New Energies, new possibilities

第2フェーズでは車両全体のパフォーマンスと効率をさらに向上し、水素エンジンが代替駆動技術を補完する実用的なソリューションとなることを目指している。 文/トラックマガジン「フルロード」編集部 写真/Courtesy of SwRI

SwRIの「水素エンジンコンソーシアム」は第2フェーズに

　内燃エンジンの研究で長い歴史を持つ米国の非営利研究機関、サウスウェスト・リサーチ・インスティテュート(SwRI)は2025年3月25日、水素を燃料とする内燃エンジン(水素エンジン)のコンソーシアム「H2-ICE」の第2フェーズとなる「H2-ICE2」を立ち上げたと発表した。 　SwRIのH2-ICEコンソーシアムは昨年、18カ月の開発期間(目標)を経て水素エンジンを搭載する大型トラック(北米の重量車区分で最も重い「クラス8」)を完成させている。このデモンストレーション車両はディーゼル車と比較して、性能を犠牲にすることなくCO2(二酸化炭素)及びNOx(窒素酸化物)の排出を大幅に低減した。 　その成功を継承するH2-ICE2では、車両全体でのパフォーマンスと効率をさらに向上することを目指すという。 　なおコンソーシアムのメンバーは、SwRIのほかカミンズ、ボッシュ、アリソン、イートン、キャタピラー、HD現代・インフラコア、エクソンモービル、シェルなど輸送業界のリーダーが集まっており、革新的な水素エンジン技術により持続可能なモビリティを前進させることを目指している。 　コンソーシアムでは引き続き水素内燃機関を「他のゼロ排出車両技術を補完するもの」と位置づけ、バッテリーEVや燃料電池EVなど他の駆動技術を排除するのではく、それを補う技術としての可能性を証明する。 　こうすることでエンジンメーカーやトラックメーカー、部品のサプライヤー、燃料・消耗品のプロバイダーに、「現実的な」脱炭素のロードマップを示す狙いがあり、SwRIのバイスプレジデントでパワートレーン開発部門を率いるダニエル・スチュワート氏は次のように話している。 　「私たちは、内燃エンジンの開発では100年以上の歴史を持っていますが、トラックの製造において水素を燃料とする内燃機関はとりわけ魅力的なソリューションとなると考えています。世界中に存在しているメーカーの既存の製造ラインやコンポーネントの供給網をそのまま活用できるからです。水素エンジンは今すぐに実現可能な、実用的なゼロ排出ソリューションなのです」。

パフォーマンスを犠牲にしない脱炭素ソリューションを訴求

　SwRIの水素エンジントラックは2024年に全米を巡航し、温室効果ガスを排出しない大型トラックにパフォーマンスを犠牲にすることなく実現可能な、もう一つの選択肢があることを長距離輸送業界に伝えた。 　H2-ICE2では、今後2年間をかけてデモンストレーション車両を改良し、試験方法やシステムの強化を通じて全体としてのパフォーマンスと効率を改善する。 　SwRIのパワートレーン開発部門のマネージャー、ライアン・ウィリアムズ氏によると、第1フェーズでは「水素を燃料とするエンジンの開発と、それによって可能になること」を示すのが目的だったが、第2フェーズではただのデモンストレーションではなく、実際のニーズに合った機能的で実用的な車両を目指すという。 　コンソーシアムは2026年12月までの間、様々な現実世界の条件下で車両のパフォーマンス維持、熱管理、効率性の持続などについて研究を進めることにしている。また、車両のコールドスタート(冷間始動)、連続する上り坂、極低速走行や空荷状態の無負荷運転など、実際の商用トラックではよくある状況についても評価する予定だ。 　SwRIはこうした試験やパフォーマンス改善のためにエンジン本体を新たに開発したり、ハードウェアを大幅に変更する必要はないと考えており、パワートレーンシステム開発部門のエドワード・M・スミスIII氏は次のように話している。 　「このコンソーシアムはエンジン開発を目的としたものではなく、車両全体を対象としたものになります。(H2-ICEで試作した)既存の車両を活用することで水素エンジンの運用に特有の長所と短所を特定し、ソリューションを設計する予定です。 　既に水素エンジントラックの調整・改善が可能な点をいくつか見つけています。例えば、トルク応答を改善する戦略や、排出量をさらに削減するための急速ウォームアップモードの導入などを検討しています。 　コンソーシアムのメンバーの知識を結集することで開発を前進させ、技術的なハードルを克服し、2050年までにネットゼロを実現する道を切り開いていきます」。

