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トヨタ自動車は2021年4月中旬、水素エンジンの開発に取り組むと発表した(図1)。エンジンの「脱炭素」を目指す。同年5月下旬に開催される富士24時間レースの参戦車両に搭載し、開発を本格化させる。トヨタは水素を利用した車両として、燃料電池車(FCV)を量産している。なぜ水素エンジンを開発するのか、そもそもガソリンエンジンとは何が違うのか、技術課題は何か。

図1 トヨタが開発中の水素エンジンのイメージ
図1 トヨタが開発中の水素エンジンのイメージ
(出所:トヨタ)
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Q1:なぜトヨタが水素エンジンを開発するの?

 世界各国がカーボンニュートラルに向けて動く中、欧州や中国において、二酸化炭素(CO2)排出量をライフサイクルで評価する新しい自動車環境規制の検討が進むことが背景にある。再生可能エネルギーの利用が基本となり、移動手段(キャリア)に用いるエネルギーとして「水素」に注目が集まっている。

 水素エンジンはFCVと同様に原理的にはCO2を排出しない。一方でFCVと異なり既存のエンジンの延長線上にあり、FCVに比べて安価にできる可能性がある。

 さらに日本自動車工業会(JAMA)会長でトヨタ社長の豊田章男氏は、カーボンニュートラルの実現を目指すには電気自動車(EV)の一本やりではなく、エンジンを活用することの重要性を再三主張している。水素エンジンの開発は、JAMAの方向性とも合致する。

 なおトヨタは水素エンジンの開発では、小型スポーツ車「GRヤリス」の技術を生かす。エンジン排気量はGRヤリスと同じ1618ccで、直列3気筒インタークーラーターボ。競技中の水素には、福島県浪江町の「福島水素エネルギー研究フィールド」で製造されたものを使う。