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2020-12-21

anond:20201221002037

既存ガソリンスタンドすら潰れまくってるのに今更水素ステーション田舎まで普及するはずねえだろボケがってどうしても思っちゃうんだよなあ

うちは田舎の割にはたまたま近い所にあるんだけど、そんなとこばっかりじゃねえだろうし

2020-12-20

自動運転が実現すればやっぱ燃料電池車圧勝じゃなかろうか

自動運転になれば車は自宅に所有するものではなくなり

基地から呼ばれる無人タクシーのようなものになる。

水素ステーション基地にあればよいだけなのだから、今のガソリンスタンドほど必要なくなる。

水素ステーションが足りない!なんて欠点は解消されるよね。

そして、無人タクシー効率よく回すには補給の速さが重要なのだから

EVなんかでチンタラやってられないよね。

2020-02-11

anond:20200210183214

FCEV(燃料電池) vs BEV(電気自動車)について返答してみる。FCEV水素をいれるよりも、BEVを充電した方が効率が良いという話です。

水素を作る際に投入する電力のうち、数割は熱に変わってしまう。この点をBEV比較しようと思う。Well-to-Wheelではなく「Grid-to-Wheel」で見た場合となっている。

燃料電池車(FCEV)の効率

製造

水素製造する際には電気分解が主流だ。(石油からの生成もあるが、今回は電気分解とさせていただく)

なお電気分解の際は、送電グリッド交流)での変換とすると、まず交流直流に変換する必要がある。この効率92%とする。

92%】

電気分解法としてPEMを考えると、効率が80%であるから、この時点で:

92% * 80% = 74%】

となる。

充填(貯蔵)

燃料が問題なのは、「物質であるために、「貯蔵」と「輸送」が必要になる点だ。

貯蔵に関して言えば、(水素密度が低いので)貯蔵する際に液化または高圧にする必要があり、必ずエネルギーを消費する。

輸送に関して言えば、重さのある物体を動かすわけなので、必ずエネルギーを消費する。

ここで、燃料を貯蔵する際に使うエネルギー効率を見てみると:

まり貯蔵方法として圧縮する場合、今までの効率を掛け合わせると

92% * 80% * 87% = 64%】

となった。タンクに充填する段階までで、投入電力の36%は熱として失われる。

使用

さて、ここまで製造した水素水素タンクに充填した。次はその水素使用するわけだが、ここでもロスが生じる。

燃料電池に貯蔵されたエネルギー直流で取り出される。この効率を95%とする。また、取り出した電流ACに変換する必要がある。例えばMiraiのモーターは交流同期モーターで、DCからACへの変換効率を90%とすると、

92%(ACDC) * 80%(PEM) * 87%(充填) * 95%(FCスタック効率) * 90%(DCAC) = 55%】

となる。

電気自動車(BEV)の効率

バッテリへ充電する際、ACDC変換の効率92%、充電の効率を80-90%、インバータDCACの変換効率を96%とすると

92%(ACDC) * 80-90%(充放電) * 96%(DCAC) = 70-79%】

となる。

すなわち、同じ電力を投入する仮定のもとでは、電気自動車を充電した方が効率が高い。燃料電池車は、「水素製造」〜「燃料電池からの電力を取り出すまで」の間に、投入した電力のうちの45%の熱を出すわけだ。

数字をよくみると、問題なのは PEM電気分解 と 充填 の効率だ。ここが余分に入っているせいでFCEV効率が悪くなっている。これらを再生エネルギーでやればいいのでは?と思うかもしれないが、そういう話ではなく、その再生エネルギーをBEVの充電に使った方が効率が高いよね、という話なのだ

電気分解をしない場合FCEV効率

電気分解をしないケース(石油精製時利用する水素を使うケース)で見ると、

87%(充填) * 95%(FCスタック効率) * 90%(DCAC) = 74%】

となり、まぁ悪くないような感じになる。ただ、このケースではCO2を出している。

水素輸送ロス (anond:20200210183214)

水素燃料の輸送ロスについて」への返答としては、「場合によるが(余り物の水素を使うなら効率が高い)、BEVよりも劣る」だろう。

輸送の際の話は答えていないので答えると、液体水素輸送する場合ボイルオフ(気化していく)によりロスが生じる。圧縮する時にはエネルギーを投入する必要がある。パイプラインを引けばロスはない。

燃料電池寿命

燃料電池スタックにも寿命がある。BEVとの比較データがないので難しいが、ここはおあいこのようだ。

水素貯蔵の安全性について (anond:20200210183214)

Miraiとかはかなり頑丈なプリプレグでタンクを作っており安全性は高い。

リチウムイオン危険性も確かにあるが、今は切ったり突き刺したりしても燃えないように作られている。

安全性を語る時はケース(事故)を色々考えないといけないので論ずるのは難しいが、一般論で言えばどれも極端なケースを除けば安全に作られていることは確かだ。

ガソリンは使い方を間違えれば兵器にもなるわけだし、あれほど危険ものをある程度安全に使えているので、安全性に関しては規制でなんとかなるという見解だ。

蓄電はどうするのか (anond:20200210183214)

EVに蓄電するケースは自然エネルギーとの付き合い方では最も最適だ。EVバッファとして使う。その際にパワーグリッドの需給状況に応じて充電電流などを変える必要があるだろうが、CHAdeMOはすでに遠隔監視のために携帯電話網に接続されたものもあることから、あとは制度次第で可能だろう。

水素で蓄電することももちろんできて、各水素ステーションの改質のタイミングを電力のオフピークに行えば良い。ただ書いたように、同じ電力を使うならEVに充電した方が効率は高い。

水素社会 (anond:20200210183214)

