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副大臣会議が政府方針まとめる

　5月27日、古屋圭司・経済産業副大臣を主査とする経済産業、国土交通、環境の5人の副大臣による「副大臣会議・燃料電池プロジェクトチーム」が、燃料電池車と定置型燃料電池の実用化、普及に向けた施策を経済財政諮問会議に提言した。提言をまとめた「燃料電池プロジェクトチーム報告書　～日本発プロジェクトX『地球再生のためのエンジンを開発せよ』～」には、燃料電池に関する政府方針が体系的に示されている。燃料電池車の技術開発から本格的普及までのタイムフレームの概要は、次の通りである。
（1）基盤整備、技術実証段階（2005年頃まで）
　燃料電池車の限定的な市販が開始される。同時に主要技術の実証試験を実施。制度、安全性、技術開発の基盤整備を行う。
（2）導入段階（2005年頃～2010年頃）
　燃料電池車のより一層の性能向上、低コスト化を各社が推進する。燃料供給体制の段階的整備など、本格的普及に向けた環境整備を行う。
（3）普及段階（2010年以降）
　燃料供給体制が一定程度整備される。量産効果で燃料電池車の価格が低下。市場が自律的に拡大し、本格的に普及していく。

　今年末に燃料電池車が市場に出る見込みだが、報告書にあるように2005年頃まではまだ技術開発の段階だというのが実状である。しかし、この「基盤整備、技術実証段階」は極めて重要な時期だ。政府は次のような、燃料電池の普及による国家的な目標を持っている。
（1）産業部門のようには省エネルギーが進んでいない運輸・民生部門での、CO2排出を抑制すること。
（2）石油輸入に依存しているエネルギー供給源を多様化することで、エネルギー安全保障を確保すること。
（3）裾野の広い燃料電池関連産業で強力な国際競争力を実現し、新規産業、雇用を創出すること。

　単に燃料電池を早期に普及させるだけでなく、これらの目標を実現できるかどうかは、この時期に技術開発や政策がいかに実行されるかにかかっているのである。
　しかし、課題も多い。中でも重要なのは、（1）燃料電池スタック（電池本体）の技術開発、（2）燃料電池車の低コスト化、（3）燃料供給体制の整備、（4）国産技術のグローバルスタンダード化－－の4つである。各課題について、解決の可能性を見ていこう。

課題（1）＝燃料電池スタックの技術開発
素材開発が必要だが工学的解決法も

　現在、自動車メーカーや燃料電池メーカー、化学メーカーなどが自動車用燃料電池スタック（燃料電池本体）を実用化するに当たって、懸案事項になっているのは、加湿不要なイオン交換膜の開発、イオン交換膜の耐熱性向上、電極の白金触媒担持量を減らす（あるいは白金を代替する新触媒の開発）、電極触媒の耐CO性の向上などである。
　そこで各社が技術情報を共有し、このような技術開発を効率的に進めることを目的の一つにした実証試験プロジェクトが、2002年度から首都圏で行われる。経済産業省の平成14年度予算（25億円）により支援される「水素・燃料電池実証プロジェクト」である。各種方式の水素燃料供給ステーションを設置し、各自動車メーカーの燃料電池車による大規模な公道走行試験を3年間の予定で行うというものだ。2002年度の走行試験には国内外の自動車メーカー5社（GM、ダイムラー・クライスラー、トヨタ、日産、ホンダ）が参加。燃料電池車と水素燃料供給インフラを実際の使用条件下で試験し、走行性能、信頼性、燃費、総合エネルギー効率、CO2削減効果などの環境特性、燃料性状、安全性などに関するデータを収集する。この実証試験の特徴は、各社の燃料電池車のデータを共有し、開発コストの削減や開発期間の短縮を図ることである。
　ところが前述の技術課題の解決は、そう簡単ではない。資源エネルギー庁長官の諮問機関である燃料電池実用化戦略研究会の資料（2001年）によると、イオン交換膜の耐久温度は現状の80℃を120～150℃に上げる必要があるとしている。電極の白金触媒担持量は2～4g/kWを10分の1に減少、電極触媒の耐CO性は10ppmを10～50ppmに上昇させなければならないと、高い目標値を示している。イオン交換膜が水分を含んでいると、氷点下の環境では凍結して燃料電池が機能しなくなってしまうが、現在主流のパーフルオロスルホン酸系ポリマはイオンの移動に水分子が不可欠なため、加湿をしなければならない。燃料電池車の発売計画を発表しているある自動車メーカーの開発担当者でさえ、「氷点下での始動など、燃料電池車の技術課題はまだ多い」と打ち明ける。
　イオン交換膜や触媒の改良には、新素材の開発が必要になる。パーフルオロスルホン酸系ポリマのイオン交換膜で大きなシェアを占めている米デュポン社でも、加湿や耐熱性の問題がない新素材の膜を研究開発中である。燃料電池車を限定販売ではなく本格的に市場投入するにはこれらの改良が必要だが、時間のかかる新素材開発では、2005年に間に合わない可能性は少なくない。
　一方、燃料電池スタックの技術問題で数年以内の解決が難しいのは、電極触媒の白金量低減だけだという見方もある。イオン交換膜については、現在の素材を使っても、始動時に加熱する、断熱性を高める、使い終わったら膜内部を除湿するといった工学的方法なら、問題は短期間に解消できるだろう。

