水素の社会実装を目指して
―2050年カーボンニュートラルへの貢献―

本号では水素をテーマに、パワートレイン技術の観点から特集を構成しました。
カーボンニュートラル(CN)実現に向け、単一解に依らない技術選択が求められる中、今回は「つくる・ためる・はこぶ・つかう」の流れに沿い、エネルギー変換効率、貯蔵・輸送形態、車両搭載時の制約条件といった論点を整理しました。本特集が、水素パワートレインを現実的な選択肢として検討する一助となれば幸いです。是非ご覧ください。

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<技術の窓>静かな車の接近を音で知らせる*

<「技術開発賞」技術紹介>素材依存を超える日本発・構造起点型モータ技術の創出

<「技術開発賞」技術紹介>エンジンの燃費と出力・トルクを革新する高応答遮熱材料技術の開発

<「技術開発賞」技術紹介>Interactive Manual Driveの開発

<「技術開発賞」技術紹介>ステアバイワイヤシステム

GX実現に向けた水素・アンモニア政策の方向性

近年の国際情勢を踏まえ、水素とアンモニアは脱炭素化だけでなく、エネルギー安全保障と経済安全保障にも貢献する重要なエネルギー源として注目されています。世界中で活発な投資が拡大しており、日本では2024年に制定された水素社会推進法に基づき、水素社会の実現が積極的に推進されています。本稿では、水素政策に関する国内外の最新動向を紹介します。

自動車分野における水素の利用に関する将来展望
燃料や合成燃料の原料としての役割

水素は再エネ電力から生産される低炭素性により有望視され、わが国では地球温暖化対策とエネルギー安全保障の観点から、関連政策が展開されている。特に自動車分野では、水素は燃料電池やエンジン用の燃料、さらに合成燃料の原料として利用される。そこで本稿では、同分野での水素の用途の現状と将来の普及に伴う課題と解決について論じる。

ホワイト水素
新たな水素資源とその開発動向

ホワイト水素は地中で自然プロセスにより発生した水素である。2050年水素需要量の200年分と膨大な貯留量と安価な製造コスト$2/kgのため期待が大きく、世界中で探査開発が始まっている。資源岩石は国内でも存在している。この岩石から人工的に水素発生させる増進技術(オレンジ水素)についても紹介する。

未利用低温排熱を活用した水素製造SOECシステム開発

産業部門の脱炭素化において、電化が難しい熱需要領域ではグリーン水素の確保が課題である。アイシンでは生産カーボンニュートラルの実現及び地域水素利活用への貢献を目指し、工場/事業所の未利用低温排熱を活用した高効率な水素製造SOECシステムを開発している。

再生可能エネルギー資源を活用する水素製造
VUCA時代の真っ只中で

不確実性の高い時代を向かえている。本報では、我が国のエネルギー政策の変遷、世界における脱炭素に向けた対策と実績を定点観測した上で、近年の我が国のグリーンイノベーション政策において国立研究開発法人産業技術総合研究所(以下、産総研)が参画する再生可能エネルギー由来の電力を活用した水素製造プロジェクトを紹介する。

ポータブル水素カートリッジの開発と社会実装への挑戦

持続可能な水素社会実現を目指した水素利用の拡大を目的に、MIRAIで培った高圧貯蔵技術を基盤とした、携帯性・安全性・交換容易性を備えたポータブル水素カートリッジを開発した。本稿ではその開発及び、欧州・国内実証を通じた水素の新たなサプライチェーンの社会実装への挑戦について述べる。

国際液化水素サプライチェーン構築への取り組みと水素利用への期待

水素はエネルギーの長期保存・長距離輸送を可能にし、利用時にCO₂を排出しないため究極のクリーンエネルギーと呼ばれている。川崎重工は、水素を「つくる」「はこぶ・ためる」「つかう」のサプライチェーンの上流から下流に至るすべての技術開発を進めており、水素社会の早期実現を目指している。

カーボンニュートラル社会実現に向けたHondaの水素・燃料電池技術進化と多用途展開

本稿は、Hondaにおける水素・燃料電池技術の進化と多用途展開の取り組みを概観する。乗用車、商用車、定置電源、熱電併給(CHP)を対象に、実証結果に基づく運用知見、エネルギーマネジメントおよびTCO解析を整理し、水素充填技術と次世代燃料電池モジュールの技術課題ならびに社会実装に向けた展望を示す。

燃料電池大型トラック量産モデル「日野プロフィア Z FCV」の開発

カーボンニュートラル社会、水素社会の実現に向けた日野自動車の取り組みとして、2023年5月より実証走行を開始し、2025年10月に発売した燃料電池大型トラックの開発について紹介する。大型トラックのFCEV化の狙い、実証走行試験の実績と確認された課題への対策、量産モデルの車両仕様について述べる。

