水素自動車の長距離輸送における経済的実現可能性をどのように解決するか？

水素自動車は、大規模かつ長距離、そして地域をまたぐ輸送を実現できるため、燃料電池自動車の市場普及において重要な要素となります。では、真に持続可能な商業運営を実現するためには、どのような課題を克服する必要があるのでしょうか？

中長距離の高速道路貨物輸送という最も幅広い応用シナリオにおいて水素燃料大型トラックの運行を可能にする長距離「水素回廊」を構築し、ひいては産業チェーン全体を上流と下流に移動させることは、現在、水素燃料電池車の商用化を促進する上で重要なリンクとなっている。中国科学技術協会の会長である万剛氏は、燃料電池車の地域横断的な実証運転を支える「水素高速道路」を連結し、長距離と短距離を組み合わせ、合理的な配置をした「水素回廊」を構築して、包括的かつ大規模な水素輸送の主要実証プロジェクトを形成するべきだと繰り返し提唱している。

昨年以来、水素燃料電池車が複数の省をまたぐ長距離輸送任務を遂行した事例が徐々に増加している。2023年10月22日、国家電力投資水素エネルギー物流車両は、北京・済南間の省間輸送任務を完了し、大興基地へ無事帰還した。この輸送では、北京、天津、河北、山東の4省をまたぐ往復1,160キロメートルを走破した。

今年4月、Reshape Energy社製の49トン級水素燃料トラックが北京大興を出発し、2日間かけて6つの省・市を横断し、上海に到着した。8月には、18トン級水素燃料物流車両が北京、天津、河北、山東、江蘇、浙江の6つの省・市を横断し、北京と長江デルタ地域を結ぶ水素エネルギー高速回廊の構築に成功した。

近年の我が国の高出力燃料電池技術の進歩と、各地における水素燃料補給ステーション網の段階的な成熟により、水素自動車による大規模、長距離、地域横断的な水素輸送の実現が促進されてきた。

燃料電池に関して言えば、従来、信頼性、寿命、コスト、メンテナンスなどの考慮事項に基づき、大型輸送車両向けの燃料電池システムの出力範囲は主に110～130kWでした。これらの車両は、高速走行、長距離走行、複雑な道路状況に直面すると、やや力不足を感じていました。しかし、我が国の燃料電池スタックおよびシステム技術開発の継続的な進歩により、130kW以上のシステムを搭載した大型トラックなどの車両がますます多く導入され、水素自動車による長距離輸送はますます円滑化していくでしょう。

上記の事例では、6つの省と市をまたぐ総距離約1,500キロメートルの走行において、車両にはReshape Energy社製の180kW燃料電池システムが搭載されていた。

水素燃料補給ステーションの建設に関して言えば、北京・天津・河北・山東・江蘇・浙江・上海地域は現在、我が国で水素エネルギーの普及と実証において最も発展レベルの高い地域であり、水素燃料補給ステーションのネットワークの配置も比較的充実しています。工業研究所（GGII）の統計によると、我が国は470以上の水素燃料補給ステーションを建設しており、北京、天津、河北、山東、江蘇、浙江、上海の7つの省市だけで161の水素燃料補給ステーションを建設しており、水素自動車の長距離輸送中の水素燃料補給に利便性を提供しています。

報道によると、同社の水素エネルギー輸送車両は、北京、天津、河北、山東、江蘇、浙江の6省・市を通過する際に、2回の水素充填作業を実施した。1回目の水素充填は山東省済南市淮陰区にある中国石油化工（Sinopec）の水素充填ステーションで行われ、2回目の水素充填は江蘇省揚州市文昌西路のガソリンスタンドで行われた。全長1,300キロメートルの長距離輸送で、合計54キログラムの水素が消費された。

水素自動車による数千キロメートルに及ぶ水素回廊の完成は、製品の観点から見て、中型・大型水素輸送車両が重量物長距離幹線物流において現実のものとなったことを示す画期的な出来事である。しかしながら、上述のような大規模・長距離・地域横断的な水素自動車輸送の事例は、依然として試験段階にある。持続可能な商業運営を実現するためには、水素自動車による長距離輸送の経済的実現可能性も考慮する必要がある。

劉永貴氏は高工水素電力に対し、この1300キロメートルに及ぶ新たな省間グリーン物流ルートを開設するために、ルートを綿密に計画したと語った。最大の難題は、沿線の水素ステーションと車両の水素化を調整することだった。沿線には多くの水素ステーションがあるものの、各地の水素ステーションの水素価格は異なっている。水素価格が高すぎると、水素自動車の輸送は経済的に成り立たなくなる。

現在、我が国の多くの地域で水素補助金制度が導入されているため、政府は水素自動車の水素化に補助金を支給しており、東部諸省における水素価格は1キログラムあたり約30～35元となっている。しかし、水素自動車が水素充填ステーションで水素補助金を受けるには、地元の水素充填ステーションに登録する必要がある。登録されていない外国車は、補助金なしで水素充填ステーションで高価格で水素を購入するしかない。

各水素自動車運行会社のニーズは同じであるため、水素自動車の燃料補給と従来の燃料自動車の燃料補給の経済的なバランスポイントも異なります。彼らの計算によると、4.5トントラックを例にとると、水素価格が25元/kgの場合、水素トラックと燃料トラックの燃料コストはほぼ同じです。水素価格が35元/kgの場合、水素冷凍トラックと燃料冷凍トラックの燃料コストはほぼ同じです。運行会社が政府補助金を受けない水素を高値で購入した場合、水素自動車の運行経済性は保証されません。

輸送過程において、水素価格の影響を受けるだけでなく、高速道路の通行料も水素自動車輸送の経済効率に影響を与える重要な要因です。今年初めから、山東省、四川省、吉林省、陝西省、オルドス市、内モンゴル自治区などで、水素自動車の高速道路通行料無料化政策が相次いで導入されています。49トンの大型トラックを例に計算すると、高速道路の通行料がすべて免除されれば、燃料電池車の単位輸送コストを25%削減できることが分かります。

しかし、複数の省をまたぐ長距離輸送においては、水素自動車は水素燃料補給と同様の不都合に直面している。現地で登録されていなければ、水素自動車の交通に対する優遇措置を受けることができないのだ。

現状では、水素自動車は技術的には大規模、長距離、地域横断的な輸送を実現できるものの、政策面での連携が十分に確立されておらず、水素自動車輸送の経済効率性は真に発揮されていない。

劉永貴氏は、現在、各省・地域における水素エネルギー政策は比較的統一されており、一部の省・市では水素自動車による輸送が一定の経済性を実現できると述べた。そのため、多くの企業が指定の水素燃料補給ステーションと提携し、水素エネルギー輸送車両の走行距離を数百キロメートル以内に設定することを選択している。

水素エネルギー産業の発展には、国家政策においても水素エネルギー関連の側面への配慮が不可欠です。今後、国や各地域で水素自動車の普及促進に向けた一連の優遇措置が導入されることは確実です。政策の改善が進むにつれ、水素燃料補給ステーションのネットワークは拡大し、水素自動車のユーザーエクスペリエンスは大幅に向上するでしょう。特に物流などの商用車においては、水素自動車はコストを大幅に削減でき、非常に実用的です。