カーボンニュートラルシナリオ
令和5年度版 ： P2～P25
令和4年度版 ： P26～P59
令和3年度版 ： P60～P89(一社) 日本陸用内燃機関協会

1

カーボンニュートラルシナリオ
令和5年度版
令和6(2024)年3月31日（一社）日本陸用内燃機関協会(一社) 日本陸用内燃機関協会

2目次

０, はじめに１，昨年までの検討結果
２，CNに関する動向
・ CN化は進んでいるか？
・ CNに関して起きていること
・ CNの技術動向（e-fuel、水素エンジン、バイオ燃料等）
３，陸用内燃機関に適用可能なCN技術
・ 陸用内燃機関の分類
・ 各カテゴリーのCNシナリオ
４, まとめ(一社) 日本陸用内燃機関協会

3目次

０, はじめに１，昨年までの検討結果
２，CNに関する動向
・ CN化は進んでいるか？
・ CNに関して起きていること
・ CNの技術動向（e-fuel、水素エンジン、バイオ燃料等）
３，陸用内燃機関に適用可能なCN技術
・ 陸用内燃機関の分類
・ 各カテゴリーのCNシナリオ
４, まとめ(一社) 日本陸用内燃機関協会

4

はじめに

ー 日本のCNシナリオ ー

2050年で約1億tのCO2が残り、これを植林やDAC等で炭素除去で補う計画。
ただし、化石燃料由来のカーボンリサイクルでのメタネーションや合成燃料の場合、削減
量は50%分となることから、より多くの炭素除去が必要となる（DACやバイオは100%)。

(一社) 日本陸用内燃機関協会

Source: 経済産業省「第6次エネルギー基本計画」

5

はじめに

ー 様々なCNシナリオ ーSource: 経済産業省「2050年カーボンニュートラルに伴うグリーン成長戦略」(一社) 日本陸用内燃機関協会

6

はじめに

ー 様々なCNシナリオ ー陸上交通でのアンモニア利用は、少し困難と判断されつつある。
自然エネルギーの積極的活用（太陽光発電・風力・地熱等）

余剰
電力

安定ベース電源（原子力・水力）【 【課題】◇ 燃料貯蔵◇ コスト◇ エネルギー密度

バイオ燃料

送電

【 【課題】◇ 供給量◇ 食との競合

蓄電（バッテリー）

携帯・搭載

【課題】
◇ バッテリー価格◇ 資源、リサイクル技術◇ 容量、充電場所

水素生成【 【課題】◇ CO2回収コスト

水
素
エ
ン
ジ
ン

燃料電池

電動車・電動作業機(一社) 日本陸用内燃機関協会 ハイブリッド

CO2【e-fuel】
・メタン
・e-ガソリン・e-ディーゼル・DME・e-アルコール大気窒素【 【課題】
◇ 毒性

アンモニア

CO2
回収

ア
ン
モ
ニ
ア
エ
ン
ジ
ン

キャリア利用

H2転換（改質）
内燃機関搭載の車両・作業機、発電装置

7

はじめに

ー 日本のCO2排出量と動向 ー

・日本は世界で第5位のCO2排出国であるが、その寄与度は3.4%。
・国内での排出割合は、発電（エネルギー転換）と産業部門で65%を排出。
・乗用車や運送などの運輸部門は、18%を排出。
・政府のDX実行会議では、既にカーボン
プライシングの議論が開始されており、早ければ2028年には、化石燃料に賦課金が課される。
これは、従来燃料価格の高騰を招く。
・原子力発電所の再稼働や水素発電などが推進されているが、将来電気料金は高くなる

ことは確実。
・太陽光発電は、増えているものの、快晴時には既に余っている状態（マージナル電源必要）。
(一社) 日本陸用内燃機関協会

8目次

０, はじめに１，昨年までの検討結果
２，CNに関する動向
・ CN化は進んでいるか？
・ CNに関して起きていること
・ CNの技術動向（e-fuel、水素エンジン、バイオ燃料等）
３，陸用内燃機関に適用可能なCN技術
・ 陸用内燃機関の分類
・ 各カテゴリーのCNシナリオ
４, まとめ(一社) 日本陸用内燃機関協会

9昨年までの検討結果

ー 令和３・４年度のまとめ ー

令和３年度のまとめ

令和４年度のまとめ➤ 陸用内燃機関は用途・ユーザーが多様で、それぞれに適したCNシナリオの設定が必要であり、自動車用動力源の水平展開は容易ではない。特に動力源へのエネルギー供給は大きな課題となる。

➤ 陸用内燃機関の用途から考えると、よりエネ
ルギー密度が高く、保管しやすい燃料や既にインフラが整備されているものが好ましく、e-fuelやバイオ燃料への期待が高い。

➤ 比較的寿命の長い機器が多く、社会のインフラを支える機能を有するため、これらを保持したままCN移行を果たす必要がある。

➤ 令和4年度には、e-fuel実用化に向けた研究開発・プロジェクトが始まり、今後の進捗に期待したい。ただし、最終の燃料価格が水素やCNーCO2の価格に大きく左右される点が課題である。

➤ 陸内協所掌のエンジン群の総エネルギー使
用量は、相対的に少なく、自動車・船舶・航空機等のCNシナリオとの整合を視野に入れる必要がある。
➤ 現時点で次世代エネルギーを絞り込むことはできない。今後の技術動向やインフラ整備動
向を見据えながら、最適なCNシナリオを築いていく必要がある。

(一社) 日本陸用内燃機関協会➤ CN燃料に関して、供給や運搬に燃料を消費しては意味がないことから、よりローカルで完結したモデルが重要である。これは、電気・熱のマイクログリッド化と同様である。

➤ 令和５年度は、CN化の動向に加え、特にe-fuelやバイオ燃料などの代替燃料に注目して情報を収集。
10

目次０, はじめに１，昨年までの検討結果
２，昨年のCNに関する動向
・ CN化は進んでいるか？
・ CNに関して起きていること
・ CNの技術動向（e-fuel、水素エンジン、バイオ燃料等）
３，陸用内燃機関に適用可能なCN技術
・ 陸用内燃機関の分類
・ 各カテゴリーのCNシナリオ
４, まとめ(一社) 日本陸用内燃機関協会

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CNに関する動向

ー CN化は進んでいるか 各国の実情 ー➤ 世界各国でCO2削減が進められているが、欧米は苦戦している。日本は原発の再稼働や太陽光の増加で比較的優等生。ただし、これからが苦しい。
➤ 先進国では、CO2削減が進められてはいるが、世界人口は増加しかつ発展途上国は
これから更にエネルギーを必要とする。

日本➤ 機械（自動車・産業機械）の耐久性が向上し、寿命が延びている。先進国から途上国に輸出された中古機も長く残存する
米国傾向が強くなっている。

EU(一社) 日本陸用内燃機関協会

Source: 内閣官房「GX実行会議（第9回）資料２より抜粋

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CNに関する動向

ー CN化は進んでいるか 最近の報道 ー➤ EVへの逆風：補助金の削減や寒冷地での性能・中古価格の低迷などからEV人気が落ちて、欧米・中国でPHEVへの関心が高まっている
多くの後発EVメーカーが撤退。TESLAも減益。
➤ 太陽光発電：日本のPVは九州や北海道に多く、春・秋の電力消費が少ない
捨てている
季節の快晴時は、出力制御を余儀なくされている。火力発電を全停止して、揚水発電をフル活用しても電気が余ってしまう。

➤ 原子力への : 国内62機の内23機は廃炉決定。11機が稼働中。まだ、30%
期待
しか再稼働できていない。7機が審査中。
➤ 結局は: CNが重要であると言う認識は醸成されているものの、最近の報道
は、それに伴うデメリット（コストアップ）を謳うものが増えてきた。
昨年来の円安やエネルギー情勢による電気代・ガス代の値上がりを経験し、現実的な問題が見えてきている。

最終的には、経済性に優れるかどうかで決まっていくと考えられる。
（賦課金などの状況も含めて）(一社) 日本陸用内燃機関協会

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CNに関する動向

ー 技術動向 e-fuel ー➤R5/10/25の技術フォーラムで、JPEC殿に“e-fuelの研究開発状況”について講演を依頼し、収率向上のための触媒開発などの情報を得た。
➤ R6/1/23に、e-Fuel AllianceのDr.Blockと意見交換会を実施。 2025年あたりから、従来燃料への混合を始めて2050年には、100%とすることで生産量も増やしコストダウンすることで、製造原価が0.7~1.33ユーロを目指している。
➤ たとえ、2050年までに新車販売の100%がEVとなっても、まだ多くの内燃機関車が残存するため、e-fuelによるCO2削減は必須となる。
➤

