クボタがカーボンニュートラルに向けて開発する、置き換えが容易な水素燃焼エンジン【水素という選択肢 Vol. 5】

低炭素社会の実現には、再生可能エネルギーの活用が必須となるが、太陽光や風力などは、発電量が時間や気象に左右されるのに加え、適地も偏在している。そこで、再生可能エネルギーで発電した電気を水素に変換し、貯蔵・輸送しやすくしておくのが合理的。水素の利用方法には、燃料電池（FC）による発電や、合成燃料の製造などさまざまあるが、農機や建機などオフロード分野で使い勝手が良いのは、水素の直接燃焼。すなわち水素エンジンである。

燃料電池に対する水素エンジンの優位性は、まず低コストであること。既存エンジンの骨格部分が転用できるため、新規開発部品や設備投資が少なくて済む。実際、クボタが開発中の水素エンジンも、すでに量産されているV3800型3.8ℓ直列4気筒エンジンをベースとしており、専用設計したのは燃料の供給系と噴射系、それに適応するためのシリンダーヘッドまわり、ピストンのキャビティ形状程度である。

既存骨格が利用できるのは、OEMにとってもメリットがある。マウント位置や動力の取り出し位置が変わらないため、既存の車体に大きな変更を加えることなく、自社製品を低炭素仕様にできるからだ。特にトラクターの場合、パワートレーン全体がシャシーも兼ねているため、電動化するには全体のレイアウトを見直す必要がある。パワートレーンまで自社開発しているOEMなら対応できても、パワートレーンの供給を社外から受けているOEMには、多大な開発負担が発生することになる。

耐久信頼性の確保や、水素純度に対するロバスト性の高さも、水素エンジンのほうが有利。燃料電池は触媒に白金を使用するため、水素に一酸化炭素などの不純物が含まれていると、触媒の劣化が加速してしまう。だから燃料電池用の水素には、99.97％以上の純度が求められている。しかし、内燃機関による直接燃焼ならば、そこまでの純度は必要としない。