水素の意義とビジョン

日本の取り組み

日本の水素エネルギー利用への取り組み

日本では、水素エネルギーの利用について1980年代から経済産業省で研究開発がスタートしました。

またFCVと水素ステーションの実証研究として、2002年度から水素・燃料電池実証プロジェクト(Japan Hydrogen & Fuel Cell Demonstration Project、略称「JHFCプロジェクト」)が実施され、実用化のための課題の洗い出しなどを行ってきました。
2011年1月には、日本の主要メーカー13社(トヨタ自動車(株)、日産自動車(株)、本田技研工業(株)、JX日鉱日石エネルギー(株)、出光興産(株)、岩谷産業(株)、大阪ガス(株)、コスモ石油(株)、西部ガス(株)、昭和シェル石油(株)、大陽日酸(株)、東京ガス(株)、東邦ガス(株))が共同で「燃料電池自動車の国内市場導入と水素供給インフラ整備に関する共同声明」を発表し、2015年にFCVを市場導入すること、また水素ステーションを四大都市圏を中心に100カ所程度を整備するという目標を発表しています。
国も民間の意向を尊重し、また水素ステーション整備目標に向かって、補助金を設定して支援してきました。このような官民を挙げての支援のなか、2014年12月にトヨタ自動車が世界最初の量産型FCV「MIRAI」を販売いたしました。また国だけでなく、四大都市圏の自治体もFCVの率先導入やFCV・水素ステーションに対する補助金を設定し、普及を後押ししています。
定置用燃料電池に関してはNEDOによって「定置用燃料電池大規模実証事業」が2005~2009年に実施され、各社が参加してデモンストレーションを実施し、実用化の課題を洗いだしました。その成果もあり、家庭用燃料電池システム「エネファーム」が、2009年に世界に先駆けて市場販売されています。
販売開始当初は「エネファーム」も1台800万円程度と高額でしたが、政府の補助金によって普及が拡大、量産効果もあり、現在は150万円を切るまでになりました。補助金額も徐々に小さくなり、2016年以降は補助金がなくても市場が拡大する見込みがつきました。さらにコスト競争力がついたエネファームメーカーは、欧州はじめ世界にユニットの輸出を始めています。補助金によって市場拡大と製品のコストダウン、さらに技術の国際的な産業競争力が向上した産業政策の好例といわれており、FCVや水素ステーションでも同じような効果が期待されます。

エネファームは補助金政策によって市場拡大と製品コストが大幅に進んだ恒例。
出典:経済産業省「水素社会の実現に向けた取組について」
第1回燃料電池自動車等の普及促進に係る自治体連携会議(2015年2月24日)

こうした水素利用さらなる拡大を目指し、2014年4月に政府が発表した「エネルギー基本計画」では、以下5つのテーマを柱に今後さまざまな政策を進めていくことになっています。

  1. 定置型燃料電池(エネファーム等)の普及・拡大
  2. 燃料電池自動車の導入加速に向けた環境の整備
  3. 水素の本格的な利活用に向けた水素発電等の新たな技術の実現
  4. 水素の安定的な供給に向けた製造、貯蔵・輸送技術の開発の推進
  5. “水素社会”の実現に向けたロードマップの策定

このうち、燃料電池自動車(FCV)へ水素を供給するための「水素ステーション」については2015年までに四大都市圏を中心に全国100か所にオープンすることを目指しており、現在各地で準備が進められています

写真:アイシン製エネファーム

▲ アイシン製

写真:パナソニック製エネファーム

▲ パナソニック製

写真:東芝製エネファーム

▲ 東芝製

家庭で都市ガスを利用して発電と熱供給を行う「エネファーム」は、2015年1月までに全国で11万台以上が設置されている。
(写真: 経済産業省 第2回水素・燃料電池戦略協議会ワーキンググループ「家庭用燃料電池について」より作成)

