議論の余地はありません。少なくとも販売台数に関しては、バッテリー電気自動車（BEV）が現在、王者です。市場には数十種類のバッテリーEVモデルがあり、充電ステーションも豊富にありますが、まだ十分とは言えません。
しかし、現時点では BEV が当然の選択である一方で、それが今後も当てはまるかどうか、あるいはある日、最終的には水素自動車 (一般に燃料電池電気自動車、または FCEV として知られている) が取って代わるかどうかについては、まだ多くの議論があります。
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この議論はオンラインでも白熱することがある。FCEV支持者は、利便性の高さと、BEV生産に伴う気候変動問題の解決という両面から、この技術が将来への確かな道筋だと考えている。しかし、一方では、再び技術を切り替えることにあまり乗り気ではなく、明らかに普及が進んでいるバッテリーモデルを改良・改良していくことを望む声もある。
ご存知ない方のために説明すると、水素自動車は、その名の通り水素を使って電気を作ります。運転者の視点から見ると、ガソリンを給油するのとほぼ同じです。ホースを使ってポンプまで車を走らせ、液体を車内に注入します。ただし、ガソリンの代わりに、圧縮された液体の水素が使われます。この非常に可燃性の液体が燃料電池内で空気中の酸素と混合され、電気が生成されます。発生する副産物は？熱と水だけです。つまり、車は…ええと…途中で排泄する必要があります。もちろん、これはすべて、すべてが正常に機能していることが前提ですが、それについては後ほど詳しく説明します。
利便性こそが王様
水素自動車の推進派は、利便性をこの技術を推進する大きな理由として挙げており、それは理にかなっています。結局のところ、電気自動車の充電は、決して最高の体験とは言えません。EVの充電技術は向上していますが、急速充電ステーションでの充電には、充電器の空きを待たずに済む場合であっても、通常少なくとも20分はかかります。これは、仕事帰りに2、3分でガソリンを満タンにできるのとは全く異なります。
前述の通り、水素自動車の燃料補給は内燃機関車の燃料補給と非常によく似ています。しかし、最近多くのジャーナリストが指摘しているように、FCVの燃料補給はうまくいかないことが多いのです。ポンプは非常に少なく（米国エネルギー省によると、2023年時点では合計50カ所しか存在しない）、機能しないことも少なくありません。これはEV充電ステーションにも当てはまりますが、EV充電ステーションはまだ十分ではないものの、水素ステーションの数の何倍も存在します。
「消費者の関心の高さに加え、BEVは全米で非常に強力な充電インフラを備えています」と、企業や住宅所有者の光熱費削減を支援するインテグリティ・エナジーの編集者、キャット・ガーサイド氏は述べています。「全米にはレベル2（DC）の公共急速EV充電ステーションが6万1000カ所以上あります。さらに、連邦政府は公共充電ステーションのアクセス拡大に5000万ドルの予算を計上すると発表しました。」
仮に、EV充電ステーションと同数のFCV燃料補給ステーションがあり、実際に稼働している割合もほぼ同じだと仮定してみましょう。その場合、FCVへの燃料補給は公共ステーションで行った方がはるかに便利になります。数分で完了するため、ステーションの混雑は大幅に緩和され、たとえすべてのステーションが稼働していたとしても、1つにアクセスするのに長い待ち時間が発生する可能性は低いでしょう。もちろん、これは現実とは程遠い話です。現在、ステーションの数はほんの一握りしかなく、また、その信頼性にも多くの問題があります。
しかし、FCVへの燃料補給は「公共ステーション」の方が便利だと述べました。なぜなら、BEVの充電には、多くのドライバーにとってはるかに便利な重要な要素があるからです。それは、自宅で充電できることです。これは、日常的にFCVに燃料を補給するよりもさらに便利です。家に帰ったらプラグを差し込むだけで、燃料補給のためにどこかへ出かける必要はありません。
現在、平均すると、ほとんどのFCEVの航続距離はほとんどのBEVよりもわずかに長く、最大約400マイル（約640km）です。これは、一般的に約300マイル（約480km）のBEVの航続距離とそれほど変わりませんが、それでも長いと言えます。
「FCEVの利点は、航続距離が長く、燃料補給が速い（ガソリンに匹敵）、性能と耐久性が向上している（燃料電池は最長20年以上持続する）こと、さらに（これは大型車両にとって重要な点だが）、バッテリーの重量を運ばないことだ」と、クリーンエネルギー技術企業ランディ・テクノロジーズの創業者アンドレア・ランディ氏は述べた。
水素は現代のバッテリー技術よりもはるかにエネルギー密度が高く、航続距離の延長に貢献しています。しかし、これまでのところ、消費者にとっての航続距離の大幅な延長にはつながっていません。これは主に、高圧タンクなど、圧縮水素を貯蔵するための機器がかなり重量があることに起因しています。つまり、水素は技術的には単体ではるかにエネルギー密度が高いものの、FCEVは現時点ではそれを活用して航続距離を大幅に伸ばすことができません。
FCEVがより便利なもう一つの重要な領域があります。それは寒冷地です。BEVは寒冷地では航続距離と充電速度が低下しますが、FCEVは極寒地でも効率を損なうことなく問題なく動作します。
少し関係ない話ですが、この記事を書いているうちに、プラグインハイブリッド車が欲しくなりました。短距離走行用のバッテリーと長距離走行用の水素タンクを搭載した車です。話が逸れてしまいました。
実際のところどちらがより効率的でしょうか?
