2014年11月19日水曜日

トヨタ「MIRAI」で電車が動く?




先日発表されたトヨタの一般向け燃料電池車「MIIRAI」ですが、かなりのハイスペックとなっています。これを電車に搭載したらということをかなり単純化して考えてみました。

鉄道総研のR291系試験車
鉄道総研のR291系試験車
2両面の真ん中部分に燃料電池が搭載されている

トヨタ「MIRAI」ってどんな車?

「MIRAI」は水素を燃料とした114kWの固体高分子燃料電池とニッケル水素電池を電源とする113kWの交流モーターを使用して走る燃料電池車です。電源に燃料電池を使用する以外は大雑把な仕組みとしては日産「リーフ」などの電気自動車と同じです。

しかし水素を使うというのが非常に大きなポイントで、3分程度の水素補給で650kmの走行を可能とすることや、様々なものから燃料である水素を作り出し利用することが可能です。ただ、現在は水素自体の価格が安くないので、電源に電池を利用したときのような劇的な燃料費の安さなどはありません。

部品に関してですが、トヨタ自動車自身が開発しているのもポイントです。トヨタはプリウス時代から必要とあらばインバーター用半導体を自社製造したりする企業で、今回も必要に応じて外部へ依頼するのではなく自社で部品を作っていきました。

電車にMIRAIの装置を載せたら

車体重量や構造の違いがいろいろあるので大雑把な話になりますが、自動車用の電池やモーターでありながら結構強力なものが搭載されていて、鉄道総研が研究用に使っているR291系が120kwの固体高分子燃料電池と95kW×2の交流モーターを使用していることを考えると、それと比べても劣らない出力の電池が載っているが分かります。

この電池で鉄道車両を動かすと仮定した場合、試験用であればR291に搭載されているものとほぼ同等なので一つでも可能だと思いますが、「モーターは加速時以外は電気を大きく使うわない」「回生ブレーキ用の二次電池も必要になる」「夏場はクーラーでサービス用の電気を大きく使う」など実際の使用条件を考慮しても自動車用電池2つで電車一両を十分動かすことが可能なのではないでしょうか?

もっとも自動車用で電池自体は小さくても燃料も自動車用の2倍の量で済むって話にはならないのでここまで単純な話ではないと思いますが、自動車用に比較的安く小さく作られ普及も見込める仕様の燃料電池でも大きな鉄道を動かせそうというのは驚くべき進歩だと思います。

やっとスタートラインに立った一般向け水素自動車が、今後鉄道にどうような影響を及ぼすかは興味深いですね。

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