宇宙での成功からクルマへと応用された燃料電池

　燃料電池と聞いて、どんなことを思い浮かべますか？　最新のエコ技術？　将来の乗り物？　世界初の量産燃料電池車であるトヨタ「MIRAI」？……実はこの技術、すでに60年近く前からクルマの世界で挑戦が続いていたのです。

　アポロ計画で月面着陸を成功させた影の立役者こそ、実は燃料電池でした。1960年代に、NASA（アメリカ航空宇宙局）の司令船の通信システムや生命維持装置を動かしていたのは、水素と酸素を組み合わせて電気を生み出すこの革新的な技術だったのです。

　そんな宇宙での成功をきっかけに、燃料電池は地上の乗り物にも応用できるのではないか？　と動き始めたのは自動車メーカーでした。1966年、GM（ゼネラルモーターズ）は、世界初の燃料電池車のプロトタイプ「エレクトロバン」を発表しました。

　この「エレクトロバン」、当時としては信じられないほど大胆な挑戦だったようです。プロジェクトマネージャーを務めたフロイド・ウィチャレクは、後のインタビューで「エンジニアの大半は、燃料電池がどんなものであるか知らなかった」と明かしています。

　つまりGMのエンジニアたちは、文字どおりゼロから開発をスタートしたのです。ちなみに「エレクトロバン」のベースとなったのは、GMCブランドで発売されていた「ハンディバン」でした。

「ハンディバン」がベースモデルに選ばれた理由は単純で、燃料電池の巨大な機器を詰め込むためのスペースが必要だったからです。

　ちなみに、完成したプロトタイプの車重は実に7100ポンド（約3.2トン）に到達。そのうち3900ポンド（約1.8トン）が燃料電池システムと電気駆動装置だけで占められていました。

　気になる動力性能はというと、0-60マイル（96km/h）加速タイムは30秒（！）……現在の電気自動車と比べると、かなり牧歌的な数字です。ちなみに、航続距離は推定150マイル（約240km）とアナウンスされていましたが、安全上の理由から公道での走行テストはおこなわれませんでした。

　実際、「エレクトロバン」の開発は困難の連続だったようです。1966年9月のテスト中には外部水素タンクが爆発。破片が約400m先まで飛散するという事故を起こしています。幸いにも負傷者が出なかったのは、GMが特別に設けた屋外テストエリアでの実験中だったから。その結果、なんとか大惨事をまぬがれたといいます。

　GMの当時の副社長であるエドワード・コールは、「燃料電池による電気推進が技術的に実現可能であることを示した」と評価する一方、「動力源のサイズ、重量、コストを抜本的に改善する必要がある」と課題を指摘しています。

　そのほか実用化に向けては、白金など高価な素材のコスト削減が大きな壁となっていました。

●幅広い分野で進む燃料電池技術の応用

「エレクトロバン」の発表からまもなく60年。GMの燃料電池事業エグゼクティブディレクターであるチャーリー・フリーゼは「『エレクトロバン』のプログラムは、現代の燃料電池技術の基盤を築いた」と振り返っています。

“HYDROTEC”と呼ばれる現在のGM製燃料電池ユニットは、大きなスーツケースほどのサイズに300個の燃料電池を凝縮。60年前はバン全体を埋め尽くしていた巨大な機器が、信じられないほど小型化されたのです。

　さらにフリーゼは、燃料電池技術は特に大型車に適していると指摘しています。

「車両が大きくなればなるほど、より多くのエネルギーが必要になり、電気自動車の場合は搭載するバッテリーが大きく重くなってしまいます。小型車では問題ないものの、大型の貨物車両では積載量が20〜24%も損なわれてしまうのです」。

　また、長距離トラックのような連続運行が必要な車両では、長時間の充電が業務効率を大きく下げるため、素早く補給できる水素燃料の方が優位性を持つといいます。

「水素はコンパクトなスペースに多くのエネルギーを蓄え、ガソリンとほぼ同じ速さで燃料補給できます」（フリーゼ）。

　GMは現在、コマツやオートカーといったパートナー企業とともに、トラック輸送、航空宇宙、産業、海洋用途など、幅広い分野での燃料電池の応用を進めています。

　面白いのは、燃料電池だけでなくコードレス掃除機、メモリーフォーム、マジックテープなど、私たちの日常生活に浸透している多くの技術が宇宙計画から生まれたという事実です。宇宙への挑戦は、地上の技術を大きく進化させたのです。

　今から約60年前、「エレクトロバン」という“走る実験室”に携わったエンジニアたちは、未来の自動車がどうなるかを正確に予測できなかったかもしれません。しかし、彼らの挑戦が現在の燃料電池技術の発展に確かな足跡を残したことは間違いありません。

　60年という長い時間を経て、現在、GMの研究者たちは、1967年に発表されたマークスの論文「燃料電池技術は高出力の車両用動力装置が技術的に実現可能な段階に達した」という言葉を引用しながら、その先の未来へと走り続けています。