Source: https://www.pecj.or.jp/wpcontent/uploads/2023/04/JPECForum_2023_program_007.pdf(一社) 日本陸用内燃機関協会

Source: e-Fuel Alliance position paper

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CNに関する動向

ー 技術動向 バイオ燃料 ー➤ IEAのCO2削減シナリオで、バイオ燃料による削減効果を1割程度とみており、水素利用による削減効果より大きく評価されている。
➤ 一方で、植物等からバイオ燃料を作るのには、一定のCO2排出があり、完全にCNではない。また、農地拡大による環境影響や、食物不足や水不足を加速する懸念もある。
➤ 粘度や劣化が課題のFAMEに替わって、HVO（水素化植物油）が増えていくと考えられている（水素の出所と価格が重要）。

SDS:+2℃に抑える SPS:現状のまま(一社) 日本陸用内燃機関協会

Source: 陸内協「令和5年度講演会資料」 講師：中部交通研究所 小林茂樹氏

15

CNに関する動向

ー 技術動向 水素エンジン ー➤ 2023年6月にEUROMOT総会に、ゲストとして出席。欧州の産業用エンジンのCN化に関する情報を収集。
➤メーカーによって戦略は若干異なるものの、概ね『電動化はできる所（作業時間・強度上）から適用するが、長時間・重負荷の用途は、e-fuelが必要』としている。
➤ 短時間・軽負荷と長時間・重負荷の間の領域では、水素の利用が有力視されている。水素利用には、FCと水素エンジンが考えられるが、作業環境の厳しい（埃・コンタミ）農機・建機では、コストの観点からも水素エンジンの適用が有力。
➤ 産業用のみならず、乗用車やトラックでも水素エンジンの研究開発が盛んになってきている。超高過給・超希薄燃焼によって、45%越えの熱効率で、後処理不要なレベルまでNOｘを低減できるとの報告もある。
(一社) 日本陸用内燃機関協会

16

CNに関する動向

ー 技術動向 バッテリー ー➤ 全固体リチウム２次電池の研究開発が盛ん。充電時間1/3、容量2倍と言われている。トヨタは2027~2028年に量産化を発表。充電待ち・冬季性能・火災などの課題が解決に向かう可能性がある（コストは不明）。
➤ 電動化によるCN化を考える場合、発電そのものがCN化することが肝要であり、現状、火力発電などのマージナル電源を考慮すると、EVよりもPHEVの方がCO2排出量が低くなる場合がある。
➤ 将来、バッテリー原料の不足が懸念される。これを解決するためには、リサイクル技術の開発が必須である。
➤ 一部で始まっているバッテリーレンタルは、機械のイニシャルコスト
を削減できるとともに、バッテリーの活用頻度を上げることができる。劣化の一括管理も可能となり、リサイクルがし易くなる。そのためにも、バッテリーの規格を世界的に標準化することが肝要である（乾電池の様に）。
(一社) 日本陸用内燃機関協会

Source: 石垣島電動レンタルバイク GOSHARE
https://www.ridegoshare.jp/

17

目次

０, はじめに１，昨年までの検討結果
２，CNに関する動向
・ CN化は進んでいるか？
・ CNに関して起きていること
・ CNの技術動向（e-fuel、水素エンジン、バイオ燃料等）
３，陸用内燃機関に適用可能なCN技術
・ 陸用内燃機関の分類
・ 各カテゴリーのCNシナリオ
４, まとめ(一社) 日本陸用内燃機関協会

18陸用内燃機関に適用可能なCN技術 - 陸用内燃機関の分類 ハンドヘルド

ノンハンドヘルド

ノンロード① 19kW未満
ノンロード② 19kW以上

定置式(一社) 日本陸用内燃機関協会
19陸用内燃機関に適用可能なCN技術 - 陸用内燃機関の分類 用 途

対象エンジン

備考

ハンドヘルドチェンソー、トリマー、刈払い機、
ブロア、噴霧器、ランマ―

ガソリンエンジン（2サイクル,
4サイクル）
1～3kW

保有台数 ****台/年
陸内協自主規制（19kW未満）

ノン
ハンドヘルドポンプ、高圧洗浄機、発電機、管理機、溶接機、投光機、
ウィンチ

ガソリンエンジン（4サイクル）
ディーゼルエンジン（空冷）19kW未満保有台数 ****台/年
陸内協自主規制（19kW未満）

ノンロード①

耕運機、田植え機、除雪機、ローンモア、乗用草刈り機、農業用機械、ゴルフカート

ガソリンエンジン（4サイクル）
ディーゼルエンジン（水冷）
19kW未満保有台数 250万台/年
陸内協自主規制（19kW未満）

トラクター、コンバイン、
フォークリフト、建設機械

ガソリンエンジン（4サイクル）
ガスエンジン（LPG）
ディーゼルエンジン（水冷）
19kW以上GHP、常用発電装置、コージェネ
レーションシステム、非常用発電装置、揚排水ポンプ

ディーゼルエンジン（水冷）
ガスエンジン
3～30kW（GHP）
30～5000kW

ノンロード②

定置式(一社) 日本陸用内燃機関協会

保有台数 350万台/年
国内排気ガス規制(19-560kW)