より詳しく知りたい

日本が政府として水素エネルギー利用に本格的に取り組みをスタートさせたのは1980年のことです。当時は二度のオイルショックにより原油の価格が上がり、石油に代わる新しいエネルギー源の研究開発の必要性が強く求められていた時期で、政府は1980年にそのための研究機関としてNEDO(独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構)を設置し、風力・太陽光と並び水素エネルギー利用についても技術研究を続けてきました。
通商産業省(当時)とNEDOは、1993年度~2002年度に、世界の未利用再生可能エネルギーを水素に変換して輸送・貯蔵するプロジェクト「水素利用国際クリーンエネルギーシステム技術研究開発」(WE-NET)を実施しました。現在の水素サプライチェーンの先駆けとなる研究です。 2002年度からは、FCVと水素ステーションの実証研究として、水素・燃料電池実証プロジェクト(Japan Hydrogen & Fuel Cell Demonstration Project、略称「JHFCプロジェクト」)が実施され、実用化のための課題の洗い出しなどを行ってきました。このJHFCプロジェクトは、2011年度からは第三期がはじまりましたが、FCVの実用化が見えてきた2013年度で終了いたしました。

【表 水素・燃料電池実証プロジェクト(JHFC)】

  第一期 第二期
時期 2002年度(平成14年度)
~2005年度(平成17年度)
2006年度(平成18年度)
~2010年度(平成22年度)
補助 経済産業省 経済産業省(平成18~20年度)
NEDO(平成21~22年度)
実施団体 財団法人日本自動車研究所
財団法人エンジニアリング振興協会
財団法人石油産業活性化センター
財団法人日本自動車研究所
財団法人エンジニアリング振興協会
社団法人日本ガス協会
参加企業 トヨタ自動車(株)
日産自動車(株)
本田技研工業(株)
メルセデス・ベンツ日本(株)
ゼネラルモーターズ・ジャパン(株)
日野自動車(株)
スズキ(株)
三菱自動車工業(株)
コスモ石油(株)
新日本石油(株)
昭和シェル石油(株)
東京ガス(株)
岩谷産業(株)
日本エア・リキード(株)
大陽日酸(株)
新日本製鐵(株)
栗田工業(株)
シナネン(株)
伊藤忠エネクス(株)
バブコック日立(株)
鶴見曹達(株)
東邦ガス(株)
トヨタ自動車(株)
日産自動車(株)
本田技研工業(株)
メルセデス・ベンツ日本(株)
ゼネラルモーターズ・ジャパン(株)
日野自動車(株)
スズキ(株)
マツダ(株)
ビー・エム・ダブリュー(株)
コスモ石油(株)
新日本石油(株)
昭和シェル石油(株)
東京ガス(株)
岩谷産業(株)
日本エア・リキード(株)ジャパン・エア・ガシズ社
大陽日酸(株)
新日本製鐵(株)
栗田工業(株)
シナネン(株)
伊藤忠エネクス(株)
東邦ガス(株)
大阪ガス(株)
関西電力(株)
(株)ジャパンエナジー
(株)栗本鐵工所
成果 エネルギー効率の確認、Well to Wheel総合効率の検討など 実使用に近い条件化における課題の明確化、規格・法規・基準作成のためのデータ取得、広報・教育戦略の策定実施など

WE-NET以降も、NEDOは「水素安全利用等基盤技術開発」(2003~2007年度)、「水素製造・輸送・貯蔵システム等技術開発」(2008~2012年度)を実施し、FCVと水素インフラの実用化のための技術開発を支援してきました。現在NEDOは、水素利用技術研究開発事業(2013~2017年度)、水素利用等先導研究開発事業(2014~2017年度)を実施し、水素利用技術の高度化や低コスト化を推し進めています。またNEDOは定期的に燃料電池・水素技術ロードマップを発表しています。さらに水素エネルギー技術への理解を促進するために、2014年7月には日本で初めての「水素エネルギー白書」を発表しています。