利便性はさておき、実際にはどちらが効率が良いのでしょうか？これは答えるのが難しい質問です。効率には多くの要素が絡んでいるからです。EVと内燃機関車（ICE）を比較すると、科学的根拠は極めて明確です。バッテリー生産の制約により、EVの生産効率はICE車よりも劣りますが、EVはわずか数年でICE車に追いつき、追い越すでしょう。
しかし、EVとFCEVに関するデータは少なく、どちらも実際には温室効果ガスを排出していないという事実を考慮すると、より複雑なデータポイントを比較するしかありません。これらのデータポイントは、主に車両生産と燃料生産（および輸送）の2つのカテゴリに分類されます。
一般的に、FCEVの生産に伴う排出量はEVの生産に比べて少ないです。これはEVの部品の一つであるバッテリーのおかげです。EVのバッテリーは製造が複雑なだけでなく、採掘と輸送が必要となる希少金属を使用することが多いです。一部のFCEVにもバッテリーが搭載されていますが、EVほど大きくなく、生産に伴う排出量もそれほど多くありません。
しかし、EVへの燃料供給は現時点ではより効率的です。電気自動車は完全にクリーンな場合もあれば、比較的クリーンな場合もありますが、米国の電力網は時間とともにクリーン化が進んでおり、多くのドライバーが太陽光発電で充電しています。米国では、水素燃料の95%が天然ガスから製造されていますが、この方法では水素を製造する際にCO2が排出されるため、環境への負荷がさらに高くなります。
FCEVがより普及すれば、水素製造もよりクリーンになるでしょう。例えば、水素を製造するもう一つの方法は電気分解と呼ばれ、水に電流を流すというものです。この方法では排出物は発生しません。しかし、これは完璧ではありません。電気分解のための電力生産は温室効果ガスの排出を伴う可能性があり、電気を使って水素を製造し、その水素で電気を生成して自動車を動かすのは、その電気を車の充電に使うだけでなく、必ずしも効率的とは言えません。
最後に、一部の植物材料は水素を生成できますが、ゴミも同様です。埋め立て地や廃水を使用して水素を生成するパイロット プロジェクトが開始されていますが、まだ非常に初期段階にあります。
所有コストはどうですか?
