この記事で分かること
水素エンジンとは：燃料として水素（H₂）を使う内燃機関のことで、モビリティ分野の脱炭素化に向けた重要な一歩となります。
水素エンジンの魅力：今あるエンジン文化を生かしながら、CO₂ゼロに近い世界を目指せる点が水素エンジンの最大の魅力です。
出光興産株式会社の水素エンジンの開発・販売への出資
2025年4月15日、出光興産株式会社は、水素エンジンの開発・販売を手掛けるスタートアップ企業「i Labo株式会社」への出資と協業の開始を発表しました。
この協業は、水素エンジンの実用化を加速させることを目的としています。
i Laboは、出光興産を含む4社から総額約8億円の資金を調達しました。他の出資企業には、ピストンリング大手のTPR、港湾物流の上組、物流企業の三芳エキスプレスが含まれます。
これらの企業との連携により、水素エンジンの量産技術開発や実用化が進められます。
水素エンジンとは何か
水素エンジンとは、燃料として水素（H₂）を使う内燃機関のことです。
基本的な仕組みは普通のガソリンエンジンと似ています。違いは「ガソリンの代わりに水素を燃やして動力を得る」という点です。
水素と空気中の酸素をエンジン内部で燃焼させ、その爆発力を使ってピストンを動かし、機械を動かします。
特徴
- 排出ガスにCO₂（二酸化炭素）がほぼ出ない（理論上、水蒸気だけ）
- エンジンの音や振動はガソリン車に近い（電気自動車とは違うドライビングフィール）
- エネルギー密度が高く、素早い燃料補給ができる（水素を充填すればすぐ走れる）
課題
- 水素は漏れやすく、爆発しやすいので「安全対策」が超重要
- インフラ（水素ステーションなど）がまだまだ少ない
- 燃焼時にNOₓ（窒素酸化物）が多少発生するので、それをどう抑えるかが技術課題
水素エンジンとは、燃料として水素（H₂）を使う内燃機関のことで、モビリティ分野の脱炭素化に向けた重要な一歩となります。
水素エンジンのメリット
水素エンジンには以下のようなメリットがあります。
CO₂をほぼ排出しない
→ 燃やしても水蒸気になるだけ。ガソリンエンジンみたいに二酸化炭素はほぼ出ない。
エンジン技術をそのまま活かせる
→ いまあるエンジンの製造・整備・部品のノウハウがほぼ使える。自動車産業の雇用も守りやすい。
エンジンならではの走りが楽しめる
→ モーター車（EV）と違って、エンジン音やレスポンスがガソリン車に近く、「走る楽しさ」がある。
素早い燃料補給ができる
→ ガソリン給油と同じ感覚で水素も充填できる（数分で満タン）。長距離ドライブ向き。
重い車両・大型機械にも向いている
→ 大型トラック、バス、建設機械、船舶など、バッテリーEVでは厳しい分野にも適用できる。
エネルギー密度が高い
→ 同じ重さ・体積なら、バッテリーよりずっと多くのエネルギーを貯められる。
今あるエンジン文化を生かしながら、CO₂ゼロに近い世界を目指せる点が水素エンジンの最大の魅力です。
なぜ窒化酸化物が発生するのか
窒素酸化物（NOₓ）が発生する理由は、「空気中の窒素（N₂）と酸素（O₂）が高温で反応してしまう」からです。
- エンジンの中では、水素と酸素を燃やして高温・高圧を作ります。
- この時、燃焼温度が1700℃以上になると、普段は安定している空気中の窒素（N₂）がバラバラに壊れて、酸素と結合してしまいます。
- その結果、一酸化窒素（NO）や二酸化窒素（NO₂）などの「窒素酸化物（NOₓ）」ができてしまいます。
つまり、燃料が何であっても「高温燃焼」するとNOₓが発生してしまいます。また、水素は特に燃焼温度が高いので、NOₓが出やすい傾向にあります。
対策と
- 燃焼温度を下げる（たとえば「EGR」という技術で排ガスを一部再循環させる）
- 水素と空気の混合比を工夫して、温度をコントロールする
などが研究されています。
空気中の窒素（N₂）と酸素（O₂）が高温で反応してしまうことで、窒素酸化物が発生します。この反応は高温ほど起きやすいため、焼温度が高い水素を燃料とすると、NOₓが出やすい傾向にあります。
素早い燃料補給とは
水素エンジン車で「素早い燃料補給ができる」理由は、次のような点にあります：
🔹 高圧水素ガスを短時間で注入できるから
- 水素燃料は主に「高圧ガス（たとえば700気圧）」として貯蔵されています。
- 水素ステーションでは、圧縮済みの水素をタンクにそのまま押し込むだけなので、給油と似た感覚で「数分で満タン」にできます（一般的に3〜5分ほど）。
🔹 バッテリーEVと違って「充電時間」がいらないから
電気自動車（EV）は数十分〜数時間の充電が必要なのに対し、水素エンジン車はガソリン車のように短時間の「補給」で再出発できます。
電気を貯めるより、気体を「圧縮して詰め込む」ほうが速いため、燃料補給を素早く行うことができます。
コメント