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2050年に温暖化ガスの排出を実質ゼロとする「カーボンニュートラル」の要請に伴い、自動車業界は大変革の岐路に立たされています。今回のテーマは、燃料電池自動車のカギを握り、究極のクリーンエネルギーとも呼ばれる「水素」。トヨタ自動車、ホンダの事業戦略とともに、部品供給などで注目される企業群を紹介していただきます。
パンデミック以降、苦境にあえぐ自動車メーカー
パンデミックからの1年、世界の自動車メーカーはどれほどの壁にぶち当たったことでしょう。
新型コロナウイルスの感染拡大による都市封鎖、サプライチェーンが寸断されての工場閉鎖、その後の生産再開でも半導体の調達不足によって減産を強いられ、2月には福島県沖地震によってルネサスエレクトロニクスの工場が被災したことでこれも減産に至りました。
さらに米テキサス州の異常寒波によって大規模な停電が発生し、トヨタ工場の生産が止まり、そして現在、ルネサスエレクトロニクスの工場火災によってシステムLSI（大規模集積回路）の調達がむずかしくなってきました。
トランプ大統領が誕生した5年前、メキシコとの国境に壁が建設され国境が寸断されましたが、それが米中貿易対立にまで発展しました。民主党のバイデン政権に代わったことでわずかながらも緊張緩和を期待しましたが、3月末の米中外相会談で交わされた激しい言葉の応酬によって、それもはかない夢であることが明らかとなりました。
新型コロナウイルスの感染拡大は一向に収まりません。ワクチン接種が急がれていますが、そのスピードを上回る速度でコロナ変異種も拡散しています。確固たる未来の見通しが立てられず、この状況下で新年度を迎える企業経営者の胸中はいかばかりでしょう。
トヨタ自動車が下した2つの決断
その自動車業界は現在、「百年に一度の大変革」の大波と表現されるほどの技術革新の壁に直面していますが、トヨタ自動車がここに来て立て続けに大きな決断を下しています。
ひとつは、いすゞ自動車、日野自動車との3社でカーボンニュートラルやCASE※に関する資本・業務提携を発表したことです。トヨタが80％、いすゞ、日野自が10％ずつ出資して新会社を設立してFCトラック、走行データ共有、物流の効率化で共調します。
※Connected（コネクテッド）、Autonomous（自動化）、Shared（シェアリング）、Electric（電動化）の頭文字をとった造語
もうひとつ、燃料電池自動車（FCV）の基幹システムである「スタック」を中国での現地生産に踏み切ると発表しました。スタックは水素と酸素を反応させて電気を作り出す燃料電池の中核となる重要な部品です。その基幹システムをパートナーである清華大学と共同で北京五輪後の2023年から量産するという計画です。
燃料電池のカギを握る水素は「究極のクリーンエネルギー」
どちらも燃料電池（FC）が絡んできます。2050年には温暖化ガスの排出を実質ゼロとする「カーボンニュートラル」の要請が社会のあらゆるところに変革をもたらしています。燃料電池のカギを握るのが水素です。水素は燃焼しても水しか出さないことから、水素を燃料として用いるエネルギーシステムは「究極のクリーンエネルギー」と呼ばれます。
エネルギーは、エネルギー資源あるいは天然資源を一次エネルギーと呼び、それらを別の形態に変換して輸送や利用に適するように加工したものを二次エネルギーと呼びます。
一次エネルギーの代表格は石炭、原油、天然ガスであり、太陽光や風力も含まれます。それに対して二次エネルギーは、ガソリン、灯油、軽油、都市ガス、アルコール、水素、電力などが含まれます。
水素は二次エネルギーの中でも、比較的簡単なプロセスで製造することができる化学エネルギーです。
1963年から1972年にかけて実施された米国の宇宙探査「アポロ計画」では、NASAの技術者にとって水素は、宇宙空間では当然のように主要なエネルギー源であり続けました。打ち上げは液化水素が主燃料として用いられ、飛行中の燃料は水素（と酸素）、電力は水素燃料電池、飲料水はその副産物、というように、予算の制約をあまり考えなくて済むことからあらゆるエネルギーを水素に頼っていました。
日本でも1973年の第一次オイルショックの直後に企画立案された新エネルギー計画、「サンシャイン計画」では、石油にとって代わるクリーンエネルギーとして、太陽エネルギー、地熱エネルギー、合成天然ガスエネルギー、そして水素エネルギーの4つが中核とされていました。日本にとって水素エネルギーの活用はこの時が起源となっています。
エネルギーとしての水素の特徴は次の6つです。
- 原料が水であるために資源的制約がない
- 燃焼生成物は水のみでクリーンである
- 炭素サイクルのように自然の循環を乱さない
- 経済的、かつ効率的に輸送ができる
- エネルギー貯蔵の手段となる
- 熱源、動力源、燃料電池、化学原料など広汎な用途がある