保有台数 約50万台/年
大気汚染防止法
地方条例
非発、排水ポンプは排ガス規制不適用

20陸用内燃機関に適用可能なCN技術 - 陸用内燃機関の考えられるCNシナリオ① 用 途

対象エンジン

考えられるCNシナリオ

備考

ハンドヘルド

ガソリンエンジン（2サイクル, 4サイクル）1～3kW

電動化
合成ガソリン（e-fuel）
合成メタノール、バイオエタノール

一回の充電で作業完了するケースや交換式電池が採用できるケースは、電動化に進む。

ノン
ハンドヘルド

ガソリンエンジン（4サイクル）1～19kW
ディーゼルエンジン（空冷）3～19kW

合成液体・ガス燃料(e-fuel）
電動化
合成メタノール、バイオエタノール
水素（FC）：発電機

一回の充電で作業完了するケースや交換式電池が採用できるケースは、電動化に進む。
水素インフラが整っていれば、発電機はFC化がありうる。

ノンロード①

ガソリンエンジン（4サイクル）1～19kW
ディーゼルエンジン（水冷）1～19kW

合成液体・ガス燃料(e-fuel)
合成メタノール、バイオエタノール
電動化

作業時間が短く、充電設備への移動やバッテリー交換が容易なものは電動化率は高くなる。
季節性や無電化地域で使用されるものは内燃機関が有望。

ノンロード②ガソリンエンジン
ガスエンジン（LPG）
19~130kW
ディーゼルエンジン(水冷)19～900kW

合成液体・ガス燃料(e-fuel）
水素・アンモニア（エンジン）
電動化：一部有線式含む（鉱山用建設機械など）

充電設備への移動やバッテリー交換が容易なものは電動化は可能。無電化地域で使用されるものは内燃機関が有望。水素利用は、
電気以上に補給の難易度が高い。

定置式

ディーゼルエンジン(水冷）ガスエンジン(NG,LPG）
3～30kW（GHP）
30～5000kW

合成液体・ガス燃料（efuel）、水素（燃料電池）、
バイオガス、アンモニア・水素エンジン

稼働時間やイニシャルコスト、信頼性（燃料貯蔵を含む）で将来的にも内燃機関駆動が有力。常用においては、水素パイプラインができるなら、FCも可能性はある。

(一社) 日本陸用内燃機関協会

21

陸用内燃機関に適用可能なCN技術 - 陸用内燃機関の考えられるCNシナリオ② 考えられるCNシナリオ
カテゴ
リー

ハンド
ヘルド

ノン
ハンド
ヘルド

ノン
ロード
①

用途

電動化

新燃料

代替燃料

FC

水素
ｴﾝｼﾞﾝ

ｱﾝﾓﾆｱ
ｴﾝｼﾞﾝ

eﾒﾀﾉｰﾙ
合成ｶﾞｽ

eｶﾞｿﾘﾝeﾃﾞｨｰｾﾞﾙ

ﾊﾞｲｵ
ｴﾀﾉｰﾙ

ﾊﾞｲｵ
ｶﾞｽ

ﾊﾞｲｵ
ﾃﾞｨｰｾﾞﾙ

○

×

×

×

△

○

×

△

×

×

業務用

〇
~△

×

×

×

△

○

×

△

×

×

ｺﾝｼｭｰﾏ向

○

×

×

×

△

○

×

△

×

×

業務用

〇
~△

×

×

×

△

○

×

△

×

×

発電機

〇

〇
~△

△

×

△

○

○

△

×

○

田植機
除雪機
ティラー等

○

×

×

×

△

○

○

△

△

○

バッテ
リー
ｺﾝｼｭｰﾏ向(一社) 日本陸用内燃機関協会〇：有力 △：可能 ×：困難
22

陸用内燃機関に適用可能なCN技術 - 陸用内燃機関の考えられるCNシナリオ③ 考えられるCNシナリオ
カテゴ
リー

ノン
ロード
②

定置
用

用途

電動化

新燃料

代替燃料

FC

水素
ｴﾝｼﾞﾝ

ｱﾝﾓﾆｱ
ｴﾝｼﾞﾝ

eﾒﾀﾉｰﾙ
合成ｶﾞｽ

eｶﾞｿﾘﾝ

eﾃﾞｨｰ
ｾﾞﾙ

ﾊﾞｲｵ
ｴﾀﾉｰﾙ

ﾊﾞｲｵ
ｶﾞｽ

ﾊﾞｲｵ
ﾃﾞｨｰｾﾞﾙ

△

×

×

×

△

△

○

△

△

○

建設機械
（小型）

○

△

△

×

△

△

○

△

△

○

建設機械
（中大型）

○
有線
式含

〇
~△

〇
~△

×

△

×

○

△

△

○

マテハン
(ﾌｫｰｸﾘﾌﾄ等)

○

△

×~△

×

△

△

○

△

△

○

可搬
発電機

×

×~
△

×~△

×

○~△

○~△

○

○~△

△

○

GHP

×

×

△

×

○:ｶﾞｽ

×

×

×

○

×

常用

×

○

〇
~△

△

○:ｶﾞｽ

×

△

×

○

△

非常用

△

×

×

×

×

×

○

×

×

○

バッテ
リー
農業機械

(一社) 日本陸用内燃機関協会〇：有力 △：可能 ×：困難

23

陸用内燃機関に適用可能なCN技術 – CN技術選択の要素 ➤ 経済性に優れること
燃料コスト＋システムのコスト＋メンテナンスコスト＋廃棄コスト＝TCO(Total Cost Ownership)が低いものに収斂する。
➤ 運転負荷と運転時間。これが高いものは高密度エネルギー（e-fuel・HVO）、
低いものは電動化。中間は、水素・アルコール系などが考えられる。PHEVも中間の候補である。
➤ 燃料またはエネルギーの供給。自走できない作業機もあるため、エネルギーを持ち運ぶことが容易かも考慮すべき。
➤ 作業機に求められる特性（重量、サイズ、対候性、運転環境、季節性など）★ これらの条件を重み付きで掛け合わせるもしくは足し合わせることで、選択すべき技術（方法）は見えてくると考える。ただし、相互に影響を与える要素もある
ことから、さらなる深掘りが必要。
(一社) 日本陸用内燃機関協会

24

４，まとめ➤ CN宣言以来、多くの選択肢が演繹的に検討されてきた。令和5年度には、実用性や経済性を基に、少し帰納的に検討が進み、選択肢が絞られつつある。
電動化についても、EVへの逆風に見られるように、経済性に基づいて検討がなされるようになってきている。
➤ 水素利用の現実的な解として、水素エンジンが注目され、欧州メーカーでは既に商品化した例も出てきている。
➤ e-Fuel・HVOのようなドロップイン燃料（そのまま使用できる）に加え、アルコール系・水素など、エンジン諸元を変更する必要のある燃料も将来出てくる可能性があり、より多種の燃料に対応できる技術開発と、それに対応する法制度の拡充が必要である。

➤ 作業機の電動化は確実に進んで行くと予測されるが、電動化が困難なものや電動化までのつなぎとして、内燃機関は存続する。
➤ 令和6年度は、水素エンジンやバイオ燃料を更に深掘りしていく。
(一社) 日本陸用内燃機関協会

25

カーボンニュートラルシナリオ
令和4年度版
令和5年3月31日（一社）日本陸用内燃機関協会(一社) 日本陸用内燃機関協会

26

目次

０, はじめに
１，グリーン成長戦略と最近の動向
２，陸用内燃機関に適用可能なCN技術の動向

・ 既存インフラを活用できるe-fuel（液体・気体）
・ 自動車で検討されている電動化
・ 航空、船舶で検討されているバイオ燃料
・ その他の技術（車載CCS、バイオガス等）

３，陸用内燃機関の分類と適用可能なCNシナリオ
・ 陸用内燃機関の分類
・ 各カテゴリーのCNシナリオ(一社) 日本陸用内燃機関協会

27

目次

０, はじめに
１，グリーン成長戦略と最近の動向
２，陸用内燃機関に適用可能なCN技術の動向

・ 既存インフラを活用できるe-fuel（液体・気体）
・ 自動車で検討されている電動化
・ 航空、船舶で検討されているバイオ燃料
・ その他の技術（車載CCS、バイオガス等）

３，陸用内燃機関の分類と適用可能なCNシナリオ
・ 陸用内燃機関の分類
・ 各カテゴリーのCNシナリオ(一社) 日本陸用内燃機関協会

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はじめに

ー様々なCNシナリオー【 【課題】◇ DAC技術

自然エネルギーの積極的活用（太陽光発電・風力・地熱等）

バイオ燃料

送電

【 【課題】◇ CO2回収技術

蓄電（バッテリー）

携帯・搭載

【課題】
◇ バッテリー価格◇ バッテリー/モーター
資源、リサイクル技術◇ バッテリー重量

水素生成

CO2

【 【課題】◇ 燃料貯蔵・供給◇ 安全基準安定ベース電源（原子力・水力）【課題】◇ 電力供給インフラ

余剰
電力(一社) 日本陸用内燃機関協会
電動車・電動作業機

水
素
エ
ン
ジ
ン

【e-fuel】
・メタン
・e-ガソリン・e-ディーゼル・DME・e-アルコール

大
気

窒素

アンモニア

CO2
回収

ア
ン
モ
ニ
ア
エ
ン
ジ
ン

キャリア利用

燃料電池

H2転換
（改質）

ハイブリッド

内燃機関搭載の車両・作業機、発電装置
29

はじめに

ー昨年の検討結果より再掲ー➤ 陸用内燃機関は用途・ユーザーが多様で、それぞれに適したCNシナリオの設定が必要（CNを達成するシナリオが複数存在）であり、自動車用動力源の水平展開は容易ではない。
特に動力源へのエネルギー供給は大きな課題となる。
➤ 比較的寿命の長い機器が多く、社会のインフラを支える機能を有するため、これらを保持したままCN移行を果たす必要がある。
➤ 陸内協所掌のエンジン群の総エネルギー使用量は、相対的に少なく、自動車・船舶・航空機等のCNシナリオとの整合を視野に入れる必要がある。
➤ 現時点で次世代エネルギーを絞り込むことはできない。
今後の技術動向やインフラ整備動向を見据えながら、最適なCNシナリオを築いていく必要がある(一社) 日本陸用内燃機関協会

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目次

０, はじめに
１，グリーン成長戦略と最近の動向
２，陸用内燃機関に適用可能なCN技術の動向

・ 既存インフラを活用できるe-fuel（液体・気体）
・ 自動車で検討されている電動化
・ 航空、船舶で検討されているバイオ燃料
・ その他の技術（車載CCS、バイオガス等）

３，陸用内燃機関の分類と適用可能なCNシナリオ
・ 陸用内燃機関の分類
・ 各カテゴリーのCNシナリオ(一社) 日本陸用内燃機関協会

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グリーン成長戦略と最近の動向①

Source: 経済産業省「2050年カーボンニュートラルに伴うグリーン成長戦略」(一社) 日本陸用内燃機関協会

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グリーン成長戦略と最近の動向②
2050年で約1億tのCO2が残り、これを植林やDAC等で炭素除去で補う計画。
ただし、化石燃料由来のカーボンリサイクルでのメタネーションや合成燃料の場合、削減
量は50%分となることから、より多くの炭素除去が必要となる（DACやバイオ起源では100%)。

