電気と水素自動車の将来性はどっちが大きいですか？

質問

将来自動車は電気か水素で走りそうですが、今のところどちらが有望で、どちらの重量エネルギー密度が大きいですか？

回答No.1

noname#58080 · ベストアンサー

１）将来性
電気自動車が有望です。
アメリカはプラグインハイブリッドという、普段は充電した電気で走って、電気がなくなったらガソリンで走るという車が有望です。家庭で充電するので、電気自動車と考えてもらっていいと思います。
トヨタ、GMは実験車を作って走行実験していますし、社長が正式に実用化をアナウンスしています。カリフォルニア州では、大気資源局の重要な会議が3月27日に開かれ、今後プラグインハイブリッドを導入することが決まりました。
一方、ヨーロッパでは充電インフラの整備が進んでいるので、普通の電気自動車が増えると思います。パリとかロンドンではもうすでにかなりの「充電スタンドが立って、電気自動車が走っています。
又、SAPのプログラムを作ったアガシ氏が設立した会社が、イスラエル、デンマークを初め、色々な国に充電インフラを作ろうとしていますので、今後さらに増えると思います。

２）エネルギー密度
原理的には、重量あたりのエネルギー密度は、圧倒的に水素の方が高いです。これだけ見ると水素はすごいなということになります。ロケットエンジンが液体水素を使う理由も良く分かります。

ガソリン　　12,300wh/kg
電気自動車　130wh/km位（Li-ionの平均値）
水素　　　　35,600wh/kg

ところが自動車の場合、水素は高圧にしてアルミとカーボンファイバーでできたタンクに入れて運ぶので、容器の重量を入れると、エネルギー密度は小さくなります。
液体水素を使うとか、水素吸蔵合金を使うとかいう方法でも容器が重いので、下がります。
更に、ほとんどの燃料電池車は実用性と、効率の面から、2次電池も使ったハイブリッド方式になっています。このためシステムとしては更に重くなります。高圧水素の場合、電池系システムトータルでのエネルギー密度は、電気自動車の2倍程度だと思います。きちんとしたデータは自動車会社各社出していません。
どういう計算をしたか良く分かりませんが、大学の先生が各種燃料、バッテリのエネルギー密度を比較されたものがありますので、リンク先を添付します。参考にしてください。

http://www.jikkyo.co.jp/contents_data/ko296_07.pdf

後は、トータルでのエネルギ効率をどう見るのかが、問題になってきます。WtoW(Well to Wheel)という全体での効率で、同じ距離走るのに、電気自動車と燃料電池車がどちらがエネルギーを消費するかという問題です。WtoWで見ると、電気自動車のほうが、燃料電池よりエネルギー効率は高くなります。
データは、下記のページを参考にしてください。
但し、燃料電池推進グループの作ったデータなので、燃料電池はとてもいいデータになっています。実際に、今行われている燃料電池車の走行実験のWtoWはこんなによくありません。水素の作り方が、添付資料のデータと、実験で行われいる方法で異なるからです。

http://www.jhfc.jp/data/seminar_report/04/pdf/06_h17seminar.pdf
このデータの33ページが比較データです。

３）燃料電池自動車の実現時期
水素は、一通りの研究開発が終わって、カリフォルニア州での実験もほぼ完了し開発は少し規模が縮小しました。
燃料電池の推進、規制を行ってきた、カリフォルニア州の大気資源局の重要な会議が3月27日に行われましたが、ここでも販売台数を縮小することが決定しました。
水素を使った燃料電池自動車の実現化の時期は、水素の革新的な貯蔵方法が発明されてから、実用化まで、安全性の確認、コストダウン、インフラ整備等、少なくとも10年はかかると思います。今の時点では、実用化時期は分かりません。

＜カリフォルニア州の大気資源局の関連記事です。＞

読みにくいですが以下に微妙な表現で書いてあります。(英文）
http://www6.lexisnexis.com/publisher/EndUser?Action=UserDisplayFullDocument&orgId=101846&topicId=104970025&docId=l:765449695&start=6

朝日新聞の記事のリンク先を載せます。内容は少しおかしいですが。
http://www.asahi.com/special/070110/TKY200803300182.html

正式な議事録は、なぜか今アクセスできない状態になっていますが、
下記のホームページにアップロードされるはずです。(英文）
http://www.arb.ca.gov/board/meetings.htm

回答No.3

aburakuni

電気については元々それ自体は重量・環境影響はゼロですから、製造と充電の問題になります。
ただ大阪万博の時点でも試作車が作られていたのに、現在まで実用化出来ていない事は、本当の意味でのブレークスルーな発明が無い限り経済合理性から実用化は難しいと言う事です。
電気自体の製造に課題がある以上に、可能走行距離＝充電量に比例して充電器の重量が増えてしまう問題、電気使用オンリーの場合の充電器の寿命が障壁となっており、現実的な解決法はハイブリッドにしか無いと言うのが実情です。
一方、水素に関しても製造と充填の問題があります。
製造に関しては、問題外の水の電気分解以外はＣＯ2発生を伴い、何れにせよWTW分析が必要です。
充填については製造所から充填のインフラ・安全確保の問題があり、350気圧以上か零下262度の物質取り扱いに関しては、事故を考えれば非常な困難が予想されます。
充填に対してのカーボンナノの利用等のブレークスルーが実現すればともかく、現時点では「充填場所で都市ガスからの水素製造」と「ガソリンにマイクロバブル化した水素添加」の組み合わせが最も実現性が高いと思います。

回答No.2

noname#58080

電気自動車　130wh/km位（Li-ionの平均値）は
電気自動車　130wh/kｇ位（Li-ionの平均値）の間違いです。

訂正させていただきます。