どうなる!?　ガソリンエンジンでもEVでもない選択肢！　水素エンジンの現在地

　今年の東京オートサロン会場でトヨタ AE86をベースにした、電気自動車と水素エンジン車が展示された。電気自動車については普及が加速して一般的な選択となりつつあるが、水素エンジン車についてはまだ馴染みがないという状況だ。

　そこで本稿では、水素エンジンとはどんなものか、あらためてクローズアップし、その詳細や普及への障害などを解説していこう。

文／フォッケウルフ
写真／トヨタ、マツダ

■EVでもなく燃料電池でもない第三のエコユニット

　政府は2050年までに温室効果ガスの排出を全体としてゼロにする、「カーボンニュートラル」を目指すと宣言している。「排出を全体としてゼロ」というのは、二酸化炭素をはじめとする温室効果ガスの「排出量」から「吸収量」を差し引いて、合計を実質的にゼロにすることを意味している。

　特に自動車業界では化石燃料への依存度を減らすべく電動化を推し進めているが、同時にガソリンや軽油といった化石燃料に代わる燃料で走行できるクルマの開発・実用化が進められている。天然ガス、メタノール、エタノール、LPG、バイオ燃料といった代替燃料のなかで、俄然注目を集めているのが水素であり、これを燃料として走るのが水素エンジン車だ。

　水素エンジンとは、既存の内燃機関で使用しているガソリンやディーゼルの代わりに、水素を用いるエンジンのことで、水素の燃焼反応を利用して動力を生み出す。同じく水素を使う燃料電池車と混同されることもあるが、あちらは水素を空気中の酸素と化学反応させて発生した電気でモーターを駆動させて走る電気自動車となる。

　水素を燃料とする点は同じだが、水素エンジンは既存の内燃機関と同じく、エンジン内部で燃焼を行うので、音や振動といった内燃機関のもつ魅力が味わえる。なおかつ水素エンジンにおける水素の燃焼は、ガソリンよりも速いことから応答性がいいとされている。これらの特徴から、水素を使う次世代環境車としては、燃料電池車よりも水素エンジンのほうがクルマ好きには適していると言われている。

■突如発表されたトヨタの水素エンジン車

　そんな水素エンジンの開発に、現在、注力しているのがトヨタだ。2022年6月、富士スピードウェイで開催されたスーパー耐久シリーズ2022での会見では、水素エンジン車を市販化する意向を明言しており、レースでも水素エンジンを搭載したGRカローラで、水素エンジンの可能性や能力を世界に知らしめている。

　さらに2023年の東京オートサロンでは、「4AG」エンジンを水素エンジンに改造した「AE86 H2 Concept」を出展。車体後方にMIRAIの高圧水素タンクを2本搭載し、インジェクターやフューエルデリバリーパイプ、プラグといった燃焼に必要な部品を水素エンジン用に改造を施しているが、その変更箇所を最小限としているのがポイントで、すでに市場に出まわっているクルマをカーボンニュートラル化に対応するためのアイデアとして注目された。

　そもそも水素エンジンは、新しい技術ではない。過去にはマツダが2006年に「RX-8ハイドロジェンRE」を公官庁や企業向けにリース販売しており、2009年にも 「プレマシー ハイドロジェンREハイブリッド」をリース販売していた。

　また、同時期にBMWが「BMW ハイドロジェン7」を市場へ導入し、日本にも輸入されていた。いずれも一般ユーザー向けに販売されなかったことや、当時の技術では充分なパフォーマンスが得られなかったなど、普及を後押しする材料が乏しく、内燃機関に代わる選択肢にはならなかった。

　それでも水素エンジンは、ガソリンなどの化石燃料を使用するエンジンに比べて環境負荷が圧倒的に少ないことや、既存の内燃機関を改良して作れることから製造コストが抑えられること。さらに水素は化石燃料のように枯渇する心配がないといったメリットがあり、カーボンニュートラルの実現に向けて有効なパワーユニットの1つであることは間違いない。

 さらに、マツダやBMWが水素エンジンに挑んだ時代からすれば現在の自動車技術が進化していることは言うまでもなく、当時課題とされていた技術的な要件がクリアできるようになったことも、水素エンジン車が再び注目されている理由と言えるだろう。

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