課題（2）＝燃料電池車の低コスト化
最大課題だが新供給モデルに期待も

　燃料電池車の普及で最大の課題は、低コスト化である。燃料電池車が既存のガソリン自動車に対抗できる目標コストは、5,000円/kW以下だ。これは現状よりも2桁低い数字である。燃料電池車が高コストなのは、燃料電池スタックなどに白金など高額な素材や部品が多用されているからである。部品別の現在のコストと目標コストの間は、非常に離れている。イオン交換膜は現在5万～15万円/m2のところ、目標は3,000～5,000円/m2。電極触媒は現在4,000～8,000円/kW、目標は400～800円/kW。セパレータは現在1シート4,000円、目標は同100～200円。目標価格を達成するには、新素材や新方式の開発に期待するしかなく、現在の燃料電池を量産化しても、コストダウンは困難だという見方は多い。
　一方で、白金を使用した電極触媒以外は、量産すれば普及価格まで値下げが可能だという意見もある。白金の問題は残るが、導入助成を燃料電池車1台につき20万円付ければ、白金触媒の高コスト分は賄えるという。
　また、今年末の発売を予定しているトヨタとホンダは、リース方式で供給する計画である。リース方式は導入コストを低減するだけなく、実用化直後で使用実績の少ない製品に障害が発生した場合のメンテナンスや、メーカーが問題点を把握するのにも適している。経産省の総合資源エネルギー調査会新エネルギー部会長を務める柏木孝夫・東京農工大学大学院教授は、「燃料電池車などこれからの高性能・高コストの省エネ・新エネルギー機器のビジネスモデルは、これまでの売り切りモデルからレンタルモデルに転換する」と指摘する。
　燃料電池をリサイクルすることによって、価格を抑えるビジネスモデルも構想されている。独デグサ社や英ジョンソン・マッセイ社は、燃料電池をリースで供給し、電極触媒の白金など貴金属を回収してリサイクルする考えだ。ジョンソン・マッセイはダイムラー・クライスラーと提携している大手燃料電池メーカーの加バラード社に白金触媒を提供している。燃料電池のリースを手掛けるこれらの大企業が、低コスト燃料電池の寡占的なサプライヤーとして台頭する可能性も出てきた。