LPG車が細々と残り続けていることからも、こういう形で燃料電池車が使われるのではという確証の無い予想をしている。

現在リチウムイオン電池エネルギー密度が低く、例えばトラックなどがEV化した場合、目指す航続距離にもよるが、トラック自重の半分とかが電池の重さになるだろう。大型トラックでも25tまでしか許されないので、電池ばかりを積むこともできない。航続距離が欲しいなら積載量を削ることになり、積載量を増やしたいなら航続距離を減らすことになる。

リチウムイオン電池ブレークスルーがなければ、燃料電池車もある程度日の目を見るだろう。

ただ、トラックバスEVFCEVにするのはあまりにもコストがかかるわけで、もうしばらくはハイブリッドのままなのでは無いだろうか。

技術はどうなるのか誰にも予測できないので、確証はないけれども。

2020-02-10

anond:20200210013404

ブコメに再三反応してくれた誠意に答えるためこちらで返答する

 

水素燃料の輸送ロスについて

エネルギーは何にしろ輸送するのにロスが発生するので

水素を運ぶにしても送電するにしてもロスは生じる。これは程度問題なので数字を出したいところだけど

増田も俺もこちらは専門家じゃないようなので、問題提起するだけにして運よく専門家が拾ってくれるのを待とう

 

ただし、エネファーム代表とする家庭用発電システム存在してるということは

送電より燃料を個配したほうが有利な場合存在するのだろう

水素貯蔵の安全性について

現状水素圧縮して保管する方法が主流なので確かに課題はあるのだが

リチウムイオンバッテリーにしても安全性問題があり、大規模に運用したら火災などの危険性があるのはかわらないだろう

何より今のガソリンだって安全性問題があってもなんとか社会運用してる

(まあ京アニ放火みたいなヤバい事件は起こるし、あれ水素で爆発させたらあんもんじゃ済まないけど)

蓄電はどうするのか

元増田発電所で発電した電力を直接EVで消費するモデルを考えているようだが

このモデル原発などCO2発生せず大規模に発電できるもの必要

別にそれも未来ひとつとしてアリなんだけど再生可能エネルギーみたいな不安定ものと付き合うのが現代の主流っぽいん

どうしても蓄電の問題が出てくる。水素燃料電池は要は蓄電技術の一つなんで相性はい

水素本命なのか

ここまでやたらに水素推してるように見えるけど別に俺はそんなに思い入れはない

何より水素は単に電気を貯めるための方法の一つで、リチウムイオンが車ほど大容量が必要で長時間放電しなきゃいけないものに向いてないか

過渡期として利用できるんじゃないかって考えてるだけだ

 

あと水素ステーションはEV共存できる。乗用車大型車水素を利用し、

小型スクーターやら電動アシスト自転車水素ステーションで発電した電力をその場で利用し充電するなどの対応ができるはず

 

まあ、それもこれも全個体電池が出れば解決するはずなんでそれが本命

繰り返すが水素あくまで過渡期の技術と考える

anond:20200209170643

ICE効率の点ではEVに遥かに及ばないよ。印象だけでは語るとデマになるので、少し計算した方が良い。

エンジン (ICE: internal combustion engine) 効率

追記: 過小評価していたので熱効率を上げました)

原油⇒精製(90%)⇒輸送(98%)⇒エンジン(30-40%)⇒変速機(80-90%)

=20%-35%程度

効率向上の限界

一番の問題は、熱機関は最良でもカルノーサイクルの壁を超えられないこと。つまり入力と出力の温度差による限界が来るわけ。

エンジンの素材は金属なので、良くても数百度かにしかできないわけで、予算度外視でどんなに効率をよくしても量産車で60%に至ることはありえない。

エンジンアルミか鉄なわけで、そこまで高温にできない。それで30-40%止まりと言うわけ。最近50%近いエンジンができたーとか言うニュースもあるが、もう熱力学上、天井は見え始めている。これは物理学なので、どうしようもならない。

(ちなみに、燃焼温度を上げると今度はNOxなどの問題顕在化してくる。そのため、むしろEGRなどにより温度を下げるのがトレンドエンジン開発はいろいろなトレードオフなのだ。)

ディーゼルエンジン効率比較的高く、CO2排出ガソリンエンジンよりも少ないとされるが、NOx/PMなどの排出が多い問題がある。NOxについてはマツダが頑張って尿素SCRなしのエンジン作ったけど、結局、PMについては、DPFを用いて微粒子を捕獲している。そのDPFの煤焼き運転必要だったりするので、その分の燃料は無駄になるわけだよね。

で、エンジン車の問題として、トルクバンドが上のほうにあるので、クラッチトルクコンバーター等と変速機が必ず必要となる。その際にロスが出てしまう。AT/MT/DCTは段数が少ないとパワーバンドを生かしきれない。段数が多いと重い。CVT滑るし、CVTルードは温まるまで粘度が高くてロスになる(ダイハツCVTサーモコントローラーとかで頑張ってるけど)。

エンジン効率への批判について

エンジンの熱効率50%に達したという記事JSTの「革新的燃焼技術」)で反論する方がいらっしゃるが、そのエンジン実験室の563cc単気筒エンジンだ。もちろん単気筒なんて自動車では振動などで使い物にならないから、最低でも3気筒からとなる。そうしたときに、気筒が増えて動弁系などのフリクションの発生によって効率は下がるはずなので、そのまま量産車に適用することは難しい。実用車では気筒数増加による動弁系の負荷、オルタネーターなど補機系の負荷などもかかってくることも頭に入れておきたい。

