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2014年6月29日

水素自動車の問題点と期待

まとめました。
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(๑╹◡╹๑) @tsuchie88

トヨタのFCV発表で、報道ステーションの報道に食いついた人が多いから話題になってたのか。FCVがエコじゃない、というのは一面的にはあるんだけど、エネルギー収支だけで考えるとものすごく多面的な話になるので、一概にはいえないのよねぇ・・・。

2014-06-26 21:40:54
(๑╹◡╹๑) @tsuchie88

ガソリン車と比較した場合だと、FCVのエネルギー効率は3倍くらいになる。EVと違って、電欠になっても水素を補充してやれば動くので、100マイル程度の航続距離しかないEVと比べると、自由度ははるかにでかくなる。ガソリン車と代わらない利便性があるだろう

2014-06-26 21:42:55
(๑╹◡╹๑) @tsuchie88

モーターで駆動するので、トルクも大きいのでガソリン車と違った運転の楽しさもあると思う。そういう意味で、自動車メーカー各社は環境車としてはFCVを長いこと本命にして膨大な開発費を投入してきたが、技術的な難点が大きすぎるので、HVとかEVを手がけてるともいえる

2014-06-26 21:44:28
(๑╹◡╹๑) @tsuchie88

じゃあ何が問題なのかというと、第一に燃料電池スタックの寿命とコスト。スタックの触媒は貴金属なので、コスト度外視して量産化したとしても、ガソリン車を代替するだけの限界資源量が存在しない。惑星外資源開発するならわからんでもないが。もう一つが、触媒の被毒による効率低下。

2014-06-26 21:47:10
(๑╹◡╹๑) @tsuchie88

被毒すると効率が落ちていくので、ただでさえ高いライフサイクルコストが劇的に高くなる。どう考えても効率が悪いEVの方がまだ実用的なのは、燃料電池そのもののコストの高さがどうしてもついて回る。古今と緒が解消できないので、実験レベルでは動くものが合っても量産化できんわけで

2014-06-26 21:49:34
(๑╹◡╹๑) @tsuchie88

二つ目に問題なのは、水素そのものの供給をどうするのかという問題。機関として考えると効率が高いFCVだが、水素の製造と供給には大変な労力とコストがかかる。そもそも、極低温にしないと液化しないし、タンクで入れておくには、高圧圧縮にしないといけない。

2014-06-26 21:51:32
(๑╹◡╹๑) @tsuchie88

FCVでは高圧圧縮方式が使われてる例が多いが、高圧圧縮そのものに大量のエネルギーが必要で、この点ですでにエネルギー収支は破綻してることが多い。常温・1気圧で安定的に保管可能な水素吸収合金を使うという手もあるのだけど、自動車に使うにはコスト以上に効率が非常に悪い

2014-06-26 21:53:13
(๑╹◡╹๑) @tsuchie88

水素そのものも非常にやっかいな物質。分子量が非常に小さいので、配管やタンクを構成する金属の間を通り抜けてしまう。しかも、液化しても体積がでかいので、非常にメンドクサイ存在なのである。例えば、ロケットとかではタンクが薄いので、打ち上げ直前にロケットに燃料注入しないと、どんどん漏れる

2014-06-26 21:56:00
(๑╹◡╹๑) @tsuchie88

ロケットなんか使い捨てだからいいんだが(スペースシャトルとかいうアホな乗り物は別として)長期間使うシステムで水素とか悪夢に近い。金属の中を自由に動き回る水素は、漏れるってだけじゃなく金属そのものの構造を変えてしまう水素脆化を引き起こす。原発とかで水素コントロールが重要なのはこの辺

2014-06-26 22:03:12
(๑╹◡╹๑) @tsuchie88

これだけ問題が山盛りなのだが、ここで最後に水素の生産という問題がくる。水素の生産というと電気分解が思い浮かぶが、商業的には電気分解で生産される水素はほとんどない。投入エネルギー量があまりにでかくて、とても割に合わないからだ。

2014-06-26 22:05:59
(๑╹◡╹๑) @tsuchie88

太陽光とか自然エネルギー使って、水素生産ってのが割りとまともな話に聞こえるのは、消費エネルギー量がバカでかい電気分解だが、不安定で品質の悪く、電力グリッドに乗せるにはあまりに邪魔な存在であるし自然エネルギーのまともな使い道つったらそれくらいしかないからってのもある

2014-06-26 22:07:50
(๑╹◡╹๑) @tsuchie88

現実的に言えば、水素の生産はほとんどが化石燃料(主に天然ガス)を原料に、熱源や化学反応を使ってるので、水素生産自体が大変な環境負荷がかかってる。安い熱源がありゃなんとかなるかもしれないけど、熱源つったら化石燃料由来か原子炉(高温ガス炉)のどっちかになるので、収支的にはお笑いである

2014-06-26 22:10:50
(๑╹◡╹๑) @tsuchie88

EVでさえ、充電が普及のネックになるくらいインフラがプアなのだけど、これが水素となるとゼロからインフラを作らないといけないので、とても実用化が近い代物以前に、「永遠の未来の乗り物」になってしまっているのである

2014-06-26 22:13:58
(๑╹◡╹๑) @tsuchie88

とはいえ、FCVには夢がある。乗り越えなくてはならない壁は、山のように高く、谷のように深い。だからこそ、大きな夢があるわけで、メリット・デメリット見ただけで「クソ」とか言わないで欲しいのである。金になるかどうかは別としてですね

2014-06-26 22:17:28

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