課題（3）＝燃料供給体制の整備
国が大規模な先行整備を構想

　燃料供給インフラが整備されていることは、燃料電池車の普及速度に大きく影響する。このことは同じ低公害車であるハイブリッド自動車と天然ガス自動車の普及台数の違いを見ても明らかである。少し前まで、「GMとトヨタのガソリン改質（注）型」「ダイムラー・クライスラーのメタノール改質型」「ホンダの純水素型」の3方式が対立する構図で、デファクトスタンダード競争が捉えられていたが、実態はここにきて変化している。主要自動車メーカー各社は技術的ハードルの高い車上改質型燃料電池車の開発を継続しながらも、技術課題の少ない純水素型での市場参入を目指し始めた。GMは7月、クアンタム・テクノロジー社と共同で、世界最高水準の圧力を持つ700気圧の純水素型燃料電池車用高圧水素タンクを開発。ダイムラー・クライスラーも、「『メタノールのダイムラー』といわれているが、純水素型もメタノール開発と同じ比重で研究開発している」と実情を説明する。今回の実証試験でも、初年度は純水素型燃料電池車の走行試験と、水素供給ステーションの設置・運営試験が中心となる。燃料電池車普及のカギは、水素ステーションの整備状況が握っている。
　実証試験では東京、川崎、横浜に合計5カ所のステーションを建設。各ステーションごとに異なる燃料を使った方式を試験する。5種類の方式とは、脱硫ガソリンをステーションで改質、ナフサ改質、LPガス改質、メタノール改質、液体水素をステーションに貯蔵する方式である。各方式にはそれぞれ利点がある。脱硫ガソリン改質はガソリンスタンドのインフラを一部活用できる。ナフサは工業原料として広く利用されている。LPガスも工業用や家庭用燃料として普及している。メタノールは200～350℃という低温で改質可能。液体水素を使う方式では、製鉄所のコークス炉などで発生する、水素を多く含む副生ガスを液化して再利用できる。
　実証試験には石油、ガスなど8社（岩谷産業、コスモ石油、昭和シェル石油、新日本製鐵、新日本石油、東京ガス、日本エア・リキード、日本酸素）が参加。各方式の総合エネルギー効率（油井など1次エネルギー資源の採掘から最終的な燃料電池車までの、総合的なエネルギー利用効率）、CO2削減効果などの環境特性、燃料性状、安全性、コストなどを比較分析する。また、今年2月から経産省の別のプロジェクト（WE-NET計画）で実施中の天然ガス改質方式などのステーションのデータも比較に加える予定である。
　今回の水素ステーションに関する実証試験の実施主体である（財）エンジニアリング振興協会は、「水素漏れの検出システムなど、水素ステーションの安全性を一つひとつ証明する。実際の使用環境でなければわからない問題を明確にし、対策を講じるのが目的だ。水素の原料についてもコストやメンテナンスなどを公道試験という共通の土俵で比較する」と実証試験の目的を説明する。この実証試験は国内初の大規模な燃料電池車の公道走行試験であるとともに、世界初の複数の燃料方式による水素供給ステーションの運用試験である。今後、全国規模で水素供給インフラを整備するためには、各方式の特性を正確なデータに基づき比較、評価する必要がある。今回の実験の意義は大きい。
　ただ懸念されていることもある。参加している自動車メーカーが、自社製品の性能があからさまになる走行試験データの提供にどれだけ応じるかということである。燃料電池車の実証試験プロジェクトでは、米カリフォルニア州大気資源局によるカリフォルニア・フューエルセル・パートナーシップ（CaFCP）が有名だが、CaFCPの場合は州政府は資金提供せず、参加メーカーには試験結果のデータ提供が課せられていない。それに対して、今回の日本の実証試験の目的は、各方式の水素ステーションを使った公道走行データを収集することである。走行試験の実施主体である（財）日本電動車両協会は、「現在、何の目的でどのデータが必要か、詰めているところだ。自動車メーカーの競争領域に踏み込んだデータであっても、実証試験に必要なデータは公開してもらわないと、目的を達成できない。これに一番苦しんでいる」と言う。同協会はデータ提供についてメーカーと交渉中だが、難航も予想される。
