燃料電池商用車：トヨタが中国大手OEMとFCシステムを共同開発

トヨタが米国トラックメーカーのKenworthと共同で開発した燃料電池大型トラック（出典：トヨタ）

  本レポートは、燃料電池を搭載する商用車の動向を報告する。
  燃料電池車は、電動自動車としてEVに比べ航続距離が長い、燃料充填時間が短いという大きなメリットがあるが、価格の高さや水素ステーションが少ないことが普及の妨げになっている。
  しかし、ここ1～2年の間に燃料電池商用車（バスや大型トラック）の投入が開始され、また新たな商品化の計画が相次いで発表されている。商用車であれば高いイニシャルコストの吸収が可能であり、また決まったルートを走行するので水素ステーションの課題も解決しやすいとされている。

  先行するトヨタは、2018年から日本で大型バス「SORA」を販売している。2020年6月、中国の一汽など5社との連合を設立し商用車向け燃料電池システムを共同開発する計画を発表した。また、既に福田汽車などのバスメーカーに燃料電池部品を供給している。
  さらに、米国のトラックメーカーKenworthと共同開発した大型トラックが2019年秋からカリフォルニア州でオペレーションを開始し、トレーラーヘッドも開発した。また日野と共同で燃料電池大型トラックを開発する。

  ホンダといすゞは、燃料電池大型トラックを共同開発する。

  現代自動車は2020年7月、10台の燃料電池大型トラックをスイスに向け出荷した。2020年内に50台、2025年までに1,600台を輸出する計画。

  欧州では2020年4月に、DaimlerとVolvoが共同で大型トラック向け燃料電池システムを開発すると発表した。Daimlerは小型トラックはEV、大型トラックは燃料電池車としていく方針。乗用車については今後燃料電池車の開発は行わず、EV化を推進する。
  2019年6月、Ballard Power Systemsなどの6社連合は、EUから資金援助を得て燃料電池バス1,000台を開発・生産する計画を発表している。また、EUは2020年7月に水素戦略を発表、ドイツも独自の水素戦略を発表した。いずれも、運輸部門では商用車に注力するとしている。

  米国では、新興メーカーのNikola Motorが、Class 8の大型トラックとピックアップトラックの開発を進めている。BoschがスウェーデンのPowercellと共同開発している燃料電池スタックの供給も含め開発を支援している。

関連レポート：
重量車（トラック、バス）の電動化に関する技術動向（2020年6月）
スマートエネルギーWeek2020：電動車関連技術（1）（2020年3月）
FC EXPO 2019：FCVの実用化・普及に向けたOEMの取組み（2019年3月）

  2020年6月、トヨタは中国の5社と、商用車用燃料電池システムの研究開発会社「連合燃料電池システム研究開発（北京）有限会社（United Fuel Cell System R&D (Beijing) Co., Ltd.）」の設立に向け合弁契約を締結した。参画するのは、中国第一汽車、東風汽車集団、広州汽車集団、北京汽車集団、北京億華通科技の5社。トヨタが65%、億華通が15%、その他4社が各5％出資し、2020年内に北京市内での設立を目指す。

  中国では2016年に公表された「中国国家省エネ車及び新エネ車ロードマップ」に基づき、グローバルでも類を見ないスピードで商用車を中心に燃料電池車市場が拡大しつつある。この変化の激しい中国市場において燃料電池車を普及、定着させるには個社で取り組むのではなく、従来にないオープンな体制で、業界を挙げて普及の基盤づくりに取り組むことが不可欠との考えのもと、志を同じくする6社連合で研究開発会社を設立するに至った。

中国で燃料電池バス部品を供給

＜福田汽車＞
  2019年4月、トヨタの中国法人、豊田汽車（中国）投資は、トヨタが中国企業２社と提携し燃料電池バスの部品供給を開始すると発表した。提携したのは、中国自動車大手の北京汽車集団（北汽集団）傘下の商用車大手、北汽福田汽車（福田汽車）および同社と共同で燃料電池バスの研究開発を行っている北京億華通科技（億華通）。福田汽車が生産する燃料電池バスに、トヨタの部品を採用した億華通の燃料電池システムを搭載する予定。