TAKANAWA GATEWAY CITYにおける水素利活用

TAKANAWA GATEWAY CITYは、100年先を見据えた環境先導のまちづくりとして、JR 東日本グループで取り組む「ゼロカーボン・チャレンジ2050」を牽引し、創エネ、省エネ、エネルギーマネジメントによりCO₂排出量「実質ゼロ」を目指す。今回、環境施策として推進している水素利活用の取り組みについて紹介する。

四輪車向け水素エンジン開発の現状

本報では、量産ガソリン車ベースの水素エンジン開発事例とその現状を紹介する。3つの燃焼コンセプト(ピュアリーン、リーン、λ=1)と2つの噴射方式(PFI、DI)によるエンジンの性能評価および車両性能の評価に加え、異常燃焼や摩耗・腐食といった特有課題への具体的な対策を詳述し、実用化への道筋を明らかにする。

HySE(水素小型モビリティ・エンジン研究組合)技術研究組合設立に至る挑戦と目指す姿

小型モビリティの脱炭素化に向け、水素エンジンは有力な選択肢として注目されている。実用化には、エンジンに加え、水素の貯蔵・供給や車両搭載の仕組みが重要である。本稿では、技術研究組合HySEの連携による基盤技術づくりと、実証を通じた開発の考え方を紹介する。

<ホットトピックス>Back to Back方式を用いた高速モータ評価手法の提案

カーボンニュートラル社会の実現に向け、当社は自動車の電動化に注目している。当社グループの材料・制御・製造・評価技術を活用し、特徴的なモータ開発で培った評価技術とコベルコ科研の試験評価技術を融合した高速モータ評価手法を提案している。本稿では、小規模システムによる高速・大出力モータの評価例を示す。

<ホットトピックス>空気粘性を減衰力へ応用した乗心地性を向上させるシートの研究

オリフィスを通過する空気の粘性抵抗を利用して減衰力を発生させる機構を用い、これを効果的に機能させるため、シートフレームに従来のS字バネに代えてパン構造を採用した新しいシート構造を提案する。これにより操縦安定性を損なうことなく乗心地性を向上させる。その効果を様々な角度から実験的に検証し、証明した。

<ホットトピックス>発酵的水素生成能の高いマリン・ビブリオの存在意義
カーボンニュートラルの実現に向けたマリン・バイオリソースの活用

2050年までにカーボンニュートラルという目標が掲げられる中、海洋生物資源を活用したバイオ燃料生産技術の開発が進展してきた。本稿では、海洋細菌を新規生物触媒とした水素生成に関する研究成果を紹介する。

<ホットトピックス>廃車由来異物を含んだミックスプラスチックの廉価・高純度回収技術<ケミカルソーティング>

廃車由来プラスチック廃材から、単一プラスチックを高純度で回収する為には課題があった。従来の物理分別法の課題に対し、新たにプラスチックを溶かして分別する技術「ケミカルソーティング」の開発を行い、廉価に高純度な単一プラスチックを回収する為の、連続プロセス、溶媒選定、運転条件の構築を行った。

<ホットトピックス>排ガスからの熱回収による熱電発電性能評価

乗用車の廃熱発電を行うために、量産熱電デバイスを用いて熱電発電試験を行った。十分大きな熱流束を与えて同デバイスを評価した結果、ΔTが186.2℃のとき最大発電電力が6.1Wとなった。4枚の熱電デバイスの排ガス廃熱からの最大発電量は、冷却水が20℃のとき12.1W、30℃のとき10.3Wであった。

<ホットトピックス>MaaSの社会実装に向けた課題と目指す姿
社会実装の進展と顕在化した次なる課題(2026年版)

2024年のJARI報告を基に、最新情勢を反映し再構成。日本版ライドシェア開始や自動運転目標等の進展の一方で、需給の偏在や責任所在への不安、クロスセクター連携の司令塔不在といった質的課題が露呈している。技術・制度の「器」に対し、事業性と受容性の「中身」をどう充填し社会OSを設計すべきか論じる。

<超の世界>4f電子の「自転」と「公転」がもつれ合う姿を可視化

<スポット>リチウムイオン電池の安全なリサイクルに向けた新フレームワーク

<標準化レポート>幼児専用車における幼児用座席ベルトに関する標準化活動

<学生フォーミュラの日々 そして 今>挑戦がつないだ今の仕事

<学自研活動レポート>2025年度 関西支部学自研活動の紹介
学生に自動車技術の魅力を伝えるための取り組み

<学自研活動レポート>2025年度 九州支部学自研活動の紹介
安全運転講習会と学自研総会・講演会

<みんなのモーターサイクル工学講座>エンジンの性能とは

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