(一社) 日本陸用内燃機関協会

Source: 経済産業省「第6次エネルギー基本計画」

33

グリーン成長戦略と最近の動向②CO2削減量のカウントの方法について、検討が開始されている。

(一社) 日本陸用内燃機関協会
Source: 経済産業省「クリーンエネルギー戦略 中間整理」

34

グリーン成長戦略と最近の動向②

1月 グリーンイノベーション（GI）基金の本格稼働
CO2等を用いた燃料製造技術開発に1,153億円(e-fuel・SAF・合成気体燃料）
ー＞https://green-innovation.nedo.go.jp/project/development-fuel-manufacturing-technology-co2/

6月 人間環境会議（スウェーデン）11月 COP27（エジプト） ：気候変動に脆弱な国への基金設立(一社) 日本陸用内燃機関協会

Source: 経済産業省「クリーンエネルギー戦略 中間整理」

35

目次

０, はじめに
１，グリーン成長戦略と最近の動向
２，陸用内燃機関に適用可能なCN技術の動向

・ 既存インフラを活用できるe-fuel（液体・気体）
・ 自動車で検討されている電動化
・ 航空、船舶で検討されているバイオ燃料
・ その他の技術（車載CCS、バイオガス等）

３，陸用内燃機関の分類と適用可能なCNシナリオ
・ 陸用内燃機関の分類
・ 各カテゴリーのCNシナリオ(一社) 日本陸用内燃機関協会36

陸用内燃機関に適用可能なCN技術の動向

ー令和３年度からの更新点ー

・令和3年度のCNシナリオでは、現時点で様々なシナリオが存在するとともに、e-fuel・バッテリー（電動化）・燃料電池・水素エンジン・アンモニ
ア利用・バイオ燃料などの課題についてまとめた。
・無電化地域や遠隔地で使われることの多い陸用内燃機関にとって、以下の点に留意すべきであると言うのが結論であった。

① エネルギー（燃料・電気など）の供給方法・インフラ② 使用総量が少ないことから、自動車・船舶・航空機とのシナリオの整合性。
③ 社会を支えておりかつ長寿命である。
・令和4年度のアップデートでは、主に上記の留意点に関する情報を収集し、更新を行った。

(一社) 日本陸用内燃機関協会

Source: 経済産業省「合成燃料研究会（資源エネルギー庁）中間取りまとめ: 経済産業省「合成燃料（e-fuel）の導入促進に向けた官民協議会の設置について

37

目次

０, はじめに
１，グリーン成長戦略と最近の動向
２，陸用内燃機関に適用可能なCN技術の動向

・ 既存インフラを活用できるe-fuel（液体・気体）
・ 自動車で検討されている電動化
・ 航空、船舶で検討されているバイオ燃料
・ その他の技術（車載CCS、バイオガス等）

３，陸用内燃機関の分類と適用可能なCNシナリオ
・ 陸用内燃機関の分類
・ 各カテゴリーのCNシナリオ(一社) 日本陸用内燃機関協会38

陸用内燃機関に適用可能なCN技術の動向 ー既存インフラを活用できるe-fuel（液体）ー
・e-fuel（FT合成によるe-ガソリン、e-軽油）のコストは、現状水素が約90%を占めると言われている。
・合成燃料研究会（資源エネルギー庁）の「中間取りまとめ」（2021年4月）によると、合成燃料のコストは現状約700円／Lと試算され、2050年には約200円／Lを見込むが、水素のコストが大幅に下がる前提である。また、リサイクルされるCO2の価格も現時点では不明で、変動要因となる。
・2022年9月16日に第一回合成燃料官民協議会が開催され、e-fuel（液体中心）の商用化に向けた検討が始まっている。本協議会は、商用化推進
WGと環境整備WGからなり、前者は商用化に向けたロードマップの策定や用途拡大などを検討する。後者は、前述のCO２削減効果をどのように評価するか（誰のものとするか）や導入促進の枠組みを検討することとなっている。

(一社) 日本陸用内燃機関協会

Source: 経済産業省「合成燃料研究会（資源エネルギー庁）中間取りまとめ: 経済産業省「合成燃料（e-fuel）の導入促進に向けた官民協議会の設置について

39

陸用内燃機関に適用可能なCN技術の動向 ー既存インフラを活用できるe-fuel（液体）ー
・欧州は、EV（BEV）や水素エンジンの研究開発に積極的であるが、e-fuelに対しては全体的に消極的。 しかし、長距離走行や航空燃料には、e-fuelは必要であるとしている（メタノールやアンモニアも併記。欧州水素戦略より）・一方、アウディとポルシェは、本格的にe-ガソリン生産に乗り出しており、チリで2022年に約13万リットル、2026年までに約5億5,000万リットルの合成燃料を製造する予定(日本の年間ガソリン消費量は約500億リットルなので概ね1%）。
ポルシェが狙っているのは、チリの安価な風力発電による電力と、豊富な水資源（電気分解用）で、ここで製造したe-fuelで、カーボンクレジットを積算することと推測されている（CO2はDACを計画）。
・また、ドイツとベルギーで“e-fuelアライアンス”と言う団体が創設され、多くのメー
カー（約130社）が参加している。
・欧州のFit for 55では、2035年に欧州での内燃機関搭載車の販売を廃止するとしていたが、“合成燃料を使用する場合は新規登録可能”とすることが検討されている(2025年までに結論）。
(一社) 日本陸用内燃機関協会

Source:https://www.jetro.go.jp/biznews/2022/04/d62902f015b3ddf4.html

40陸用内燃機関に適用可能なCN技術の動向 ー既存インフラを活用できるe-fuel（気体）ー
・都市ガスにおけるCNの方向性として、日本ガス協会では2050年に90%を合成CNメタンすることを目指している。

(一社) 日本陸用内燃機関協会

Source:日本ガス協会 https://www.gas.or.jp/newsrelease/0610.pdf

41

陸用内燃機関に適用可能なCN技術の動向 ー既存インフラを活用できるe-fuel（気体）ー
・日本で約50%の世帯が利用するLPガスについては、新たな合成方法の開発により、2050年には全量CNな合成LPガス供給を目指している。

(一社) 日本陸用内燃機関協会

Source:日本LPガス協会 https://www.j-lpgas.gr.jp/gas_news/NewsRelease_20211020.pdf

42

目次

０, はじめに
１，グリーン成長戦略と最近の動向
２，陸用内燃機関に適用可能なCN技術の動向

・ 既存インフラを活用できるe-fuel（液体・気体）
・ 自動車で検討されている電動化
・ 航空、船舶で検討されているバイオ燃料
・ その他の技術（車載CCS、バイオガス等）

３，陸用内燃機関の分類と適用可能なCNシナリオ
・ 陸用内燃機関の分類
・ 各カテゴリーのCNシナリオ(一社) 日本陸用内燃機関協会

43

陸用内燃機関に適用可能なCN技術の動向

ー自動車で検討されている電動化

・現在の液系LiBに比べ、全固体LiBは、体積当たり２倍、充電時間1/3かつ安全性が高いとされている。
・一方、IEAの予測では、2050年にはリチウムが枯渇する可能性があるとされる（リサイクルが必須となる）。これに伴い、Li価格も高騰が予想される。他に銅やコバル
トも不足が予想される。
・将来技術として、材料が豊富なNaイオン電池やコバルト不要のLFP電池(リン酸鉄リチウムイオン電池)なども研究が進んでいる。

(一社) 日本陸用内燃機関協会

Source: 経済産業省「蓄電地産業の現状と今後の方向性」

44

目次

０, はじめに
１，グリーン成長戦略と最近の動向
２，陸用内燃機関に適用可能なCN技術の動向

・ 既存インフラを活用できるe-fuel（液体・気体）
・ 自動車で検討されている電動化
・ 航空、船舶で検討されているバイオ燃料
・ その他の技術（車載CCS、バイオガス等）

３，陸用内燃機関の分類と適用可能なCNシナリオ
・ 陸用内燃機関の分類
・ 各カテゴリーのCNシナリオ(一社) 日本陸用内燃機関協会

45

陸用内燃機関に適用可能なCN技術の動向 ー航空、船舶で検討されているバイオ燃料ー
・世界の新造船を見るとLNGを燃料とするものが急速に増え、またメタノー
ル船も登場している。これらは、将来のCN燃料の供給を見越したものである。
Source:DNV report 2022

