
モビリティと環境保護を最もうまく両立させる技術は何でしょう?
トヨタと現代自動車は、数年前に燃料電池車の最初のモデルを市場に投入しており、その技術は既に成熟の域に達しています。 車両には電動モーターが搭載されています。 ただし、エネルギーはバッテリーから供給されるのではなく、燃料電池のタンク内の水素と空気中の酸素が反応して生成された電気エネルギーから供給されます。 主に放出されるのは水蒸気と熱で、二酸化炭素やその他の有害物質はほとんど排出されません。 しかしながら、必要な水素を供給するインフラが依然として整っていません。このため、 LindeとShellによる共同事業体は、2023年までにドイツに合計400の水素ステーションを設置する計画を立てています。
燃料電池車には、バッテリー搭載の電気自動車と比べて多くの利点があります:燃料電池を搭載した電気自動車は、3分で水素ガスをフル充填することができ、重量車は500 km以上の長距離走行が可能です。このため、従来の燃焼エンジンを搭載した車と同じように使用することができます。さらに、水素は再生可能エネルギーの余剰電力を貯蔵する媒体にもなります。欠点は、依然として車体価格が高いことと、水素ステーション1基当たりに必要な投資が100万ユーロと非常に高くつくことです。ただし、充電ステーションと比較すると、水素ステーションの設置数は少なくて済み、2,000の水素ディスペンサーでドイツ全土をカバーすることができます。しかし、今日の燃料電池車の最大の難点は、プロセス全体のエネルギー変換変換効率があまりよくないことです。これは、電気分解で生じた水素を圧縮して燃料電池車に充填するプロセスにエネルギーを要するためで、電気をそのままバッテリーに充電するよりもはるかに非効率であるためです。
水素ベースのモビリティインフラの整備では、安全性と実用性に関する問題が研究開発の焦点となっています。水素の力で走る車は従来の車両と同様の安全性を有する必要があります。また、水素は約-40度まで冷却し、700バールで充填しなければなりませんが、充填プロセスは現在のガソリン給油とできる限り似た方法で充填できなければなりません。このため、水素自動車および水素充填ステーションには、厳しい技術基準や材料基準が課されています。ドイツのTÜV(テュフ)をはじめとした多くの試験機関では、衝突安全試験等の適切な検査方法を用いて信頼性を証明する等、統一規格の開発に取り組んでいます。さらに、コスト削減や、システムの互換性を確保するため、国際的な共通規格の制定が急がれています。

