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2014年11月19日水曜日

TOYOTA FCV MIRAI 発表



11月18日にトヨタは新型燃料電池車(FCV)MIRAIの発表会を開催しました。

御存知の方も多いと思いますが、燃料電池とは水素と酸素の化学反応から電気を発電します。

従来の内燃機関のように燃料を燃焼して得られら熱エネルギーを運動エネルギーに変換し、さらに運動エネルギーを電気エネルギーに変換するという過程を経ないため、エネルギー効率が非常に高いことが特長です。

加えて、水素と酸素の化学反応により生成されるのは水(水蒸気)なので、走行時には二酸化炭素などの温暖化ガスを排出しないことも特長です。

因みに燃料電池という言葉からは電気を蓄える電池の様なイメージを持ちますが、実際には水素と酸素を燃料とした発電機です。

これは太陽電池と同じ様に勘違いを起こさせるネーミングのミスのように思います。

今回採用された高分子電解質は、膜表面で電子を放出した水素イオン(プロトン)が高分子膜中を移動し、反対側の膜表面で酸素と結合して水となります。

因みに固体電解質(SOFC)では、固体電解質中を酸素イオンが移動します。

高分子膜では上記の表面での反応を有効におこさせるため白金などの触媒を使用しています。

この使用する触媒の量が結構多いためコストを押し上げています。

対策としては安価な触媒の開発や、触媒の量の低減などが考えられますが、まだ有効な対策案は完成していないようです。

今回発表されたMIRAIは水素の充填に約3分しか時間を要せず、走行距離は650kmにも達するようです。

これは、実用上全く問題のないレベルだと思います。

今後の課題となる水素ステーションについては、自動車メーカーはもちろん、ガス会社などが積極的に展開していく姿勢を見せています。

燃料電池車が普及していくためには、この水素ステーションの普及がカギとなってくると思います。

ハイブリッド車が容易に普及していった一つの要因として、燃料にガソリンを使用していることが有ると思います。

従来のガソリンスタンドが使用できたため、新たなインフラ整備が不要だったことが大きいと考えられます。

一方で電気自動車の普及が思うように伸びない要因が電気ステーションが思ったように増えていかないことと、走行距離が短いことが有ると思います。

水素は危険なガスとの認識が高いため様々な対策が必要になると思います。

しかし、個人的には水素はガソリンより安全なガスだと思います。

ガソリンは意外と危険な液体で、危険物の第4類第一石油類に属します。

これは危険物の中で最も危険な液体の一つになります。

ガソリンの引火点は0℃以下でかつ燃焼範囲が広いので、着火源があればすぐに燃焼します。

セルフガソリンスタンドで静電気除去用のアースが設置されていますが、冬場に静電気でガソリンに着火する可能性も十分あります。

また、ガソリンは揮発性が高く、比重が空気より大きいので、地面付近に溜まりやすいという性質もあります。

一方、水素も燃焼範囲が広く燃焼速度が速いため危険な気体ではあります。

しかし、水素は空気より比重が小さく、拡散性が高いので、滞留するような場所が無い限り、容易に爆発限界以下になるくらい希釈されます。

このことを考えると、水素ステーションは思っている以上に容易に普及していくのではないかと思っています。

現時点では大都市にしかない水素ステーションがどの様なペースで地方に普及していくのか興味深いところです。

11月18日にはホンダも2015年度中の燃料電池車投入を発表しました。

今後の動向が楽しみです。

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