・航空分野では、SAFが注目されており、バイオエタノールや植物油から生産される。最終的には、全世界で5億ｋLの供給が必要となり、バイオ
系原料は、全てSAFに向けられる可能性が懸念される。
(一社) 日本陸用内燃機関協会

Source: 経済産業省「クリーンエネルギー戦略 中間整理」

46

目次

０, はじめに
１，グリーン成長戦略と最近の動向
２，陸用内燃機関に適用可能なCN技術の動向

・ 既存インフラを活用できるe-fuel（液体・気体）
・ 自動車で検討されている電動化
・ 航空、船舶で検討されているバイオ燃料
・ その他の技術（車載CCS、バイオガス等）

３，陸用内燃機関の分類と適用可能なCNシナリオ
・ 陸用内燃機関の分類
・ 各カテゴリーのCNシナリオ(一社) 日本陸用内燃機関協会

47

陸用内燃機関に適用可能なCN技術の動向

ーその他の技術 車載CCSー

・車載型CCSは、化石燃料を用いても、排気中のCO2を回収するのでCNとみなされ、期待されている。
・CO2の回収率は、アミン系で約90%、ゼオライト系で約70%である。
・いずれも、低温で吸着・高温で離脱となるので、現状複雑かつ大型の装置となる。また、CO2は液化して貯留が必要。
・現在は、船舶など大型のもので開発が進んでいる（三菱造船）。
・陸上輸送や産業用機械での課題は、
小型化および回収したCO2の扱いとなる。ガソリンスタンドで満タン給油するごとに、100kg以上の液化CO2を取りださなくてはならない。

(一社) 日本陸用内燃機関協会

Source: 三菱造船 https://www.jasnaoe.or.jp/lecture/pdf/e.210224.03.pdf

48

陸用内燃機関に適用可能なCN技術の動向

ーその他の技術 水素ー

・政府の目標の水素価格（2050年）は、20円/Nm3である。水素の展開先として、発電・製鉄・都市ガスへの混入・アンモニア合成・ e-fuel製造・水素の直接利用など多くの選択肢が検討されている。
・一方、現状の燃料価格と熱量ベースで比較すると、20円/Nm3であっても、発電や製鉄にとっては高い燃料となる（下図）。
・一方、燃料電池車であるミライ を例にとると、100円/Nm3の現状水素価格
で、ガソリン車18km/L相当の燃費となる。
水素利用は、まず運輸から始まる
可能性はある。
(注）ただし、現状水素価格には燃料税がかかっていない点に注意が必要。燃料税の差額を考慮すると、50-60円/Nm3でガソリン車と同等水準となる。

(一社) 日本陸用内燃機関協会

Source: 経済産業省「クリーンエネルギー戦略 中間整理」 49

陸用内燃機関に適用可能なCN技術の動向

ーその他の技術 木質系バイオガスー

・日本は、欧州などに比べ森林は豊富にある。一方、木材生産量は少なく、未利用が多い。

・木質バイオマス発電は、木材を加熱して、COとH2を発生させ、ガスエンジンやガスター
ビンで発電する。
・注目すべきは、排気中のCO2を回収すれば、マイナスのCO2排出（BECCSによるNETs）となる。e-fuel
製造などに使ってもCNとみなせる。
(一社) 日本陸用内燃機関協会

50

陸用内燃機関に適用可能なCN技術の動向

ー現状のまとめー・CNに向けて、e-fuelや水素利用技術などの研究開発が盛んになってきた。
一方、これらの成否は最終的な水素価格によるところが非常に大きい。
・水素利用は、発電や製鉄・自動車などで検討されているが、インフラ構築が課題となる。しかし、農村部までインフラ整備がされるかは不明である。
・陸用内燃機関で期待されるCN-e-fuelは、バイオ起源のCO2回収やDACな
どのCNなCO2の入手が必要。
・燃料コストに占める運送費（原材料や最終製品）の割合は、合成燃料においてはより高くなることから、都市部以外での利用が多く、防災上の役割も担う産業用機械では、より地産地消が望ましい。

(一社) 日本陸用内燃機関協会

51

陸用内燃機関に適用可能なCN技術の動向

ー地産地消CNの一例ー

燃料中のCO2
回収も有効

水素輸送（必要に応じて）バイオ発電（メタン発酵）

燃料合成（小型）

合成燃料

肥
料

CN-CO2H2

製造・消費・吸収のサイクルをローカルで完結させる。

ガス燃料

電力

H2

植
林

作業機（液体）肥料

バイオ発電（木質系）(一社) 日本陸用内燃機関協会

水素製造（ローカル）52

目次

０, はじめに
１，グリーン成長戦略と最近の動向
２，陸用内燃機関に適用可能なCN技術の動向

・ 既存インフラを活用できるe-fuel（液体・気体）
・ 自動車で検討されている電動化
・ 航空、船舶で検討されているバイオ燃料
・ その他の技術（車載CCS、バイオガス等）

３，陸用内燃機関の分類と適用可能なCNシナリオ
・ 陸用内燃機関の分類
・ 各カテゴリーのCNシナリオ(一社) 日本陸用内燃機関協会

53

陸用内燃機関の分類
ハンドヘルドノンハンドヘルド

ノンロード① 19kW未満
ノンロード② 19kW以上

定置式(一社) 日本陸用内燃機関協会
54

陸用内燃機関の分類
用 途

対象エンジン

備考

ハンドヘルドチェンソー、トリマー、刈払い機、
ブロア、噴霧器、ランマ―

ガソリンエンジン（2サイクル,
4サイクル）
1～3kW

保有台数 ****台/年
陸内協自主規制（19kW未満）

ノン
ハンドヘルドポンプ、高圧洗浄機、発電機、管理機、溶接機、投光機、
ウィンチ

ガソリンエンジン（4サイクル）
ディーゼルエンジン（空冷）19kW未満保有台数 ****台/年
陸内協自主規制（19kW未満）

ノンロード①

耕運機、田植え機、除雪機、ローンモア、乗用草刈り機、農業用機械、ゴルフカート

ガソリンエンジン（4サイクル）
ディーゼルエンジン（水冷）
19kW未満保有台数 250万台/年
陸内協自主規制（19kW未満）

トラクター、コンバイン、
フォークリフト、建設機械

ガソリンエンジン（4サイクル）
ガスエンジン（LPG）
ディーゼルエンジン（水冷）
19kW以上GHP、常用発電装置、コージェネ
レーションシステム、非常用発電装置、揚排水ポンプ

ディーゼルエンジン（水冷）
ガスエンジン
3～30kW（GHP）
30kW～5000kW

ノンロード②

定置式(一社) 日本陸用内燃機関協会

保有台数 350万台/年
国内排気ガス規制(19-560kW)

保有台数 約50万台/年
大気汚染防止法
地方条例
非発、排水ポンプは排ガス規制不適用

55

陸用内燃機関の考えられるCNシナリオ①
用 途

対象エンジン

考えられるCNシナリオ

備考

ハンドヘルド

ガソリンエンジン（2サイクル, 4サイクル）1～3kW

電動化
合成ガソリン（e-fuel）
合成メタノール、バイオエタノール

一回の充電で作業完了するケースや交換式電池が採用できるケースは、電動化に進む。

ノン
ハンドヘルド

ガソリンエンジン（4サイクル）1～19kW
ディーゼルエンジン（空冷）3～19kW

合成液体・ガス燃料(e-fuel）
電動化
合成メタノール、バイオエタノール
水素（FC）：発電機

一回の充電で作業完了するケースや交換式電池が採用できるケースは、電動化に進む。
水素インフラが整っていれば、発電機はFC化がありうる。

ノンロード①

ガソリンエンジン（4サイクル）1～19kW
ディーゼルエンジン（水冷）1～19kW

合成液体・ガス燃料(e-fuel)
合成メタノール、バイオエタノール
電動化

作業時間が短く、充電設備への移動やバッテリー交換が容易なものは電動化率は高くなる。
季節性や無電化地域で使用されるものは内燃機関が有望。

ノンロード②ガソリンエンジン
ガスエンジン（LPG）
19kW~130kW
ディーゼルエンジン(水冷)19～900kW

合成液体・ガス燃料(e-fuel）
水素・アンモニア（エンジン）
電動化：一部有線式含む（鉱山用建設機械など）

充電設備への移動やバッテリー交換が容易なものは電動化は可能。無電化地域で使用されるものは内燃機関が有望。水素利用は、
電気以上に補給の難易度が高い。

定置式

ディーゼルエンジン(水冷）ガスエンジン(NG,LPG）
3～30kW（GHP）
30kW～5000kW

稼働時間やイニシャルコスト、信頼性（燃料
合成液体ガス燃料（e-fuel）
貯蔵を含む）で将来的にも内燃機関駆動が水素（燃料電池）、バイオガス、有力。常用においては、水素パイプラインがで
アンモニア・水素エンジン
きるなら、FCも可能性はある。

