我々としては積んでいる燃料が気体であろうが液体であろうが、「同じ物が使えるように」と考えています。それは使うクルマの用途／サイズによって変わりますので。

――液体水素を搭載する燃料タンクがキモになると思いますが、やはり技術的な課題は多いのでしょうか？

「クルマに載せる」という意味ではハードルが高いですね。そもそも液体水素のタンクを作っているメーカーはほとんどないので、協力会社さんと一緒に挑戦をしています。

　現状はサイズもかなり大きいですが、技術が進歩していけばさらにコンパクトになります。

　そうすれば搭載量も増えますので、航続距離もガソリン車に近づいていく……そんな姿を頭のなかに描いています。