　しかし、今回の実証試験は実効性のあるものにしなければならない。資源エネルギー庁はこの結果を基に、2005年までに燃料供給体制に関する方向性を打ち出す予定である。その後は、この方向性に従って水素供給インフラの整備が進められることになる。予想できるのは、すでにインフラが整備されている都市ガスとガソリンを水素ステーションで改質し、純水素型燃料電池車に供給するという方式が中心になることである。ただし他の原料を水素ステーションで改質する方式も、並行して利用されることになるだろう。大都市部は都市ガス、都市ガスが整備されていない地域はガソリン、製鉄所に近い地域は副生ガス、酪農地帯ではバイオマスを原料にしたメタノールなどのアルコールといったように、複数の方式を選択できることが、燃料電池車を全国的に普及させるためには必要だからである。
　また、日本は石油輸入の中東依存度が石油危機当時よりも増加している。さらに今後アジアのエネルギー需要が大幅に増大するのは確実である。日本のエネルギーの安定供給に関するリスクは高まっている。この現状を是正するためにも、エネルギー供給源の多様化が進められるべきで、これは政府の基本方針でもある。柏木教授は「2次エネルギーである水素の長所は、原料となる1次エネルギーが多様であることだ。メタンハイドレートやバイオマスのように、国産化できるものもある。ガソリンと異なり産地が偏在していない。エネルギー供給で大事なのは、需要者にとっての公平性だ」と指摘する。水素供給体制は1次エネルギーの多様性という水素の特長を活かしたものにするべきである。
　水素ステーションの整備と燃料電池車の量産化の好循環を早期に成立させるためには、国や地方自治体がステーションを先行的に整備することが重要だ。政府は燃料電池の初期需要を創出するために、2005年開催の愛知万博会場など特定の地域を対象にしたモデルプロジェクトの実施を構想している。地域を「燃料電池特区」にして、水素供給インフラを整備し、燃料電池車や定置型燃料電池を導入させるというものである。国が自治体からの申請を受理し、支援する。「自治体首長の姿勢が非常に大事。まず都道府県知事がやる気になってくれることに期待したい。国は積極的に支援する」（古屋経産副大臣）。すでに青森県などでは特区構想が進められている。
　燃料電池特区では自治体の公用車やバスなどの公共交通に導入され、そのための水素ステーションが整備される。地域内でステーションが整備されていることは、一般ユーザーにも燃料電池車の購入を促す効果があるだろう。燃料電池バスの導入は、振動が少なく、排気ガスが出ないという燃料電池車の長所を大勢の人に体感してもらう機会になる。燃料電池特区は燃料電池車の市場環境を用意するための取り組みとして期待できる。
　また、国交省が近く正式に打ち出すと見られる、全国規模での大規模な水素ステーション整備計画に注目したい。佐藤静雄国交副大臣は、「燃料供給インフラ整備を先行的に実施することが大切だ。国土交通省では道路特定財源の利用も視野に入れ、先手を打って水素スタンドを積極的に整備したい。燃料電池自動車を本格的に普及させるには、民間の協力を得ながら10年以内に1万カ所程度の設置を目標にしなければだめだ」と方針を述べる。燃料電池実用化戦略研究会委員の金谷年展・慶大大学院助教授は、「ステーション1カ所の建設費が約1億5,000万円なら、例えば2010年～2015年までの5年間で4,000カ所整備すると、1年間で約1,200億円となる。道路、ダム、港湾などの公共事業を見直せば十分賄える。燃料電池自動車は『普及するかどうか』ではなく『普及させるかどうか』で考えなければいけない」と指摘する。