(一社) 日本陸用内燃機関協会56

陸用内燃機関の考えられるCNシナリオ①
考えられるCNシナリオ
カテゴ
リー

ハンド
ヘルド

ノン
ハンド
ヘルド

ノン
ロード
①

用途

電動化

新燃料

代替燃料

FC

水素
ｴﾝｼﾞﾝ

ｱﾝﾓﾆｱ
ｴﾝｼﾞﾝ

eﾒﾀﾉｰﾙ
合成ｶﾞｽ

eｶﾞｿﾘﾝeﾃﾞｨｰｾﾞﾙ

ﾊﾞｲｵ
ｴﾀﾉｰﾙ

ﾊﾞｲｵ
ｶﾞｽ

ﾊﾞｲｵ
ﾃﾞｨｰｾﾞﾙ

○

×

×

×

△

○

×

△

×

×

業務用

〇
~△

×

×

×

△

○

×

△

×

×

ｺﾝｼｭｰﾏ向

○

×

×

×

△

○

×

△

×

×

業務用

〇
~△

×

×

×

△

○

×

△

×

×

発電機

〇

〇
~△

△

×

△

○

○

△

×

○

田植機
除雪機
ティラー等

○

×

×

×

△

○

○

△

△

○

バッテ
リー
ｺﾝｼｭｰﾏ向(一社) 日本陸用内燃機関協会〇：有力 △：可能 ×：困難
57

陸用内燃機関の考えられるCNシナリオ②
考えられるCNシナリオ
カテゴ
リー

ノン
ロード
②

定置
用

用途

電動化

新燃料

代替燃料

FC

水素
ｴﾝｼﾞﾝ

ｱﾝﾓﾆｱ
ｴﾝｼﾞﾝ

eﾒﾀﾉｰﾙ
合成ｶﾞｽ

eｶﾞｿﾘﾝ

eﾃﾞｨｰ
ｾﾞﾙ

ﾊﾞｲｵ
ｴﾀﾉｰﾙ

ﾊﾞｲｵ
ｶﾞｽ

ﾊﾞｲｵ
ﾃﾞｨｰｾﾞﾙ

△

×

×

×

△

△

○

△

△

○

建設機械
（小型）

○

△

△

×

△

△

○

△

△

○

建設機械
（中大型）

○
有線
式含

〇
~△

〇
~△

×

△

×

○

△

△

○

マテハン
(ﾌｫｰｸﾘﾌﾄ等)

○

△

×~△

×

△

△

○

△

△

○

可搬
発電機

×

×~
△

×~△

×

○~△

○~△

○

○~△

△

○

GHP

×

×

△

×

○:ｶﾞｽ

×

×

×

○

×

常用

×

○

〇
~△

△

○:ｶﾞｽ

×

△

×

○

△

非常用

△

×

×

×

×

×

○

×

×

○

バッテ
リー
農業機械

(一社) 日本陸用内燃機関協会〇：有力 △：可能 ×：困難

58

まとめ

➤ 令和4年度シナリオとして、令和３年度版をベースに情報のアップ
デートを実施した。主に供給が期待されるエネルギーに的を絞った。
➤ 陸用内燃機関の用途から考えると、よりエネルギー密度が高く、保管しやすい燃料や既にインフラが整備されているものが好ましく、e-fuelやバイオ燃料への期待が高い。

➤ 令和4年度には、e-fuel実用化に向けた研究開発・プロジェクトが始まり、今後の進捗に期待したい。ただし、最終の燃料価格が水素
やCNーCO2の価格に大きく左右される点が課題である。
➤ CN燃料に関して、供給や運搬に燃料を消費しては意味がないことから、よりローカルで完結したモデルが重要である。これは、電気・熱のマイクログリッド化と同様である。
➤ 今後も関連情報を収集し、シナリオのブラッシュアップを図っていく。
(一社) 日本陸用内燃機関協会59

カーボンニュートラルシナリオ
令和3年度版（初版）
令和4年3月15日（一社）日本陸用内燃機関協会(一社) 日本陸用内燃機関協会

60

目次

１，カーボンニュートラル（CN）宣言とグリーン成長戦略
２，陸用内燃機関の考えられるCNシナリオ
・ 様々なCNシナリオ
・ e-fuelの課題

・ バッテリー化の現状と課題
・ 燃料電池・ 水素エンジン、アンモニアエンジン、バイオ燃料など
３，陸用内燃機関の分類と適用可能なCNシナリオ

・ 陸用内燃機関の分類
・ 各カテゴリーのCNシナリオ(一社) 日本陸用内燃機関協会

61

目次

１，カーボンニュートラル（CN）宣言とグリーン成長戦略
２，陸用内燃機関の考えられるCNシナリオ
・ 様々なCNシナリオ
・ e-fuelの課題

・ バッテリー化の現状と課題
・ 燃料電池・ 水素エンジン、アンモニアエンジン、バイオ燃料など
３，陸用内燃機関の分類と適用可能なCNシナリオ

・ 陸用内燃機関の分類
・ 各カテゴリーのCNシナリオ(一社) 日本陸用内燃機関協会

62

地球温暖化の抑制→温暖化ガスの排出ゼロへ
温暖化ガス

フロン他(4.7%)
NOｘ(1.6%)
メタン(2.3%)

二酸化炭素(91.4%)

温暖化係数
種類
二酸化炭素

1

メタン

25

NＯｘ
（一酸化二窒素）298

フロン(一社) 日本陸用内燃機関協会

温暖化係数1000~10000
63

日本政府のカーボンニュートラル宣言
菅 前内閣総理大臣による、2020年10月26日の所信表明演説／
および2021年4月22日の中間目標の表明「我が国は、2050年までに、温室効果ガスの排出を全体としてゼロにする、
すなわち2050年カーボンニュートラル、脱 炭素社会の実現を目指すことを、ここに宣言いたします。」 「２０５０年目標と整合的で、野心的な目標として、
２０３０年度に、温室効果ガスを２０１３年度から４６パーセント削減することを目指します。さらに、５０パーセ ントの高みに向けて、挑戦を続けてまいります。」
46%減の根拠https://news.tv-asahi.co.jp/news_economy/articles/000215415.html

14%削減
46%削減

100%削減2019年度（令和元年度）温室効果ガス排出量 確報値（2021年4月発表）(一社) 日本陸用内燃機関協会(2030-2013) /(2050-2013)=0.459
つまり、2013年から直線的に2050
年ゼロに向かったら、2030年は46%減でないといけないと言う数字。2019年で、2%遅れている。
2013年基準なので、原発の再稼
働でしばらくは対応できる。
64日本政府のグリーン成長戦略①(一社) 日本陸用内燃機関協会

以下３ページ 経産省 2050年カーボンニュートラルに伴う グリーン成長戦略
20210618005-4.pdf (meti.go.jp) 令和3年6月18日
65日本政府のグリーン成長戦略②(一社) 日本陸用内燃機関協会

