FCV(燃料電池車) もし水素タンクが炎に包まれたら！？安全性について

トヨタから2014年12月に発売された燃料電池車である「MIRAI」。MIRAIは、クリーンな未来のクルマ、水素社会の未来を拓くクルマとしても注目されています。

しかしながら「水素」を燃料として走るという発想、概念が未だ浸透しきっているとは言えないため、水素を高圧のタンクに貯蔵して走ることに不安を感じる人も多いと思います。トヨタのMIRAIでは、水素の扱いに対して3つの視点から安全対策を講じています。

1・漏らさない
2・検知して止める
3・漏れたらためない

この3つの視点で、水素の扱いに対し安全対策をとっています。それぞれ詳しく説明していきましょう。

まず1点目の「漏らさない」為の対策はトヨタが自社で開発した、強度･耐久性の高い水素タンクです。

水素が触れる内層面は水素を漏らさないためのプラスチック素材でできていて、中間層は炭素繊維強化プラスチック、そして表層面はガラス繊維強化プラスチックという3層構造になっています。タンクの肉厚は25mmで、40mmだった従来品から「強度を高めたうえで大幅にスリム化し、コンパクトかつ軽量化を図った」ようです。

MIRAIの発表会にて、停車中のMIRAIに時速80km/hの車を追突させた実験映像が紹介されましたが、車体がクラッシュしていくなか、2本の水素タンクは壊れず、水素の放出もありませんでした。

2つめの「検知して止める」は、水素用のセンサーや加速度センサーなどで水素の漏れ、車両の衝突を検知すると、タンクのバルブを閉じる仕組み。

衝突事故などで水素の配管が切断されてしまっても、タンクからの漏出をすぐにストップするようになっています。

3つ目の「漏れたらためない」は、万が一「止める」機能が正常に作動しなかった場合に備え、大気中で濃度が高まると危険になる水素を拡散させる仕組み。タンクの下部や配管を車室外に配置することで、水素をためないようにしています。この「ためない」という考え方は、車両が火災にあってしまうという1番恐ろしいアクシデントの際も適用されます。

万が一、自宅のガレージに駐車していて、ガレージ、乃至家屋が炎上してしまう。あるいは衝突事故によって別の車両からの延焼、引火など、水素タンクが炎に包まれるてしまう最悪のシーン。このような状況では「熱によるタンク内圧力の上昇がもたらすタンクの破裂」をもっとも回避すべきだといいます。

このため、高温状態になった場合は、タンクに取り付けられた「溶栓弁」と呼ぶバルブから水素を逃がすような仕組みになっています。

この「溶栓弁」は110度Cで溶融する「可溶合金」が使われていて、110度C以上になると水素を放出します。その際は火炎放射状態になるといいます。水素が放出される向きは法規制に基づいて、車両の後ろ方向、かつ地面に斜めに向けた方向にセットされているそうです。

こうした規制はLPG（液化石油ガス）やCNG（圧縮天然ガス）というガスタンクを搭載した車両も同じだそうです。

トヨタは、MIRAIの発売を「クルマ、地球、子どもたちの未来に向けた長い長い道のりへの挑戦の始まり」と位置付けています。その挑戦には、「未知の燃料に対する社会的な理解促進」も重要な要素として含まれています。