日産が45%のエンジンを開発しているとの記事もあるが、これはe-Powerの「発電専用」エンジンだ。ハイブリッドなので、こういう芸当が可能だ。

45%からは数%上げるだけでも相当血のにじみ出るような開発の労力がいるだろう。

燃焼温度についての批判

燃焼温度アルミや鋳鉄の融点よりも遥かに高いと言う指摘があった。その通りです。

しかし、熱力学説明たかっただけで、例えば入口・出口の温度差を数万度にしたならば、熱効率はかなりのものとなるが、そんなものは物性的不可能ということを示したかった。

なので、燃焼温度は限られるという意味

BEV (Battery EV) 効率

原油火力発電(超臨界発電) 50-60%⇒送電 (95%) ⇒バッテリへ充電(90%)⇒変換(96%)⇒モーター(95%)

=39-45%

効率アップの方法

PHEV, BEV場合、上に示したうちで一番効率の悪い「火力発電」の部分を再生エネルギーや水力に転嫁することで、CO2削減を目指せる。もちろん、原発にしてもCO2は減らせる。

なお日本火力発電所のSOx/NOx排出海外に比べてもとても少なく、優秀である

発電所の部分では、現状でも50-60%の効率は稼げる。なぜ熱機関なのにここまで効率が出せるかと言うと、巨大なプラントで高温に耐えるコストの高いタービンを回してるから

それによって熱機関効率が高められるから。車のエンジンは小さくてスケールメリットが働かないよね。でも発電所レベルなら巨大で、コストも充分かけられるのでこう言う芸当ができる。

で、電気輸送に関しては送電線なので一度つなげたらしばらくはCO2を出さない。送電効率も超高圧送電(100万ボルト以上)によって高まっている。

また、インバーターとかモーターに電気を流す部分はパワーデバイス(GaN等)の発展によってどんどん効率が上がっている。

なお、モーターのトルク特性としてエンジン車のように変速不要のため、クラッチトルコン変速機などによるロスはない。将来、インホイールモーターが実用化されれば、モーター→タイヤへの伝達効率さらに上昇する。

回生

ちなみに、xEV回生充電もできるために、ブレーキ時に運動エネルギーICEほど熱に変わらない。

(一方ICEエンジンブレーキを使ったとしてもエネルギーに変えているわけではないので(多少オルタネータの充電制御は入るが)、ブレーキ時には運動エネルギーを熱にしてしまう。せっかく石油を燃やして運動エネルギーを得たのに、そのエネルギーを回収しないで熱に変えるわけ。)

まあxEV回生できるとはいえ回生時にパワーデバイスとかの充電ロスがあるから、実はコースティング回生も何もしない)で空走した方が距離を稼げる。なので、前の信号が赤にかわったときEVに関していえば、ブレーキも何も踏まないで空走状態を維持し、空気抵抗だけで0kmにするのが一番効率が高い。まあ、そんなことしていたらノロノロすぎてウザがられるので、妥協点として回生ブレーキを使ってちょっとはロスするけど、エネルギーを回収しながら止まるってことだね。

ICEだと、エンジンブレーキ積極的に使って、ブレーキを踏まない運転を心がければ良い。やってはいけないのは、Nに入れて空走すること。Nに入れるとエンジンアイドリングを維持するために燃料を消費する。ギアを入れたままエンジンブレーキをかけると、その間は燃料噴射をやめても回転が維持できるので、エンジンは燃料噴射をやめて、実質消費はゼロとなる。)

BEV製造時の負荷は?

製造CO2

バッテリーの製造時の負荷は確かに高い。しかし、製造には電気を使っているので、電力構成によりCO2排出は変わる。つまりグリーンエネルギーを使えば問題なくCO2を減らせると言うこと。

なお id:poko_penマツダのWell-to-Wheel理論を持ち出しているが、あれば古い時代バッテリ製造時のCO2データを使っていて、CO2排出過大評価している。最近テスラLi-ion電池工場では、再エネを利用して製造しているのでCO2は少なくできる。こうした、製造時のCO2排出問題工場や電源構成アップデートしていけば減らせる問題だ。

マツダはBEVよりもICE派で、SPCCI(圧縮着火)とかで頑張ってるからバイアスがかかってるのは仕方ないと思うね。私は内燃機関デザイン周りで頑張るマツダは大好きだけど、SKYACTIV-Xが思ったよりも微妙だったから株売っちゃったわ。)

リチウム採掘

Li-ion電池10%含まれリチウムは、採掘時に水を大量に使ったりする問題はある。ただ、これは「製造時」に限った話であり、内燃機関を使うたび、原油のために油田をあちこち掘り返したり、オイルタンカー座礁して原油を撒き散らしたりするのに比べれば遥かにマシというものだろう。

あと、専門外だけど、海水から抽出する技術研究中とか。

コバルト貴金属

xEVには必要となる貴金属類には依然として供給リスクとか採掘時の「児童労働」とかの問題を孕んでいる。ここら辺は全世界的に解決するしかなさそう。需要が増えれば、世界の目がこう言う問題に向くはずなので、我々技術者はそれを期待するしかない。

地域によるCO2排出量の差

例えば沖縄石炭火力の比率が高いため、EV効率を持ってしてもCO2排出HVとかより高くなる。しかし、それ以外の都道府県ではICEよりBEVの方がCO2が低い。原発が動いていない現時点でもね。

その他xEVとBEVとの比較

HV, PHEV

PHEVはもちろんICEより遥かにCO2を出さないが、BEVには勝てない。ただ、電力構成によっては逆転もありうるが、ほとんどの都道府県ではBEVの方がCO2を出さない。

燃料電池車 (FCEV)

(追記: anond:20200211034316 に FCEV vs BEV効率比較を書いた)