  2022年北京冬季オリンピックに向け、9mと12mのバスを開発・生産する。

＜金龍聯合汽車工業＞
  2019年7月、トヨタと中国第一汽車股份有限公司、金龍聯合汽車工業(蘇州)有限公司及び上海重塑能源科技有限公司は、一汽股份、蘇州金龍が生産及び販売する燃料電池大型バスに、トヨタの燃料電池スタックなどの部品を採用した上海重塑の燃料電池システムを搭載することに合意した。金龍はバス製造大手で、トヨタの部品を使って燃料電池バス20台を生産し、江蘇省常熟市のバス運行会社に納入する。

  トヨタは2017年10月、燃料電池バスのコンセプトモデル「SORA」を公表、2018年3月より販売を開始した。東京オリンピック・パラリンピックに向けて、東京を中心に100台以上の燃料電池バスを導入する予定と発表していた。

  2019年8月、「SORA」改良型を発売。ITS機能の活用により、バスの安全性、輸送力ならびに定時性を向上させた。

  路線バスとして活用されるSORAは、稼働率も高く、常に高い安全性が求められることから、今回新たに、交差点の右折時にドライバーへの注意喚起を促す機能や、ドライバーに急病などの異常が発生した際に乗客が非常停止することが可能なシステムなどを搭載した。また、バスが連続して走行する際に、車両間の情報を相互に共有し、信号やバス停での分断を防ぐ機能を搭載した。

ポルトガルのCaetanoBus社に燃料電池FCスタックを提供

  トヨタは、三井物産が約40%を出資するポルトガルのCaetanoBus社に燃料電池スタックを提供する。同社は、Daimlerとの合弁で生産している空港ランプバスを全世界で販売し、世界シェア一位という。2015年から電動バスの販売を開始、さらにトヨタから燃料電池スタックの提供を受けて、2020年末頃から2台の試作車（右ハンドル車、左ハンドル車それぞれ1台）を使用して、ポルトガル、ドイツ、フランスおよび英国などで実証実験を行う。

2019年8月に発売した燃料電池バスSORAの改良型モデル（出典：トヨタ）	トヨタの燃料電池スタックを搭載するポルトガルCaetanoBus社の「H2. City Gold」（出典：CaetanoBus）

  貨物輸送トラックによる大気汚染問題が深刻なLA港やロングビーチ港において、ロサンゼルス市港湾局が中心となり、貨物輸送の「ゼロ・エミッション化」を目指して、「ZANZEFF：Zero-and Near Zero-Emission Freight Facilities Project」が進められている。本プロジェクトは、カリフォルニア州大気資源局（CARB：California Air Resources Board）より、全体費用（約8,300万ドル）の約半分となる4,100万ドルの補助を受けている。

  2019年4月、トヨタは米国のトラックメーカーKenworthと共同で開発した燃料電池大型商用トラックを公開した。トヨタが2017年から行ってきた14,000マイル以上の走行実証で得られた知見をもとに、Kenworthのトラック「T680」をベースに用いて、パワートレインはトヨタ「MIRAI」のFCシステムを応用して搭載している。航続可能距離は、平均的な1日の運送距離の2倍となる300マイル（約480km）。

  2019年秋から1台目のオペレーションを開始し、順次10台まで拡充していく。

燃料電池を搭載するトレーラーヘッドUNOを発表

  トヨタは2019年11月、米国カリフォルニア州において、燃料電池を搭載する港湾向けトレーラーヘッド、「ウノ（UNO）」を発表した。トヨタの燃料電池車、「MIRAI」と同じモジュラータイプの燃料電池システムを搭載する。

  UNOは、LA港コンテナターミナルのFenix Marine Serviceに導入された。港湾でコンテナの牽引に使用する「UTR」（Utility Tractor Rig）として使用する。水素燃料電池システムを搭載したUTRは、初めてという。

米国トラックメーカーのKenworthと共同で開発した燃料電池大型トラック	LA港コンテナターミナルで使用される、燃料電池を搭載するトレーラーヘッド「UNO」

出典：トヨタ

トヨタと日野が燃料電池大型トラックを共同開発（出典：トヨタ・日野共同発表）

  トヨタと日野は2020年3月、燃料電池大型トラックを共同開発し、走行実証などを通じて実用化に向けた取り組みを進めると発表した。

  幹線輸送に使われる大型トラックには、十分な航続距離と積載量、そして短時間での燃料供給が求められるため、エネルギー密度の高い水素を燃料とする燃料電池車が有効との考え。

  日野の大型トラック「日野プロフィア」をベースとし、シャシーは燃料電池車に最適なパッケージングを専用設計し、徹底した軽量化により十分な積載量の確保を目指す。パワートレインにはトヨタの次期「MIRAI」用に新開発される燃料電池スタックを2基搭載し、日野の強みである大型車ハイブリッド技術を応用した車両走行制御と組み合わせる。航続距離は600kmを目標とし、環境性能と商用車としての実用性を高次元で両立させる。