66

第6次エネルギー基本計画

CO2排出削減技術と課題(1/2)(一社) 日本陸用内燃機関協会
67

第6次エネルギー基本計画

CO2排出削減技術と課題(2/2)(一社) 日本陸用内燃機関協会

68

日本政府のグリーン成長戦略③(一社) 日本陸用内燃機関協会

どうしても2050年で1億tのCO2が余る。
欧州は、削減50%・回収50%で考えている

69

日本政府のグリーン成長戦略④(一社) 日本陸用内燃機関協会

70

カーボンニュートラルのイメージ

Source: 経済産業省「2050年カーボンニュートラルに伴うグリーン成長戦略」(一社) 日本陸用内燃機関協会

71

目次

１，カーボンニュートラル（CN）宣言とグリーン成長戦略
２，陸用内燃機関の考えられるCNシナリオ
・ 様々なCNシナリオ
・ e-fuelの課題

・ バッテリー化の現状と課題
・ 燃料電池の現状と課題
・ 水素エンジン、アンモニアエンジン、バイオ燃料など
３，陸用内燃機関の分類と適用可能なCNシナリオ

・ 陸用内燃機関の分類
・ 各カテゴリーのCNシナリオ(一社) 日本陸用内燃機関協会

72

様々なCNシナリオ【 【課題】◇ DAC技術

自然エネルギーの積極的活用（太陽光発電・風力・地熱等）

バイオ燃料

送電

【 【課題】◇ CO2回収技術

蓄電（バッテリー）

携帯・搭載

【課題】
◇ バッテリー価格◇ バッテリー/モーター
資源、リサイクル技術◇ バッテリー重量

水素生成

CO2

【 【課題】◇ 燃料貯蔵・供給◇ 安全基準安定ベース電源（原子力・水力）【課題】◇ 電力供給インフラ

余剰
電力(一社) 日本陸用内燃機関協会
電動車・電動作業機

水
素
エ
ン
ジ
ン

燃料電池

ハイブリッド【e-fuel】
・メタン
・e-ガソリン・e-ディーゼル・DME・e-アルコール

大
気

窒素

アンモニア

CO2
回収

ア
ン
モ
ニ
ア
エ
ン
ジ
ン

キャリア利用

H2転換（改質）
内燃機関搭載の車両・作業機、発電装置
73

真のCNを目指すには
バイオ燃料
電動化

電力
再生可能エネルギー

アンモニア燃焼
水素燃焼

余剰電力で水電気分解

NH3、H2

H2

E-fuel合成【e-fuel】
・メタン
・e-ガソリン・e-ディーゼル・DME

CO 2は大気へ

炭素循環
CO2回収

オンサイト
CO2回収
DAC
回収CO2
化石燃料

(一社) 日本陸用内燃機関協会

回収CO2

74

二酸化炭素回収（DAC） 空気中のCO2を分離・回収する技術
再利用
大気

CO2

CO2濃度
400~500
ppm

地下定着

EOR、CCS

回収・分離技術
物理吸収・吸着法
水酸化カリウム等の強塩基水溶液で吸着分離

化学吸収・吸着法
アミン系個体吸収剤による吸着分離

化学吸収・吸着法
アミン系個体吸収剤による吸着分離

化学・食品原料
e-fuel

事業者
Carbon Engineering（カナダ）
商業化済み

投入エネルギー-

Climeworks（スイス）大学ベンチャー企業、商業化済み

熱：6.5～9.0GJ/tCO2
電力：350～450kWh/tCO2

Global Thermostat（アメリカ）
回収したCO2を飲料用に利用

熱：4.4GJ/tCO2
電力：160kWh/tCO2

Center for Negative Emissions（アメリカ）

熱：1.1GJ/tCO2
必要な水量：5～15t/tCO2

コスト$232/tCO2$600/tCO2-

物理吸着
活性炭やゼオライト等の吸着剤に吸着させ、圧力差や温度差で脱着
膜分離法
イオン交換樹脂を使ってCO2を分離
深冷法
空気を-79℃以下まで冷却しCO2を凍結させて分離・回収(一社) 日本陸用内燃機関協会--$200/tCO2-

経産省資源エネルギー庁 「2050年カーボンニュートラルの実現に向けた検討」 2021.1.27
https://www.enecho.meti.go.jp/committee/council/basic_policy_subcommittee/036/036_005.pdf

75

排出ガスからの二酸化炭素回収
Metal-organic Frameworks
N2,O2

脱水

加熱

CO2

立教大学・日本曹達 プレスリリース 2020年7月6日
https://kyodonewsprwire.jp/prwfile/release/M101670/202007061680/_prw_PR1fl_4g3L9lkc.pdf

・トヨタ・ヤリスのハイブリッドカーであればWLTCモードのCO2排出量は64g/km。満タンで800km走れば、50kgのCO2が貯まる。
・MOFは水（水蒸気）を嫌うので、排出ガスの脱水が必要。
・満タンごとに、ガソリンスタンドで50kgのCO2を排出するのか？

・トラックの様に、スペースがあれば可能か？
・遊離したCO2は圧縮して液化する必要がある（容積的に）(一社) 日本陸用内燃機関協会

76

バッテリー化の現状と課題
車種

タンク内燃料重量 (kg)搭載エネルギー
容量(kWh)

換算バッテリー
容積-重量

現行車重
(kg)

テスラ3

－

100

166L-500kg

1801

トヨタ/ヤリス

ｶﾞｿﾘﾝ
31

366

183L-549kg

990

日野プロフィア
15tトラック

軽油
258

2986

1493L-4479kg

9300

１８馬力
トラクタ-

軽油
13

150

75L-225kg

575

LiB容量： 200Wh/kg, 0.6kW/Lとして計算，ガソリン軽油は効率30%で利用と仮定

2030年のLiB容量開発目標の1.8MJ/kgで考えても、ガソリン・軽油と比べて15-20倍の重量のバッテリーが必要。タンク容積に比べ5倍程度のバッテリー容積となり、車重は1.5倍になる。バッテリーコストは、2030
年に$60/kWhまで下がると予測されており、その場合、上記のトラクタで27万円程度となり、コスト的には可能。最大の課題は容積と重量。
(一社) 日本陸用内燃機関協会77

燃料電池の現状と課題（燃料電池車トヨタ「ミライ」の例）
車重：1850kg EVであるテスラ３とほぼ同等
満タンでの航続距離： 概ね600-800km程度走れる（満タン5kg）
水素1kgの価格：イワタニの水素ステーションで1100円（11.12Nm3/kgなので、Nm3＝100円程度）
燃費：ガソリン140円として価格換算すると16km/L（燃料電池の課題）① 水素の供給② 丈夫なタンク＋重いスタック＋モーターで重量がＥＶ並み③ 起動時も含め、小さなバッテリーが必要④ 耐久性・リサイクル性(一社) 日本陸用内燃機関協会78

水素エンジン、アンモニアエンジン（水素エンジンの課題） ： 燃料電池に比べて製造コストは安価① FC同様に水素の供給と価格（特に運搬・保管）② 軽量だが、熱効率はFCに劣る。
③ 排出ガス規制対応で後処理装置が必要。
④ ノッキング、バックファイアへの対応（アンモニアエンジンの課題）① アンモニアの供給② 毒性があるため、安全性に課題③ 着火促進および燃焼速度向上が必要④ NＯｘ後処理とアンモニアスリップの防止(一社) 日本陸用内燃機関協会

79

バイオ起源の燃料（バイオガス）① ガス発生装置のコスト（脱硫など前処理も含め）② 原料の偏在（下水処理場や畜産・食品工場に限られる）（バイオディーゼル）① 食品と競合する（廃食油は、量的に不十分）② 通常の後処理装置は必要③ 製造段階でのCO2発生を考慮すると削減効果が下がる（バイオエタノール）① 食品との競合② 通常の後処理装置に加え、アルデヒド対策が必要③ 燃料の劣化と含水性(一社) 日本陸用内燃機関協会

80

陸用内燃機関の考えられるCNシナリオとその課題
CNシナリオ

課題

バッテリー化バッテリーのエネルギー密度向上（ガソリン:13300ｋJ/kgに対し720ｋJ/kg）。
バッテリー原料（LiやNi、Co）の確保とリサイクル技術の確立、コストなども課題。

燃料電池システムの重量が重い（燃料タンク+FCスタック+補助バッテリー＋モーター）
急速起動困難（暖気中はバッテリーで駆動）。
水素燃料価格と安全性（タンク圧力70MPa）

CF水素原料燃料 ① 水素のコスト：イワタニの水素ステーションで1100円/kg程度（グレー水素）
水素
政府目標：30円/Nm3(2030)ー＞20円/Nm3(2050)
アンモニア
供給（CN余剰電力で電気分解。生産量の確保）と運搬・保管② アンモニアには毒性がある。安全基準及びアンモニアスリップの防止
燃えにくいため、着火促進および燃焼速度向上が必要
e-fuele-fuel製造における、CNカーボンの確保。火力発電などの化石燃料起源の回収CO2であれば、カーボンニュートラルにはならない（50%減）。DACのように大気からCO2回収するか、バイオ起源のCO2を回収して使えば、カーボンニュートラルになる。
小形で効率的なCCSの技術開発が必要。