燃料電池車に関していえば、無用の長物と言える。水素製造する場合にも電力が必要だが、まあこれを再エネで行ったとしても、水素輸送タンクに注入する際の水素圧縮時のロスは非常に大きい。その圧縮の際に再エネを使ったとしても、結局そのエネルギーでBEVを充電した方が効率がいいのだ。

そもそもBEVならば、送電線さえあればいいわけで、わざわざ水素のように輸送する必要がない。

また燃料電池化学反応なので、アクセルレスポンスが遅いと言う欠点があり、反応のラグを補うために燃料電池車には結局バッテリーが積まれている。

ただ、航続距離は長いために、俺は現代におけるタクシーとかのLPG車みたいに細々と残るとは思う。航続距離重要トラックバスタクシーなどには燃料電池が使われるかもしれない。

効率以外にも、めんどくさい高圧タンクの法定点検とか、割と問題は多い。水素ステーションは可燃性の水素を貯蔵するわけだからEV充電スタンドよりも法的なめんどくささがあるのも確か。

水素ロータリー

これは燃料電池車より論外。カルノーサイクルに縛られてしまうので、電気分解よりも効率が悪くなる。水素の使い方としては燃料電池よりも悪い。

PHEV, BEVと再エネ

再エネは不安定と言われる。確かに自然相手なので、予測も難しい。しかし将来的にEVが普及すれば、EVバッファとして利用することで、不安定さを吸収しグリッドを安定させられる。

これは再エネを導入する動機にもなる。職場に着いたらEVCHAdeMOを挿しておいて、電力の需給バランスに応じて充電開始、とかが普通になるかもね。

気候

寒さ

BEVは寒さに弱い。リチウムイオン電池特性上、寒くなると容量が可逆的ではあるが減る。そのためテスラにはバッテリーヒーターが搭載されている。(ちなみに、寒いノルウェーでもテスラが爆売れしているし、なんと新車の半分くらいの売り上げがBEVという。もはや寒さは問題ではないのかも?(まぁ優遇政策があるからだけどね))

FCEV寒いと反応が弱まって出力が減るので、そこらへんは考慮されている。

一方ICEも、冬になると燃費悪化するとされる。US DoEによると、理由は、オイルの粘度低下、温度上昇までの暖機、ガソリンの配合が夏と違う(日本でも同じかは謎)など。他には空気密度によるエアロダイナミクス悪化とかがあるがこれはEVでも同じだ。オイルなどが原因となって燃費悪化するのはICE特有だろう。

暑さ

BEVはまた暑さにも弱い。Li-ionは熱によって不可逆的なダメージを受けて、寿命が縮む。そのためテスラにはエアコンを利用する水冷バッテリクーラーが搭載されている。リーフは空冷で、これが問題だったのか、劣化問題でざわついていたリーフオーナーも多かった。今は改善されているらしい。

用語

ソース

URLを多く貼るとスパム認定されるから貼れないけど、US DoEとかCARB、日本だと日本自動車研究所あたりの公開資料を見ればソースに当たれる。

一つだけ、EV vs ICE効率について、13分程度で詳説してある動画URLを貼っておく。英語字幕もないが、割と平易なので、見てみてほしい。論文ソース動画の中でよく書かれている。

製造時の負荷」「化石燃料の発電でEVを使うのは利点あるのか?」「リチウム採掘の負荷」の3つで説明されている。簡単に箇条書きにすると:

https://www.youtube.com/watch?v=6RhtiPefVzM

おまけ&追記

マツダLCAについて

前述のようにマツダEVと自社のICEについて、Well-to-Wheelでライフサイクルアセスメント比較している。その比較におけるLi-ion製造時のCO2排出量のデータだが、2010年〜2013年のデータとなっており古い。しかも、Li-ion製造時のCO2排出量は研究によってばらつきが大きく、いろいろな見方があり正確性があまりないのが現状。また現状を反映していないと考えられる。例えばテスラギガファクトリー」のように太陽電池をのせた自社工場場合などについては考慮されていないのが問題だ(写真を見ると良い、広大な敷地ほとんど太陽光で埋まっている)。

また、マツダ研究バッテリ寿命を短く見積りすぎている点で、EVライフサイクルコストが大きく見える原因となっている。テスラのようにバッテリマネジメントシステムBMS)がしっかりとしたEV寿命が長く、またLi-ionの発展によって将来は寿命を伸ばすことは可能だろう。事実、今まで電極や電解質改善によってサイクル寿命は伸びてきた。

テスラは現時点で最も売れているわけだし、このことを考慮しないのは少々ズルいと言える。

なぜ水素エンジン効率が悪いか ( id:greenT )

"Why Hydrogen Engines Are A Bad Idea" でYouTube検索したらわかりやすいが、噛み砕くと

あと補足すると「エンジン」は爆発によるエネルギーを使っているが、全てを使い切れていないこと。十分に長いシリンダーを使って、大気圧まで膨張させるならエネルギーをかなり取り出せるが、そんなもの実用存在できないので、爆発の「圧力」を内包したまま、排気バルブを開けることになる。この圧力ターボチャージャーで利用することも可能ではあるが、全て使い切れるわけではない。

あーでも、水素エンジンメリットが1つあった。燃料電池(PEFC)は白金必要とするため Permalink | 記事への反応(17) | 01:34

2017-07-19

車の水素ステーション全然見ないの俺だけ?

水素ステーションがあったガソリンスタンドから水素ステーション消えてたし。

水素車買った人、大丈夫かしら?

水素の補充するところって十分にちゃんとあるのかしら?

調べてみようっと。

2016-02-24

水素ステーション増田できた気で田素間がんょしー手裾椅(回文

で、でたー!

流行水素

ついに、私の近所にも水素ステーションができたみたいなので

三菱地所を見に行こうばりに見に行ってみたの。

で、くださいなって灯油缶もって買いに行ったら

売ってくれませんでした!

