運転コストは電気自動車の6倍です。水素エネルギー自動車の開発は単なる仕掛けなのか、それとも本当に可能なのか？

昨年9月、中国は初めて気候変動対策の新たな目標「2030年までに炭素排出量のピークを、2060年までに炭素中立を達成することを目指す」を提案した。同時に、カーボンピークとカーボンニュートラルが初めて政府活動報告に記載されました。

今後、炭素排出量の削減がエネルギー業界の焦点となることは間違いありません。また、自動車業界の変化も極めて重要になるでしょう。水素エネルギーは、完全にクリーンな「完璧なグリーンエネルギー」として、我が国のカーボンピークとカーボンニュートラルの達成プロセスにおいて重要な役割を果たす可能性があります。

水素エネルギーは業界の次のトレンドとなるか？

長年の開発を経て、電気自動車は現在では消費者に受け入れられています。電気自動車がこれほど急速に普及できた理由の大部分は、関係政府部門による補助金政策の介入によるものだ。

市場調査会社カナリスの最新データによると、2020年の世界の電気自動車販売台数は前年比39％増の310万台に急増した。 Canalysは、電気自動車の販売台数が2028年には3,000万台に増加すると予測している。 2030年までに、電気自動車市場は世界の乗用車販売のほぼ半分を占めることになるだろう。

電気自動車市場のこのような巨大な可能性に直面して、大手自動車メーカーは電気自動車市場に完全に注力するのではなく、水素エネルギー自動車市場の発展を考慮し始めています。

例えば、上海汽車は燃料電池MPV「SAIC Maxus EUNIQ 7」を発売し、同時に「水素戦略」を実施すると発表した。上海汽車は、2025年までに「十、百、千、万」の4大目標を達成すると明言しており、具体的には、子会社の傑水素科技が数百億の市場価値を達成し、1000人以上の燃料電池研究開発・運営チームを設立し、数万台の燃料電池車の生産・販売規模を形成し、10％以上の市場シェアを達成するとしている。

SAICグループの「水素戦略」の規模は、SAICグループが水素エネルギーの開発を非常に重視していることを示しています。自動車会社が水素自動車の開発に注目していることに加え、関係政府部門も水素自動車の開発に注目し始めている。

財政部は2020年5月9日、関連技術指標を満たす燃料電池自動車1,000台以上の普及促進を目的とした「燃料電池自動車の実証・普及の実施」に関する意見草案を発表した。この意見草案の発表により、水素エネルギー自動車の開発に対する期待が再び高まりました。なお、財務省は2019年中に「水素燃料電池車への補助金は定められた方針に従って撤回される」とのシグナルを繰り返し発していた。

関係部門が水素エネルギーを非常に重視し、大手自動車会社も水素エネルギー車の開発を加速させている理由は、水素エネルギーの利点と密接に関係しています。

水素は宇宙で最も豊富な元素であり、宇宙の質量の 75% を占め、地球上の埋蔵量では第 3 位にランクされています。豊富な埋蔵量により、エネルギー供給としての適切性が確保されます。日本政府を例に挙げてみましょう。化石エネルギーの過剰輸入、原子力発電所の再稼働の難しさ、国内の再生可能エネルギーの普遍的な賦存といった問題を解決するために、日本政府は水素エネルギー産業の発展を重視しています。 2019年、日本の経済産業省は「水素エネルギー・燃料電池戦略ロードマップ」を提案しました。

水素は豊富に存在するだけでなく、一般的な燃料の中で最も高い発熱量（142KJ/g）を持ち、これは石油の約3倍、石炭の4.5倍に相当します。言い換えれば、同じ質量の石油、石炭、水素を消費した場合、水素が最も多くのエネルギーを提供します。この特性は自動車や航空宇宙などの軽量化を実現する上で重要な要素となります。

一般的に、水素エネルギー車の開発は自動車産業にとって大きな意義があり、電気自動車の航続距離の制約を打ち破ることさえ可能です。

おそらく多くの人は、過去10年間でリチウム電池のエネルギー密度が2.5倍に増加し、安全限界に近づいており、それ以上増加させることは非常に困難であることを知らないでしょう。自動車会社が無理やりバッテリー寿命を延ばせば、重大な安全上の危険が必然的に生じることになる。

水素燃料自動車は、純粋な電気自動車の欠点を回避し、従来の燃料自動車と非常によく似た特性を備えています。たとえば、水素とガソリンの燃料補給には数分しかかかりません。この場合、車の所有者は充電ステーションを探す心配をする必要がなくなり、充電に必要な時間も節約できます。

現在市場に出回っている多くの電気自動車は急速充電に対応しており、30 分で 80% まで充電できますが、長期間の使用はユーザーの効率に影響を及ぼします。したがって、水素自動車は独自の利点により電気自動車に取って代わり、次の自動車時代のエネルギーの方向性を示すものとなる可能性があります。