バイオ燃料

植物由来のCN炭化水素を原料とする燃料。食品との競合するため、大量生産が困難で、絶対量が不足。

(一社) 日本陸用内燃機関協会

81

目次

１，カーボンニュートラル（CN）宣言とグリーン成長戦略
２，陸用内燃機関の考えられるCNシナリオ
・ 様々なCNシナリオ
・ e-fuelの課題

・ バッテリー化の現状と課題
・ 燃料電池・ 水素エンジン、アンモニアエンジン、バイオ燃料など
３，陸用内燃機関の分類と適用可能なCNシナリオ

・ 陸用内燃機関の分類
・ 各カテゴリーのCNシナリオ(一社) 日本陸用内燃機関協会

82

陸用内燃機関の分類
ハンドヘルドノンハンドヘルド

ノンロード(1) 19kW未満
ノンロード(2) 19kW以上

定置式(一社) 日本陸用内燃機関協会
83

陸用内燃機関の分類
用 途

対象エンジン

備考

ハンドヘルドチェンソー、トリマー、刈払い機、
ブロア、噴霧器、ランマ―

ガソリンエンジン（2サイクル,
4サイクル）
1～3kW

保有台数 ****台/年
陸内協自主規制（19kW未満）

ノン
ハンドヘルドポンプ、高圧洗浄機、発電機、管理機、溶接機、投光機、
ウィンチ

ガソリンエンジン（4サイクル）
ディーゼルエンジン（空冷）19kW未満保有台数 ****台/年
陸内協自主規制（19kW未満）

耕運機、田植え機、除雪機、ローンモア、乗用草刈り機、農業用機械、ゴルフカート

ガソリンエンジン（4サイクル）
ディーゼルエンジン（水冷）
19kW未満保有台数 250万台/年
陸内協自主規制（19kW未満）

トラクター、コンバイン、
フォークリフト、建設機械

ガソリンエンジン（4サイクル）
ガスエンジン（LPG）
ディーゼルエンジン（水冷）
19kW以上GHP、常用発電装置、コージェネ
レーションシステム、非常用発電装置、揚排水ポンプ

ディーゼルエンジン（水冷）
ガスエンジン
3～30kW（GHP）
30kW～5000kW

ノンロード

定置式

(一社) 日本陸用内燃機関協会

保有台数 350万台/年
国内排気ガス規制(19-560kW)

保有台数 約50万台/年
大気汚染防止法
地方条例
非発、排水ポンプは排ガス規制不適用

84

陸用内燃機関の考えられるCNシナリオ①
用 途

対象エンジン

考えられるCNシナリオ

備考

ハンドヘルド

ガソリンエンジン（2サイクル, 4サイクル）1～3kW

電動化
合成ガソリン（e-fuel）
合成メタノール、バイオエタノール

一回の充電で作業完了するケースや交換式電池が採用できるケースは、電動化に進む。

ノン
ハンドヘルド

ガソリンエンジン（4サイクル）1～19kW
ディーゼルエンジン（空冷）3～19kW

合成液体・ガス燃料(e-fuel）
電動化
合成メタノール、バイオエタノール
水素（FC）：発電機

一回の充電で作業完了するケースや交換式電池が採用できるケースは、電動化に進む。
水素インフラが整っていれば、発電機はFC化がありうる。

ガソリンエンジン（4サイクル）1～19kW
ディーゼルエンジン（水冷）1～19kW

合成液体・ガス燃料(e-fuel)
合成メタノール、バイオエタノール
電動化

作業時間が短く、充電設備への移動やバッテリー交換が容易なものは電動化率は高くなる。
季節性や無電化地域で使用されるものは内燃機関が有望。

ガソリンエンジン
ガスエンジン（LPG）
19kW~130kW
ディーゼルエンジン(水冷）19～900kW

合成液体・ガス燃料(e-fuel）
水素・アンモニア（エンジン）
電動化：一部有線式含む（鉱山用建設機械など）

充電設備への移動やバッテリー交換が容易なものは電動化は可能。無電化地域で使用されるものは内燃機関が有望。水素利用は、
電気以上に補給の難易度が高い。

ディーゼルエンジン(水冷）
ガスエンジン(NG,LPG）
3～30kW（GHP）
30kW～5000kW

稼働時間やイニシャルコスト、信頼性（燃料
合成液体ガス燃料（e-fuel）
貯蔵を含む）で将来的にも内燃機関駆動が水素（燃料電池）、バイオガス、有力。常用においては、水素パイプラインがで
アンモニア・水素エンジン
きるなら、FCも可能性はある。

ノンロード

定置式

(一社) 日本陸用内燃機関協会85

陸用内燃機関の考えられるCNシナリオ①
考えられるCNシナリオ
カテゴ
リー

ハンド
ヘルド

ノン
ハンド
ヘルド

ノン
ロード
①

用途

電動化

新燃料

代替燃料

FC

水素
ｴﾝｼﾞﾝ

ｱﾝﾓﾆｱ
ｴﾝｼﾞﾝ

eﾒﾀﾉｰﾙ
合成ｶﾞｽ

eｶﾞｿﾘﾝeﾃﾞｨｰｾﾞﾙ

ﾊﾞｲｵ
ｴﾀﾉｰﾙ

ﾊﾞｲｵ
ｶﾞｽ

ﾊﾞｲｵ
ﾃﾞｨｰｾﾞﾙ

○

×

×

×

△

○

×

△

×

×

業務用

〇
~△

×

×

×

△

○

×

△

×

×

ｺﾝｼｭｰﾏ向

○

×

×

×

△

○

×

△

×

×

業務用

〇
~△

×

×

×

△

○

×

△

×

×

発電機

〇

〇
~△

△

×

△

○

○

△

×

○

田植機
除雪機
ティラー等

○

×

×

×

△

○

○

△

△

○

バッテ
リー
ｺﾝｼｭｰﾏ向(一社) 日本陸用内燃機関協会〇：有力 △：可能 ×：困難
86

陸用内燃機関の考えられるCNシナリオ②
考えられるCNシナリオ
カテゴ
リー

ノン
ロード
②

定置
用

用途

電動化

新燃料

代替燃料

FC

水素
ｴﾝｼﾞﾝ

ｱﾝﾓﾆｱ
ｴﾝｼﾞﾝ

eﾒﾀﾉｰﾙ
合成ｶﾞｽ

eｶﾞｿﾘﾝ

eﾃﾞｨｰ
ｾﾞﾙ

ﾊﾞｲｵ
ｴﾀﾉｰﾙ

ﾊﾞｲｵ
ｶﾞｽ

ﾊﾞｲｵ
ﾃﾞｨｰｾﾞﾙ

△

×

×

×

△

△

○

△

△

○

建設機械
（小型）

○

△

△

×

△

△

○

△

△

○

建設機械
（中大型）

○
有線
式含

〇
~△

〇
~△

×

△

×

○

△

△

○

マテハン
(ﾌｫｰｸﾘﾌﾄ等)

○

△

×~△

×

△

△

○

△

△

○

可搬
発電機

×

×~
△

×~△

×

○~△

○~△

○

○~△

△

○

GHP

×

×

△

×

○:ｶﾞｽ

×

×

×

○

×

常用

×

○

〇
~△

△

○:ｶﾞｽ

×

△

×

○

△

非常用

△

×

×

×

×

×

○

×

×

○

バッテ
リー
農業機械

(一社) 日本陸用内燃機関協会〇：有力 △：可能 ×：困難

87

まとめ

➤ 陸用内燃機関は用途・ユーザーが多様で、それぞれに適したCNシナリオの設定が必要（CNを達成するシナリオが複数存在）であり、自動車用動力源の水平展開は容易ではない。
特に機関へのエネルギー供給は大きな課題となる。
➤ 比較的寿命の長い機器が多く、社会のインフラを支える機能を有するため、これらを保持したままCN移行を果たす必要がある。
➤ 陸内協所掌のエンジン群の総エネルギー使用量は、相対的に少なく、自動車・船舶・航空機等のCNシナリオとの整合を視野に入れる必要がある。
➤ 現時点で次世代エネルギーを絞り込むことはできない。
今後の技術動向やインフラ整備動向を見据えながら、最適なCNシナリオを築いていく必要がある(一社) 日本陸用内燃機関協会

88

(一社) 日本陸用内燃機関協会

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