FCV実用化に向けては、もちろん民間でも積極的な展開が行われました。2011年1月には、日本の主要メーカー13社(トヨタ自動車(株)、日産自動車(株)、本田技研工業(株)、JX日鉱日石エネルギー(株)、出光興産(株)、岩谷産業(株)、大阪ガス(株)、コスモ石油(株)、西部ガス(株)、昭和シェル石油(株)、大陽日酸(株)、東京ガス(株)、東邦ガス(株))が共同で「燃料電池自動車の国内市場導入と水素供給インフラ整備に関する共同声明」を発表し、2015年にFCVを市場導入すること、また水素ステーションを四大都市圏を中心に100カ所程度を整備するという目標を発表しています。
国も民間の意向を尊重し、また水素ステーション整備目標に向かって、補助金を設定して支援してきました(水素ステーションに関する補助金は、一般社団法人次世代自動車振興センターを通じて交付されます。詳細はこちら
このようなFCV普及機運が高まる中、2014年4月に発表された日本のエネルギー戦略「エネルギー基本計画」では、水素エネルギー利用は重要な柱の一つとして位置づけられています。 「エネルギー基本計画」では、日本政府の方針として水素エネルギー利用について以下5つのテーマに取り組むことが発表されています。

1. 定置型燃料電池(エネファーム等)の普及・拡大

定置型燃料電池については、家庭用として「エネファーム」がすでに実用化され、2015年末時点で15万台以上が設置されています。一方、コストが高いことが普及・拡大に向けての大きな課題となっており、2020年140万台、2030年には530万台の導入を目標として、導入支援を行うとともに、低コスト化のための触媒技術などの研究開発や標準化などを引き続き進めていきます。また、普及の進んでいない業務・産業分野についても高耐久化や低コスト化を実現するための技術開発や実証などを推進します。

2. 燃料電池自動車の導入加速に向けた環境の整備

写真:尼崎水素ステーション

日本で最初の商用水素ステーションである「尼崎水素ステーション」 (写真提供:岩谷産業)

2014年12月から商業販売が始まった燃料電池自動車(FCV)の導入を推進するため、水素ステーションの規制見直しやFCV導入を支援します。四大都市圏を中心に2015年内に100ヶ所程度という設置目標が立てられ、官民が協力して設置が進められています。そのために移動式ステーションや小型のステーションの利用も含めた戦略的な展開を進めます。

3. 水素の本格的な利活用に向けた水素発電等の新たな技術の実現

水素発電は、既存の天然ガスタービン発電機の燃料である天然ガスの一部を水素で代替する混焼発電については技術的に活用できる状況にあり、さらに、燃料を水素だけで賄う専焼発電を将来実用化するための技術開発が進められています。こうした水素の利用技術について、技術開発を含めて戦略的な取組を着実に進めていきます。

4. 水素の安定的な供給に向けた製造、貯蔵・輸送技術の開発の推進

写真:液体水素輸送船

現在開発が進められている液化水素輸送船。(写真提供: 川崎重工業株式会社)

水素をより安価で大量に調達するため、海外の未利用エネルギーである褐炭や原油随伴ガスを水素化し国内に輸送することや、水素の製造から貯蔵・輸送に関わる技術開発等を着実に進めていきます。また、太陽光、風力、バイオマス等の再生可能エネルギーを活用して水素を製造することについても、技術開発を含めて必要な取組を行っていきます。

5. “水素社会”の実現に向けたロードマップの策定

上記の4項目の実現のためには、水素の製造から貯蔵・輸送、利用に関わる様々な要素全体を俯瞰したロードマップの存在が欠かせません。そこで、水素社会の実現に向けたロードマップを策定し、着実に取組を進めていきます。

なお、上記の5.にあたる「”水素社会”の実現に向けたロードマップの策定」については、2013年12月から経済産業省の「水素・燃料電池戦略協議会」で検討が進められ、2014年6月に「水素・燃料電池戦略ロードマップ~水素社会の実現に向けた取組の加速~」として発表されています。
以上のような官民挙げての取り組みの中、2014年12月にトヨタ自動車が世界最初の量産型FCV「MIRAI」を販売いたしました。また他の自動車メーカーも追随してFCVを市場に投入する予定です。
また国だけでなく、四大都市圏の自治体もFCVの率先導入やFCV・水素ステーションに対する補助金を設定し、普及を後押ししています。

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