  2020年1月、いすゞと本田技術研究所は、燃料電池をパワートレインに採用した大型トラックの共同研究契約を締結した。

  水素エネルギーの利用拡大には、現在はコストやインフラ整備など普及に向けた課題があり、1社のみでなく業界で広く取り組んでいく必要がある。そうした中、いすゞの大型トラック用次世代パワートレインのラインアップ拡充に向けた検討と、ホンダの水素社会実現に向けた燃料電池技術の乗用車用途からの活用拡大という両社の技術研究目的が一致し、今回の共同研究を行うという合意に至った。

  ホンダは、燃料電池車は大型車にも向いているが同社には大型トラックのラインアップがないためいすゞに声をかけた。いすゞも「EVは、電池の重さで積載量が犠牲になるため大型トラックには適さない。燃料電池車こそ大型トラックに向いている」との考えとされる。

   2020年7月、現代自動車は10台の燃料電池大型トラックHyundai XCIENT Fuel Cellsをスイスに向け出荷した。2020年内に50台、2025年までに1,600台を輸出する計画。XCIENTは、95kWの燃料電池スタックを2基、合計190kWのfuel cellシステムで走行し、航続距離は約400km、燃料充填に要する時間は8～10分。

  現代自は2019年に、スイスのH2 Energyと合弁でHyundai Hydrogen Mobility (HHM)を設立した。同社が、XCIENTを使用日数ベースで輸送業者にリースする。税制上の特典があるので、XCIENTの1km走行当たりの経費は、通常のディーゼル車とほぼ同等という。スイスでの計画が軌道に乗れば、現代自は他の欧州諸国へも展開するとしている。

　現代自は2020年7月、韓国で開催されたH2Mobility + Energy Show 2020において、Class 8の燃料電池大型トラックHDC-6 NEPTUNE Conceptを公開した。今後3～4年の間に実用化する計画。

　現代自は、欧米の有力パートナーと提携して、燃料電池大型トラック分野への本格的参入を計画している。

2020年からスイスへの輸出を開始した大型燃料電池トラックHyundai XCIENT Fuel Cells	H2Mobility + Energy Show 2020に出展したClass 8の大型燃料電池トラックHDC-6 NEPTUNE Concept

出典：現代自動車

  EUは“VECTO”と呼ぶ大型商用車のCO2値を測定する方法を決定し、2019年1月1日より実施した。さらにCO2排出量を2025年に2019年7月～2020年6月の実績対比で15%、2030年には30%削減することを求めている。これは既存の技術だけでは達成不可能であり、2025年規制を達成するためには、かなりの割合のEV商用車またはその他の電動技術の導入が不可欠で、Daimlerは、2020年代前半にEVトラック、2020年後半には燃料電池トラックを導入する計画。

DaimlerはEVトラックと燃料電池トラックを投入する（出典：Daimler）

DaimlerとVolvo：大型トラック向けの燃料電池システムを共同開発

  2020年4月、Daimler Truck AGとVolvo Groupは折半出資の合弁会社を設立し、大型トラック向けを中心とする燃料電池システムの開発で提携すると発表した。2020年末までに正式に発足する予定。

  Daimlerはこれまで構築してきた燃料電池システムのノウハウを新合弁会社に移管する。今後、乗用車電動化についてはEVに専念し、燃料電池車は商用車に集中する。両社は共同開発する燃料電池トラックを2020年代後半に市場投入する計画。

三菱ふそう：Vision F-CELLを東京モーターショー2019に出展

三菱ふそうが東京モーターショー2019に出展した燃料電池トラックVision F-Cell

  三菱ふそうトラック・バスは、燃料電池を搭載するトラック Vision F-CELLを東京モーターショー2019で世界初披露した。参考出品車の主な仕様は、燃料電池システム最高出力 135kW、連続出力 115kW、発電力 46kW、車両総重量 7.5t。

  Daimlerグループ内における小型トラックの電動化は、三菱ふそうが主体となって進めている。展示車の燃料電池システムは中国のShanghai Re-Fire Technology製を採用しているが、本格導入する際には、DaimlerとVolvoの合弁会社が供給するとのこと。