これも解決が少し難しい問題です。水素燃料は現在非常に高価ですが、これは主にFCEVの台数が非常に少なく、その結果、消費者向けの水素燃料の生産量が非常に限られていることに起因しています。タンクを満タンにするには数百ドルかかることもあり、これは車の充電よりもはるかに高額です。しかし、FCEVがより普及すれば、状況は変わるでしょう。
EVのメンテナンス費用は非常に安価です。EVにはエンジンがなく、可動部品は電気モーターで駆動する車軸と車輪だけです。オイル交換やエンジンのメンテナンスは不要で、定期的にタイヤのローテーションを行うだけで済みます。EVのライフサイクルが進み、少なくとも10年ほど経つと、高額なバッテリー交換が必要になる場合があります。しかし、ほとんどのEVオーナーが行うことになる主要なメンテナンスは、バッテリー交換だけで済みます。しかも、それも長年EVを所有した後のことです。
FCEVは、ICE車やBEVとは異なる仕組みで走行します。専用のタンクに水素燃料を貯蔵し、水素と酸素を反応させて電気モーターを駆動します。それでもICE車よりも可動部品が少なく構造がシンプルなため、ガソリン車よりもメンテナンスの手間が大幅に軽減されます。しかし、BEVよりも可動部品が多いため、メンテナンスコストが高くなる可能性があります。
一般的に、FCEVは所有コストが高いです。水素は電気よりもはるかに高価であり、この状況はすぐに変わる可能性は低いでしょう。FCEVはメンテナンスが必要な可動部品が多く、BEVは大型のバッテリーを搭載しており、最終的には交換が必要になる可能性があります。しかし、BEVは燃料補給コストが低いため、その欠点を十分に補うことができます。
「水素は生産コストが高く、貯蔵も難しく、インフラもほとんど整備されていません」と、オーストラリアで家庭用充電ステーションを提供するエバーグリーン・エレクトリカルの共同創業者兼ディレクションマネージャー、トロイ・フォックス氏は述べた。「確かに、FCVは長距離走行と素早い燃料補給が必要なトラック輸送などの分野でニッチな市場を切り開くかもしれませんが、私たちのほとんどにとっては、BEVの方が理にかなっています。」
予測
トヨタは水素自動車に多額の投資を行っていたかもしれませんが、他の主要自動車メーカーは皆、別の賭けに出ました。それは、BEVです。その結果はどうなったでしょうか？たとえFCVが客観的に見て優れているとしても、FCVには依然として厳しい戦いが待ち受けているでしょう。実際、トヨタはまさにその好例です。水素に巨額の投資をした後、EV開発への投資に非常に消極的になりました。その結果、2000年代半ば以降、間違いなく最も革新的な自動車メーカーであったトヨタが、今日に至るまでEV開発において大きく遅れをとっています。
他の企業はそうした決断をしたくない。EVの生産・開発、急成長を続けるEV充電ステーションの設置、そしてそれら全てをパッケージ化したマーケティングに既に数十億ドルが費やされている中で、FCEVへの切り替えは非常に複雑になるだろう。あれだけの充電ステーション？全部取り壊されるか、別の用途に転用されるだろう。そうだ、Electrify Americaはそんなことは望んでいないだろう。
そのため、FCVがすぐに主流になるとは考えていません。これは鶏が先か卵が先かという問題でもあります。自動車メーカーが新しい水素自動車を開発するのか、それとも燃料供給に必要なインフラを整備するのか。これはEVでも問題でしたが、インフラ整備と新型モデルの登場により、完全に解決に向かっています。急速充電ステーションがなくても、少なくとも自宅で充電することは可能です。さらに、EVの充電速度はますます速くなり、EVの航続距離もますます長くなっています。
個人用FCEVがすぐに広く普及するとは考えていませんが、他の市場では水素燃料の利用余地がまだあるかもしれません。水素燃料の密度は、例えば大型トラックにとって魅力的な選択肢となるでしょう。
「商用車、特に中型車や大型車では、バッテリーの重量（とスペース）が問題になることがあります」とランディ氏は続けた。
さらにエキサイティングなのは、航空分野などで水素燃料を使用するという見通しです。エアバスなどは2035年までに水素燃料航空機を開発するという目標を発表しており、水素燃料の製造、輸送、配送のためのエコシステムも整備しつつあります。
政府も介入しており、これがFCEVの普及促進につながる可能性がある。「水素自動車は持続可能性に向けた競争において、出遅れたばかりです」とガーサイド氏は続ける。「連邦政府は2023年に水素の生産と研究を促進するために70億ドルの助成金を割り当てました。この『Investing in America』イニシアチブの目標は、全米に7つの地域クリーン水素ハブを設置することです。」
こうした状況は一変する可能性があります。興味深いことに、BMWとトヨタは最近、水素自動車の開発に向けて提携し、BMWは最初のFCEVを2028年に発売すると発表しました。しかし、その車が実際に普及するかどうかはまだ分かりません。私の予想では、個人向けの新型水素自動車は実際には売れないでしょう。BMWがトヨタと提携しているのは、慎重を期すためであり、おそらく大型燃料電池自動車の開発に向けた取り組みのためでしょう。
私がFCV反対派のように思われるかもしれませんが、決してそうではありません。しかし、私は現実的な人間だと考えています。EVへの数十億ドルもの投資を考えると、近いうちにまた大きな変化が起こるとは考えていません。
