未来のエコカー ・ 燃料電池車とは
燃料電池とは、水素と酸素の化学反応を利用した動力機関です。
現在の車の駆動機関の主流となっているはエンジン（内燃機関）です。
エンジンは燃焼・爆発の力を動力としているので、どうしても振動や騒音が発生します。
燃料に使われれるのはガソリンや経由なので、エンジンを駆動させると、二酸化炭素や窒素などを排出してしまいます。
燃料電池は、化学反応を利用するので、騒音がありません。
燃料には水素を使うので、排出されるのは水だけ。
二酸化炭素や窒素酸化物の排出ありません。
とってもエコな車ができるわけですね。
車両に搭載した水素を駆動力に変えるまでの効率は、30％から50％程度といわれています。
現行のガソリン内燃機関自動車のエネルギー効率が、15〜20%ですから、単純に計算しても２倍以上になるわけです。
こういったことから、省資源で地球温暖化の抑制に有効な技術として、開発が進められています。
では、イオン化された水素はどうなるのでしょうか。
水素は、正極と負極の間にある電解質膜を通って正極側に移動して、電子や酸素と結合することで水になります。
でも、量産化には、まだまだ課題が多いようです。
量産化を阻んでいるのは、コスト・水素の供給手段と保存容量・エネルギー効率を高める手段、の３つ。
「燃料電池のコスト」は、かなり高い。
搭載する部品が多くて、しかも、それぞれの製造コストが高いんです。
主な搭載ユニットは、高圧タンク・2次電池・燃料電池スタック・モータ・パワーコントロールユニットなど。
とくに、複雑な構造をしたセルを多数積層した燃料電池スタックは、非常に高価となっています。
「水素の搭載方法」は、気体か液体しかありません。
最近では35MPaの高圧水素を搭載する方式が主流になりつつあります。
高圧水素は、気体ですね。
高圧水素タンクは容積が大きく、水素貯蔵量が少ないんです。
現在の試作車では200km〜300km程度しか走ることができません。
自動車メーカーとは、500km以上の航続距離を実現するため、70MPaの高圧タンク・水素吸蔵材料との複合化など、さまざまな方法を試しています。
思うようには、成果が上がっていないらしいです。
水素をどこで入れるか（給水？）にちても、決まっていません。
「エネルギー効率を高める手段」は、ある程度方向性が固まっているようです。
実は、「燃料電池だけ」ではブレーキ時などにエネルギー回生ができません。
燃料電池は電気を発生させるだけのシステムなので、別の発生源からの蓄電ができないのです。
そこで、燃料電池以外の電池（2次電池）を搭載する、「燃料電池ハイブリッド車」の開発が一般的となってきました。
採用される2次電池は、Ni-MH（ニッケル水素）電池・Liイオン電池などに落ち着きそうです。
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