  2017年から販売しているEVトラックeCanterをベースに開発している。

6社連合のH2Bus Consortiumが燃料電池バス1,000台の商品化を計画

  燃料電池車のバリューチェーンにおける主要6社、Everfuel, Wrightbus, Ballard Power Systems, Hexagon Composites, Nel Hydrogen,とRyse Hydrogenは、2019年6月にH2Bus Consortiumを設立した。1,000台の燃料電池バスの供給を目指す。第一段階として、EUのConnecting Europe Facilityから4,000万ユーロの支援を受け、2023年までに、デンマーク、ラトビアと英国に各200台、合計600台を供給する。

  価格は1階建てバスが37.5万ユーロ、2階建てバスが41万ユーロ、水素燃料代は5～7ユーロ/kg、燃料充填に要する時間は5分。水素燃料は、再生可能エネルギーにより生産する。

EU：2020年7月に水素戦略”A hydrogen strategy for a climate-neutral Europe”を発表

  EUでは2008年に、欧州における水素エネルギー技術の活動を支援する官民共同事業であるFCH-JU（Fuel Cells and Hydrogen-Joint Undertaking：燃料電池水素共同実施機構）を設立。様々なプロジェクトを支援してきた。

  2020年7月に、水素戦略 "A hydrogen strategy for a climate-neutral Europe" を発表した。再生可能エネルギーによって生産する "Green Hydrogen" の活用を目指し、現在化石燃料ベースの水素よりコストが高いため、このコスト低減を進める方針。

  運輸部門では、バス、タクシーなどの商用車、さらに大型トラックへの採用を目指す。

  ドイツ政府も2020年7月、EUの計画とは別に90億ユーロを投資する「Hydrogen Strategy」を発表した。再生可能エネルギーにより水素を生産し、エネルギーシフトを実現する。またコロナ禍により打撃を受けた経済全般を再生する効果もあるとしている。運輸部門では、乗用車はEV化を進める方針であり、水素技術は早急にバスと大型トラックへの採用を目指している。

  Boschは2019年4月、燃料電池スタックを生産するスウェーデンのPowercell Sweden ABと提携し、両社は固体高分子形燃料電池（Polymer-electrolyte membrane (PME) fuel cell）を共同で開発する。同社は、2008年にVolvoグループから分社し、すでにトラックや乗用車のプロトタイプとして使用するための燃料電池を供給している。Boschは、共同開発した燃料電池を、世界の自動車市場へ向けてライセンス生産する。Boschは、燃料電池技術に関する多くの専門知識を持っており、スタックが加わることで自社の燃料電池のポートフォリオが全て揃うことになり、遅くとも2022年には燃料電池システムを市場投入する予定。Boschは2030年には電気自動車のうち最大で20%が燃料電池車になると試算している。

  同社は、燃料電池技術をより広範に使用するには、商用車市場に最もチャンスがあると考えているとのこと。

  米国のNikola Motorは、電気駆動および燃料電池を搭載する大型トラックとピックアップトラックを開発している。Teslaや電気トラックを開発するRivianのライバルとされる。

  2020年6月、最初の市場投入モデルとなるBadgerピックアップトラックの受注を開始した。電気駆動のみのBadgerベースモデルは価格60,000ドルからで航続距離は300マイル、さらに燃料電池も搭載するバージョンは価格80,000ドルからで600マイルの走行が可能。2020年12月に開催するイベントNikola Worldでプロトタイプを展示する計画。燃料電池も搭載するバージョンのBadgerは、時速0～60マイル加速が2.9秒、最大出力906PS以上、最大トルク980ft. lbs.の高性能を謳っている。2022年に生産を開始するとされる。

  設立当初から取り組んできた大型トラックについては、Boschが開発に協力してきた。燃料電池スタックを供給するほか、Boschのシステム、ソフトウェア、エンジニアリングのノウハウが全面的に採用される予定。寝台付きのNikola One、標準タイプのNikola Two、欧州向けのNikola Treの3タイプを開発している。

  ほぼすべての技術開発と生産を自社で行うTeslaと異なり、多くのパートナーと提携する。燃料電池スタックはBoschから調達、Badgerの生産は外部委託する方針で委託先は2020年後半に発表する。アリゾナ州に自社工場を準備中だが、その稼働前に2021年から商用車メーカーのCNH Industrialと提携し、ドイツで欧州市場向け大型トラック「Nikola Tre」を生産する。

2020年6月に受注予約を開始したBadgerピックアップトラック	燃料電池大型トラック（寝台付き）のNikola One

出典：Nikola Motor

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