水素自動車の普及は難しい

より環境に優しい水素自動車がなぜ電気自動車に押され、新エネルギー自動車市場の主流になれないのか、多くの人が非常に興味を持っています。

91che は、主に次の 3 つの理由により、水素自動車が現在電気自動車ほど普及することはないと考えています。

1. コストが高い

電気自動車の技術原理は比較的単純で、研究開発コストは低く、産業チェーンは燃料自動車よりもさらに短いです。新エネルギー車補助金政策の導入後、自動車市場にこれほど多くの新車製造勢力が出現したのはこのためである。対照的に、水素自動車の技術開発の難しさ、産業チェーン、そしてその結果生じるコストは非常に高い。中でも貴金属の白金は水素燃料電池発電のプロセスにおいて触媒として必要とされるが、白金資源は比較的希少であり、価格も非常に高価である。

2013年、ヒュンダイの量産型水素燃料電池車iX35 FCVの価格は85万5000人民元だった。トヨタのミライはプラチナの使用を最小限に抑えるために多大な努力を払ったが、それでも価格は55万人民元と高かった。さらに、水素エネルギーの価格は、通常の電気の価格よりもはるかに高くなります。テストの結果、その使用コストは電気の6倍以上であることが判明しました。

2. エネルギー効率

水素自動車は電気自動車よりも効率が悪い。業界の専門家は水素自動車と電気自動車の効率を計算した。電気自動車のエネルギー効率の損失は、主に車両の充電場所での電源供給での約5％の損失、バッテリーの充放電での約10％の損失、最後にモーター場所での5％の損失が含まれ、合計で20％の損失になります。

水素自動車は車両に充電装置が組み込まれているため、最終的な走行方法は電気モーターで駆動する純粋な電気自動車と同じです。関係試験機関の試験によれば、100kWhの電力を使って水素を製造し、貯蔵、輸送し、車に積み込み、電気に変換してモーターを駆動した場合、電気の利用率はわずか38％に過ぎない。水素を車内に注入した時点から計算すると、利用率はわずか57％です。

つまり、どう計算しても水素自動車のエネルギー利用率は電気自動車に比べてはるかに低いのです。

3. サポート施設

2021年1月現在、わが国の充電インフラ累計数は171万6000台に達し、公共充電スタンドの数は81万903台に達した。水素ステーションについてみると、2020年末時点で中国には合計104の水素ステーションが建設されている。 「中国水素エネルギー・燃料電池産業白書」によると、中国は2025年までに200ヶ所の水素燃料補給ステーションを建設する予定であり、これは水素エネルギー車の普及速度に大きな影響を与えるだろう。

91cheが入手した情報によると、水素ステーションの普及率の低さは、建設費や運営費と密接に関係している。現在、一般的な充電ステーションの建設には約100万人民元しかかからず、テスラのスーパー充電ステーションでも約200万人民元しかかかりません。 35MPa、500kg/日の固定式水素燃料補給ステーションの建設にかかる投資コストは約1,500万～2,000万元です。それに比べると、充電ステーションの建設コストは低く、普及のスピードも当然速くなります。

「中国水素エネルギー産業インフラ発展ブルーブック」の発展計画によると、中国は水素エネルギー自動車の発展を支援するため、2030年までに1,000の水素燃料補給ステーションを建設する予定である。面積960万平方キロメートルの大国として、10年間で1,000の水素燃料補給ステーションを建設することは、中国の水素エネルギー自動車の発展にとってほんのわずかなことである。

電気自動車は依然として主流となる

水素自動車の時代が到来するまでにはどれくらいの時間がかかるのでしょうか？

91che は、これは誰もが考慮する価値のある質問だと考えています。長城汽車は参考までに3つの発展段階を提案している。第1段階は2021年から2025年で、水素時代の到来を告げ、水素の実証に重点を置く。第二段階は2025年から2035年で、水素経済を発展させ、水素エコロジーを開拓します。第3段階は2035年から2050年で、水素社会を構築し、カーボンニュートラルに貢献します。

自動車業界では、水素エネルギー自動車技術の85％はトヨタがコントロールしていると言われています。現状から判断すると、国内ブランドが独自の研究開発を通じて習得した技術については、まだやるべきことがたくさんある。

水素エネルギーへの道のりは長い。

今日頭条の青雲計画と百家曼の百+計画の受賞者、2019年百度デジタル著者オブザイヤー、百家曼テクノロジー分野最人気著者、2019年捜狗テクノロジー文化著者、2021年百家曼季刊影響力のあるクリエイターとして、2013年捜狐最優秀業界メディア人、2015年中国ニューメディア起業家コンテスト北京3位、2015年光芒体験賞、2015年中国ニューメディア起業家コンテスト決勝3位、2018年百度ダイナミック年間有力セレブなど、多数の賞を受賞しています。