（第4回）カーボンニュートラル自動車の衝撃
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BMWは2000年代中ごろに水素エンジンを実用化したが、しばらくして開発を中止（出所：BMW）
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水素エンジン車が再び脚光を浴び始めた。水素エンジンの研究は、特許出願数をみると2000年代中ごろにピークアウトしたが、ここ数年、欧州で増加傾向にある。欧州が水素エネルギーに力を注ぎ始めたことが大きい。
背景には、ライフサイクルアセスメント（LCA）で二酸化炭素（CO2）排出量を評価する新しい規制の検討が進むことがある。環境団体の活動も大きい。再生可能（自然）エネルギーの利用が基本となり、そのエネルギーの移動手段（キャリア）として「水素」が重要になる。
最近、複数の欧州完成車メーカーや部品メーカーが水素エンジンの開発検討を始めた。部品最大手の独Bosch（ボッシュ）は2020年4月、パワートレーン国際会議「第41回Vienna Motor Symposium（ウィーンモーターシンポジウム）」で、水素エンジンの研究論文を発表した。詳細は後述するが、欧州は厳しい環境規制によって減少するディーゼルエンジンの代替として、水素エンジンに期待するようだ。特に、大型商用車メーカーが注目する。
水素を利用したパワートレーンでは、燃料電池車（FCEV）が有名だ。一方で水素エンジンに注目が集まるのは、原理的に水（H2O）しか排出しないクリーンなことに加えて、既存のエンジンの延長線上にあり、FCEVに比べて安価にできることへの期待が大きい1）。
燃料の水素については、FCEV用は純度が99.97％以上と高く高価だが、水素エンジン用は低純度のものが使える。もちろん、FCEVが普及してくると同じ水素ステーションなどインフラが流用できる利点も大きい。ただ細かくいえば、低純度用と高純度用の水素タンクを2系統設置したほうがよいかもしれないが。
1）高負荷運転時に燃焼反応の過程で窒素酸化物（NOx）が多めに排出されるため、基本的には空気過剰率（λ）＝2以上の希薄燃焼（リーンバーン）と大量排ガス再循環（EGR）の組み合わせが基本となる。熱効率向上と異常燃焼抑制を狙える。加えて、水素は可燃範囲が広いためにリーンで安定して燃やせる。NOｘ排出量を数十～100ppmオーダーに抑えられる。潤滑油が少し燃えるとCO2や炭化水素（HC）を数ppmほど排出するが、クリーンに近い排出ガスと言ってよい。
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August 03, 2020 at 03:05AM
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