ケチ。メイのバカ

そんなにいじわるしなくてもいいじゃない、

ちょっと買ってみるだけなんだからさ!

ちなみにお値段は、お高いんでしょ?ってたずねたら1kg1000円ちょっとだって

となると、だいたい鶏モモ肉と同じレートね。

実際、水素ってよく聞くけど、

実態ってどんなもんなのかしら?

私がイメージする水素

かき氷にかけるハワイアンブルーな感じ。

あれって、食べたら舌が青くなるのよね。

舌見せてみ。

そんな感じ?

一度、水素の味を味わってみたいわ!

でも、思ったんだけど、

かき氷って、色が違うだけで味は一緒だと思わない?

青でも赤でも黄色や緑でも。

よく、おしゃれなセレブ

おしゃれに燃やしたブランデー

おしゃれな食材にかけて召し上がる、

おしゃれな料理ってあるじゃない。

あれを水素でやってみたら、

きっと、セレブ層界隈では流行りそうよ!

水素燃える炎が綺麗!みたいな感じで!

これは、きっと流行!!!


今日朝ご飯コンビニサンドです。

ミックスサンドツナとかたまに食べると美味しいわよね。

それが、ミックスの醍醐味

デトックスウォーター

ミカン花咲く丘、香ってきそうな和歌山ミカンウォーターよ。

最近自販機のつぶミカン見ないわよね。

懐かしく思いました。


すいすいすいようび~

今日も頑張ろう!おー!

2015-05-04

「MIRAIには未来はない」理由を、理系はてなーにわかるように書く

理系はてなーのみなさんは、MIRAIに関するさまざまな問題点の指摘をすでに目にしているだろう。

曰く、水素自動車に使われる水素は結局は電気で作るほかなく、その電気化石燃料含めた既存の発電設備で作る。化石燃料をそのまま使う内燃機関車や、電気の段階でエネルギーを受け渡すEVより多段階のエネルギー変換をしているわけだから、そのぶんエネルギー効率が落ちている(実際、コスト比較するとHVEVよりも燃費は悪い)。水素ステーションという社会的インフラ基盤を整備するコストも高い。液体ではなく気体を扱うわけだから設備にもそれだけ高い保安性能が要求される。1拠点で1億円かかると言われている。エネルギーロスがある技術に、多大な社会的投資必要になる。

これらはすべて、MIRAIという車両の「川上」に属する問題だ。でも、MIRAI自体問題について指摘した文章をあまり目にしていない。そこにこそ「MIRAI(FCV)には未来がない」ことの雄弁な証拠があるというのに。

なんでMIRAIには未来はないと思うのか。端的に、でかすぎ、重すぎなのだクラウンよりも5mm短くて横幅が15mmでかい。同サイズ以上。車重は2000kgオーバー。定員は4名で、後部座席の足元は前席下に入らない。トランクは狭小。これが、FCV未来がないことの証拠だ。

そんなことがなぜ問題なのか。「初代の実験的販売車だからいいじゃないか。そのうち改善されていくだろう」。そうではない。たとえば初代プリウスはMIRAIより全長が600mm、横幅は100mm短く、車重は1200kg台で、定員5名だった。MIRAIより800kgも軽いのだ! 初代プリウスをあれだけコンパクトパッケージにまとめたトヨタが、MIRAIでは会社の命運を賭けてもここまでのパッケージングしかできなかったということが、FCVの将来を暗示している。MIRAIはHVに比べても、積載している技術要素が多く、しかもそれぞれ小型軽量化するのが困難な技術的制約があるから、この大きさと重さになってしまっている。以下、それぞれの技術要素について言及する。

まずFCスタック燃料電池部が重くてでかいこの重さと大きさでどうにか155psを確保した。2tを超える車重を動かすにはおっつかっつのレベルだ。しかも、その性能(重量出力比)を規定しているのが化学反応領域なので、技術革新のペースが電子技術機械技術よりも格段に遅い。これは燃料電池だけでなく、電池技術一般的命題として知られている。実用車として必要な出力を確保するには、大幅な小型化は難しいだろう。

高圧水素タンクも重くてでかいでも、これ以上小さくすると650kmという内燃エンジン車の平均的航続距離を切ってしまう。タンク圧を上げればそれだけリスクが増す。現状でも水素自動車スタンドでは危険性を考慮し、専任オペレータチャージしなければならない(=セルフ補充はできない)仕様なのだから、これ以上の高圧化の可能性はないだろう。そしてタンク耐用年数は15年だ。しかも2年毎に定期点検が必要になり、一般の車検場では検査はできない。とてもエコだのサステナビリティだのを胸を張って主張できるような代物ではない。

水素ガスの供給系も重いしでかい燃焼性の液体を発火プラグの直前で気化する内燃機関に比べて、気体を高圧タンクからスタックまで送り込むのだから、配管の気密性もポンプの性能も桁違いに保安基準が高く、それだけ重く大きくなる。これも技術的制約であり、簡単に解決できるようなものではない。ちなみにこの車には数ヵ所に水素ガスのガス漏れ検知装置がついている。

廃熱系も重くてでかい水素自動車は水しか排出しない。つまり排ガス経由で廃熱を抜けない。しか燃料電池部分はかなりの発熱を伴う。FCスタックで起きているのは、酸素水素から電気と水と熱を作る反応だからだ。だからあの異形の巨大グリル必要になり、その内部に大型のラジエーターが鎮座している。これも化学反応特性に紐付けられた制約だから技術革新で容易に克服できるものではない。