課題（4）＝グローバルスタンダード化
ハイブリッド技術でデファクトも

　燃料電池車はグローバルマーケットを相手にする国際商品である。これから中国やインドが本格的なモータリゼーションを迎え、新たな巨大市場も出現する。前述の政府目標である燃料電池関連産業による新規産業、新規雇用の創出には、国産技術が国際規格やデファクトスタンダードとして採用されることが、大きな影響を及ぼす。燃料電池関連の国際標準化はISO（国際標準化機構）やIEC（国際電気標準会議）で議論されている。現在、日本の燃料電池車開発はすでに世界のトップレベルだが、さらに公道走行による実証試験のデータを揃えることは、国際標準化の舞台で日本が主導権を確保するための強力な武器になる。しかし、国際的な規格統一が必要な水素ステーションの電磁バルブなど主要技術をドイツなどが握っている。今後、日米欧の間で激しい国際標準化競争が展開されるだろう。
　一方、デファクトスタンダードについては、日本が非常に有利な位置に付いている分野がある。トヨタ、ホンダが世界的にリードしているハイブリッド自動車の技術である。燃料電池車の燃費をさらに向上させるためには、燃料電池と2次バッテリーのハイブリッドによって、燃料電池を最高効率で運転させるのが有効である。すでに各社の燃料電池車は「燃料電池ハイブリッド自動車」のシステム構成になっている。燃料電池実用化戦略研究会委員や国交省の次世代低公害車開発促進会議委員を務める大聖泰弘・早稲田大学教授は、「ガソリンハイブリッド自動車とハイブリッド方式の燃料電池自動車は、エンジンと発電部分以外は大きな違いはない。モーター、コントローラー、2次バッテリーなど日本のガソリンハイブリッド自動車の独自技術が燃料電池車には活用できる。トヨタ、ホンダのガソリンハイブリッド自動車が世界最高水準を実現しているのは、かつての電気自動車開発の実績が活かされているから。トヨタの『プリウス』では、モーターやコントロールシステムの電子デバイスまで、自社開発したものが使われている。自動車メーカーが主要部品を内製していることは、燃料電池車でも複雑なハイブリッドシステムを最適化するうえで重要だ」と期待する。燃料電池車にとって不可欠となるハイブリッド技術で日本の自動車メーカーがデファクトスタンダードを握る可能性は高い。9月2日に発表されたトヨタと日産のガソリンハイブリッド技術での提携は、燃料電池車のデファクトスタンダード競争での布石でもある。

早急な規制緩和作業が進行中

　以上が主要な4課題の状況だが、もう一つ非常に重要な課題として、規制緩和の問題がある。政府は燃料電池車関連の規制緩和についての方針は、実証試験の結果を検証し、2005年までに実施するというものである。現状では燃料電池車は規制でがんじがらめになっている。例えば、水底トンネルの通行禁止（道路法）、水素ステーションの用地制限（高圧ガス保安法）、水素ステーションとガソリンスタンドの併設禁止（消防法）、水素ステーションでの水素貯蔵量制限（建築基準法）など多数があり、燃料電池車の走行試験、実用化の妨げになっている。古屋経産副大臣は「早急に規制を緩和・撤廃する。2005年の時点で、規制が普及の支障になるということが絶対にないようにする。2005年を待たずに、あと1年くらいで規制緩和を実現できる可能性は高い」と明言する。
　燃料電池車は最大の課題である高コスト問題は残っているが、政府は水素ステーション整備、規制緩和というハードとソフト両面のインフラ整備を本気で進める姿勢を明らかにしており、普及への道筋が見えてきた。車両のコストについても、供給モデルの工夫次第で大幅に低減できる可能性がある。
　そして忘れてはならないのが、消費者の役割である。燃料電池実用化戦略研究会副座長で、今回の実証試験の推進委員会副委員長でもある石谷久・慶応義塾大学大学院教授は「燃料電池車は現在、技術開発の段階にある。世の中が大きな期待をかけるのはいいが、実証試験でひとたび性能などに問題が起きると、期待感が大きいだけに『燃料電池自動車はだめだ』といった否定的な意見が出る恐れがある。しかし、技術開発段階にトラブルはつきもの。正しい現状認識が必要だ」と注意を促す。我々消費者は、自らが環境、エネルギーセキュリティ、経済成長などに多大な効果が見込まれる燃料電池車を普及させる原動力であると意識し、技術開発、政策の状況を冷静に見守る必要がある。

（注）改質：水素を含む各種の燃料から、反応によって水素を取り出すこと。


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