ディーゼル車と同等のパフォーマンス!? 米国の「水素エンジン」トラックは実用性を高める新たなフェーズに!（ベストカーWeb） - Yahoo!ニュース

Robert Bosch（以下、ボッシュ）は、世界最大級の産業見本市「ハノーバーメッセ（HANNOVER MESSE） 2025」において、水素製造のためのプロトン交換膜（PEM）電解槽スタック「Hybrion」および、Hybrionを搭載したモジュラーコンテナソリューションを初公開。水素製造の心臓部である電解装置に本格参入する姿勢を示した。 Hybrionでは100層を超える電解セルを積層している［クリックで拡大］ 　エネルギー源としての水素は、特に再生可能エネルギーから製造される場合に、さまざまな分野での脱炭素化のために期待されていて、電解分野は2030年までに世界で100～170ギガワット（GW）の生産能力が見込まれるという。こうした背景からボッシュは、戦略的成長分野と設定。2030年までに水素分野の売上高が数十億ユーロ規模に達すると予想している。

トラック用の燃料電池技術から生まれたHybrion

　ボッシュが開発したHybrionは100層を超える電解セルを積層したもので、出力1.25メガワット（MW）で、水と電気から1時間当たり最大23kgの水素が生成可能。これは燃料電池駆動の40トントラックであれば250～300km走行するのに十分な量だ。製造は当初、ドイツ・バイエルン州のバンベルク工場で行う予定で、既に量産準備は整っているという。 　同社のセールス／エネルギー市場 事業開発担当シニアバイスプレジデントであるMatthias Ziebell（マティアス・ツィーベル）氏は「Hybrionは100個以上のスタックを積み重ねた高密度／高精度のセル技術によって実現しているが、この専門知識は主にトラック用の燃料電池から来ている。そしてそれはバンベルク工場でも量産されているもので、多くのノウハウがある。また、当社は部品の潜在的な欠陥や汚染を検出するAIカメラシステムも導入しているが、これらの専門知識も全てボッシュの自動車産業での経験から生まれたものだ」と説明。「これは数十年にわたりバンベルクの自動車産業で培ってきたボッシュのノウハウが、新技術のために転換されつつあるという好例だ」と強調していた。 　会場では今回、このHybrion PEM電解槽スタックを2基搭載した、2.5MWのモジュラーコンテナソリューションも公開。ボッシュのパートナーでコンテナ型電解システムの開発／製造／販売を手掛けるドイツのFESTが提供するものだ。なお、このコンテナソリューションは、2025年中にボッシュのバンベルク工場で水素サイクルの一部として稼働する予定で、ボッシュは製造した水素を、同じくバンベルクで製造される燃料電池スタックの耐久試験などに使用する予定だという。 　Hybrionは効率の面でも利点があるといい、ツィーベル氏は「ボッシュでは効率が特に高いことからプロトン交換膜技術を選択しており、70％以上になるだろう」と説明。またFESTのモジュールソリューションについては、排熱の再利用によって原理的には75～80％を達成可能だとしている。 　Hybrionは柔軟にスケーリングが可能であり、ボッシュは1MWから始まるモジュール式プラントからギガワット級の大規模産業プラントまで幅広い展開も狙う方針だ。2025年には欧州の複数のパートナーと共同でプロジェクトを進める計画で、正式な販売開始前の時点で既に約100MWの受注も獲得。例えばNeuman & EsserはHybrion16基を、20MWの電解槽に統合するという。なお、電解槽で使用する水は一定以上の高品質である必要があるが、ボッシュは塩水を純水にできる水処理システムなども提供していることから柔軟な対応が可能としていた。