バッテリも、EVほどではないにしろ、それなりに重くてでかいFCスタックだけでは柔軟な出力制御回生はできない。だから大型の補助バッテリセルを積んでいる。FCスタック+モーター+バッテリというパワートレイン。これエンジン+モーター+バッテリとパラレルな、要はHV車と同じような構成なのだHV並みにパワートレイン構成が複雑で、構成部品も多い。しかも可燃性気体を扱うぶんだけ重く大きくなる。これは技術革新だけでどうにかできるような問題ではない。FCVという特定テクノロジーの組み合わせによる、固有の限界、固有の制約というものがある。それがMIRAIの初期モデルの性能と価格規定している。こう説明すれば、理系はてなー直感的に「あっこれ、技術的に筋が悪いな」と感じるのではないだろうか。

から値段も高い。補助金なしなら700万円オーバーだ。そこに、国民の皆様の血税が220万円注ぎ込まれて、やっと500万円程度になる。ちなみに初代プリウス補助金なしで215万円だった。おわかりいただけただろうか。だからMIRAIには未来がないのだ。

2010-02-17

今世紀に起こること(3)

2025年

2026年

2027年

2028年

  • 世界人口が80億人に達する
  • がん化の機構の解明に基づく治療が開始される
  • このころロシア月面基地が完成する(2028-32年)
  • 10/28 直径1.6キロの小惑星が地球をかすめる

2029年

2030年

  • 9/12 小惑星状物体が月までの距離の11倍にまで地球に最接近

2031年

2033年

  • インドの経済規模が、このころ日本を上回る
  • 中国の総人口が15億人に達する

2035年

  • ドイツ高齢者比率が人口の30%に達する
  • このころロシア火星の有人飛行を実現する(2035年以降)
  • 東アジアの人口が20億6300万人でピークに達し、その後は減少に転じる

2036年

  • この年までに南関東直下地震が70%の確率で発生
  • 黒澤明監督作品の著作権が、この年まで存続する(存続期間を死後38年間とする旧著作権法の規定)

2038年

2039年

  • 昭和時代に生まれた者が全員50歳以上に

2040年

  • 早ければこの年に夏の北極海に氷がほとんどなくなる可能性がある(米国立大気研究センター予測)
  • 東京都熱中症患者数が最大5000人に達する
  • 北極上空のオゾンホールが完治する(南極は2065年)
  • 中国の二酸化炭素(CO2)排出量が、この年までにピークを迎える(2030-40年)
  • 人口減少による貯蓄率の低下で、日本経済の潜在成長率がマイナスになる
  • この年以降、中国の1人あたり国内総生産(GDP)が3万ドルに達する
  • このころ葬儀ビジネスの規模が倍増する
  • 中国が人口ゼロ成長を達成する
  • 国内の年間死者数が166万人に達する(現在の1.5倍)

2041年

2042年

2043年

  • 10/1 日本の総人口が1億人を割る

2045年

2047年

2048年

  • 世界人口が90億人に
  • 乱獲と環境汚染による生態系の破壊が続き、食用になる魚介類のほとんどが地球上から姿を消す(対策がない場合の推計でFAO当局者は否定)

2049年

2050年

出典・参考資料

確定済の「予定」部分

Wikipedia

http://ja.wikipedia.org/

未確定な「予測」部分

未来年表 : 生活総研

http://seikatsusoken.jp/futuretimeline/

調べたきっかけ

1901年未来予測

http://www.tanken.com/yosoku.html

みんなが望む方向に未来は変わっていくのかも、と思ったため。

今世紀に起こること(1)

2010年

  • 中国のエイズ患者が1000万人に達する
  • 看護職員が全国で15900人不足する
  • 小型カメラの映像を眼球に埋めた人工網膜チップに伝えて視力を回復する医療技術が実用化する
  • 発展途上国のすべてのエイズ患者が治療を受けられるようになる
  • 人の体内で診断や治療ができる独立電源のカプセル式超小型医療ロボットが実現する
  • タミフルと同等以上の有効性がある初の国産インフルエンザ治療薬が登場する
  • 国際宇宙ステーション完成
  • 中国が無人機による月面着陸と探査を成功させる
  • 小惑星「イトカワ」への着陸と試料採取に成功した国産探査機「はやぶさ」が地球に帰還する(当初計画の2007年6月を3年延長)
  • 米国のホテルチェーンが宇宙ホテルを開業する
  • 米航空宇宙局(NASA)がスペースシャトルの後継機となる多目的宇宙船(CEV)を完成させる
  • 金星探査機を搭載した国産ロケット(H2A)が打ち上げられる
  • 国産の惑星探査機「はやぶさ」の後継機が、新たな小惑星を目指して打ち上げられる
  • 月や火星に方向転換した米航空宇宙局(NASA)が、完成したばかりの国際宇宙ステーション(ISS)を民間に無料開放する
  • 米国ヴァージン・ギャラクティック社の商業用宇宙船「スペースシップツー」の飛行試験がはじまる(2009*2010年)
  • 環境税の導入により炭酸ガス排出量が4%減少する
  • 欧州連合炭酸ガスを8.6%削減して、京都議定書の削減目標を達成する
  • 燃料電池「電車」が実用化される
  • 日本の自動車メーカーが電気で動く軽自動車(後輪駆動)を発売する
  • 廃車のゴミ問題をほぼ完全に解決する自動車のリサイクル技術が実現する
  • 日本の二酸化炭素(CO2)排出量が1990年比で8.5%増加し、京都議定書の公約達成(6%減)が困難になる
  • 環境の悪化が進む中国が、米国を抜いて世界最大の二酸化炭素(CO2)排出国になる
  • 中国のアルコール燃料が、ガソリン消費の5割に匹敵する規模に拡大する
  • 日本の家庭からでる二酸化炭素(CO2)の量がこのころピークに達し、その後は自然に減少する(人口減少と省エネ家電の普及が原因)
  • 政府が全国で大気環境基準を達成。公式な大気汚染による公害病の発生が消える
  • 温室効果ガスの排出を削減するため、この年までに全国の照明器具の10%がLEDに変わる
  • 欧州連合(EU)の主要15カ国が、京都議定書の目標(8%)を上まわる11.4%の削減を達成する
  • 欧州連合(EU)とオーストラリアが白熱電球の使用を禁止する
  • 植林事業を進める中国の森林率が、この年20%に達する
  • 二足歩行ロボットの格闘競技会「ROBO-ONE」が宇宙空間での大会開催を実現する
  • 国産単層カーボンナノチューブの量産プラント(年間生産能力数十トン)が稼動を開始。1/100-1/1000の低価格が可能になる
  • ホンダの人型ロボット「ASIMO(アシモ)」が実用化する(2010年代の早い時期に接客ロボットとして登場)
  • 心身の状態を客観的に把握して高齢者ドライバーの安全を支援する次世代自動車が実用化する
  • トヨタ自動車が家庭用ロボット開発の基礎技術を確立する
  • 携帯電話、音楽プレーヤーを高速で充電する無線充電技術が国内で実用化する(韓国ではBMW車が2009年2月に装備)
  • 在宅社員1000人以上年商1000億規模の社屋を持たないバーチャルカンパニーが出現する
  • EU新加盟の全10カ国がユーロを導入。ユーロ経済圏が拡大する
  • 健康福祉、医療・介護用ロボットが日本の中核産業の一翼を担う規模に成長する
  • アジアでFTAの交渉が加速し、自由化が達成する
  • 娯楽や介護など生活密着型ロボット市場規模が最大で約550億円に達する
  • 第11次5カ年計画を実施する中国が、この年まで年率平均8%の経済成長を続ける
  • 世界の金融資産総額がGDPを大きく上回る200兆ドルに達する
  • 暮らしの中で使うロボット市場規模が約3兆円になる
  • 団塊の世代の大量退職で家計貯蓄率が大きく低下する(8%から3%)
  • 中国と東南アジア諸国連合(ASEAN)の貿易総額が北米自由貿易圏(NAFTA)を超える
  • ネットオークションによる売買が2兆8000億円に拡大する(2005年比で1兆7000億円増)
  • 国内の薄型テレビ市場規模が17兆6450億円に拡大する(2005年より倍増)
  • 国内の音楽配信市場が570億円に拡大する(2005年度比5.3倍)
  • 国内のネット広告市場が6430億円に拡大する(2005年度比2.4倍)
  • 住宅リフォーム市場が7兆4000億円に達する。リフォーム適齢期の住宅が増加し、リフォーム支出世代(60歳以上)の人口比率が高まることが要因
  • 日本の最大の貿易相手国が米国から中国に換わる
  • 大都市間の格差が拡大し、東京圏と大阪圏の成長率が2:1に広がる
  • 中国が人口1人あたりの国内総生産(GDP)を2000年の水準の2倍に拡大する
  • 日本の都心部でオフィスビルが供給過剰になる(ビルの2010年問題
  • パソコン向けコンテンツ連動型広告(P4P)市場が2982億円の規模に成長し、パソコン向け広告費の48%を占めるようになる
  • オンラインゲームの国内市場が、3000億円の規模に達する(2005年の2.4倍)
  • 携帯音楽プレーヤーの世界需要が1億2790万台でピークに達する

2011年

  • 網膜に電気刺激を与える人工視覚システムが実用化し、治療のための販売が開始される
  • 医療機関のレセプト診療報酬明細書)が完全電子化し、1兆円規模の医療費削減が可能になる
  • 政府が健康保険証をICカード化。病歴や受診内容を記憶する「健康ITカード」が登場する
  • この年までに移植用完全人工心臓の臨床試験が実現する(2年半以内)《世界中で心臓移植ドナーが必要なくなる》
  • 欧州宇宙機関(ESA)がロボットを投下して火星の表面を探査する「エクソ・マーズ」計画を実施する
  • 太陽の光の粒子に帆をかけて進む「ソーラーセール(太陽帆船)」探査機が、日本で初めて木星に向けて打ち上げられる
  • 英国の航空会社が商用宇宙観光旅行を開始する
  • スウェーデンの芸術家が、同国の伝統的な赤い家を月面に設置する(総事業費3600万ポンド)
  • 世界初の観光宇宙船が地球の上空100キロメートルの営業運行を開始する(全行程約2時間半。3日間の訓練を含む料金は約20万ドル=約1800万円)
  • この年から2年以内に22ナノメーターの16コアCPUチップが登場する(2011-12年)
  • ボタンを押す振動を利用して自分で発電する家電用のリモコンが実用化する
  • 東京駅周辺の再開発事業「Tokyo Station City(東京ステーションシティ)」で、丸の内駅舎の復元工事が完了する
  • 第2東京タワーが完成し、墨田区がおよそ500万人の観光客で賑わう
  • この年までに、政府がアジアで水資源ビジネスを展開する和製水メジャーを育成する
  • 米国の失業率が7.7-8.5%の高い水準にとどまる(従来予測は6.7-7.5%)
  • 主要経済大国の実質的な景気回復が、早くてもこの年になる(2011-12年)
  • NHK大河ドラマ「江(ごう)」が放送される(「江」は織田信長の姪)
  • 出版各社の雑誌記事をインターネットで横断的に検索、閲覧できるポータルサイトが登場する
  • 日本経済のデフレ状況が、最短でもこの年まで継続する(年40兆円規模の需要不足)
  • 九州新幹線鹿児島ルートが全線開業し、新大阪―鹿児島中央間の直通運転が実現する(所要時間4時間)
  • 国内の新車販売に占めるハイブリッド車の割合が20%を超える
  • 呼吸の状態を監視する自動車運転向け眠気検知システムが製品化される
  • 茨城県東海村で国内初の原発解体作業が開始される
  • 35歳以上の「中高年フリーター」が132万人に達する
  • テレビの地上デジタル放送全面移行により、この年までに約5000万台のブラウン管テレビが家電ごみになる
  • 国産ステルス軍用機「心神」が、実証機の初飛行を実施する
  • 岡本太郎氏の壁画「明日への神話」が渋谷に設置される(JR渋谷駅西口と渋谷マークシティの間の連絡通路)
  • この年までにイラク駐留米軍の撤退が完了する(8年間にわたるイラク占領の終結)
  • 宮城県が財政再生団体に転落する
  • 米国の失業率がピークに達する(2011年初め)
  • 悪徳商法で得た利益を被害者に返還させる不当収益はく奪制度が導入される(2011年以降)
  • デジタル録画機の普及をにらみ、番組の録画回数を1回限りに制限する「コピーワンス」制限が緩和に向かう
  • 地上アナログ方式のテレビ放送が電波を停止し、難視聴地区で10万人規模の「地デジ難民」が発生する
  • 国内のインターネット広告費が7558億円の規模に拡大する(2006年は3630億円)
  • 国内でデジタルテレビの普及が6115万台に留まり、4000万台のアナログテレビがそのままになる
  • 携帯電話の普及率が世界人口の70%を超える
  • この年以降、ネットブック(小型ノートパソコン)市場の成長が鈍化する

2012年

2013年

  • 1/1 厚生年金支給開始年齢が65歳に
  • 1/9 医師数が過剰に
  • 7月 参議院選挙

2014年

2015年

  • 将棋でコンピューターが名人に勝利する
  • 食生活の欧米化により、大腸がんが男女ともに死因の1位になる
  • 中国が材料、生物化学研究室を備えた宇宙ステーションを建設する
  • 米航空宇宙局(NASA)の探査機「ニュー・ホライゾンズ」(2006年打ち上げ)が9年の歳月を経て冥王星に到着する
  • ロシアがヘリウム3の採掘を目的とした月面基地を建設する
  • 米国が70年代に実施した有人月面探査を再開する
  • 二酸化炭素を回収し地中に貯留する事業が本格化する
  • ノルウェースウェーデンデンマーク3国の幹線道路(全長1500キロ)が、45カ所の水素ステーションを設置した「水素街道」になる
  • 太陽電池の発電コストが既存の電力と競争可能なレベルに低減。新興国、発展途上国での導入が拡大する
  • 有望な科学分野に集中投資する政府の第3期科学技術基本計画により、脳の情報を情報通信機器に取り込むインターフェースが開発される
  • この年以降、国内で生活支援ロボットが本格普及する
  • 財政再建のため、この年までに消費税が10%を上回る
  • ユーロがドルに代わる世界の第1通貨になる
  • 団塊世代の消費が、このころ終息する
  • このころ米国ゼネラルモーターズ社(GM)が燃料電池車を実用化する
  • この年まで世界で生産されるハイブリッド車の過半数を日本車が占める
  • 日本の電気自動車軽自動車なみの維持費を実現する
  • このころホンダのハイブリッド二輪車が発売される(2010年代半ば)
  • 経営再建に取り組む日本航空が、この年までにグループ従業員1万3000人を削減する
  • この年までにリニア中央新幹線が着工する(2014-15年)
  • この年までの日本の電力需要の伸びが年平均1%の水準に止まる
  • 2010年代後半の日本で、宇宙の太陽光エネルギーレーザーで地上に送る実験衛星が打ち上げられる
  • このころ太陽光発電システムの発電単価が1キロワット時あたり約45円で電気料金と肩をならべる
  • 日本の要介護者が250万人(2004年の100万人増)
  • ワールドカップサッカー日本代表が世界のトップ10入りを果たす
  • 先進国の経済支援により、1日1ドル未満で暮らす極度の貧困にあえぐ人の数が半減する
  • 消費税10%時代が到来し、国民的な節約時代に突入する
  • 経済発展で潤うインド政府が国内の貧困人口(1990年時点で全国民の38%)を半分に減らす
  • 世界の貧困に苦しむ人々のうち、1億7500万人が「マイクロクレジット」(無担保小口融資)で自立に向かう
  • 米国の核弾頭1万発が半減する一方で、中国の核弾頭が220発に増加。米中が新たな冷戦時代を迎える
  • アフリカ連合(AU)の統一政府「アフリカ合衆国」が実現する
  • イランが米本土に到達可能な大陸間弾道弾(ICBM)を開発する
  • 世界の多くの国で景気回復が2011-15年になり、失業率の回復がそれ以降になる
  • この年までに世界の貧困人口を半減させる「国連ミレニアム開発目標」が達成不可能になる(世界的な経済金融危機の影響)
  • 医師がインターネットを経由して診断し、処置する遠隔医療が実施される
  • 日本の電気メーカーパソコンの能力を100倍に高める光配線の新型LSI(大規模集積回路)を実用化する
  • 米国マイクロソフト社が世界の貧困層に自社製品を低価格で提供。この年までに利用者の数を10億から20億に拡大する
  • ハードディスクに代わるソリッドステート・ドライブ(SSD: Solid State Drive)が、世界のノートパソコンの32%に搭載される
  • アップル社の「iPhone」人気に牽引されたタッチパネル市場が、世界全体で52億ドル(7億6500万台)の規模に拡大する

その2 http://anond.hatelabo.jp/20100217133757 に続く

 
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