〈特別企画〉革新的な技術で脱炭素社会を実現する
対 談

触媒のチカラでFCVの実用化に貢献する池触媒事業を重要な柱の一つと位置づけています。そこでFCV（燃料電池自動車）システム開発の第一人者である山梨大学の飯山明裕特任教授をお招きし、当社執行役員 研究開発センター長の五十嵐寛とともに、水素の社会実装やFCVに関する国内外の動向、触媒に求められる今後の課題などについて語っていただきました。

五十嵐 寛

山梨大学 特任教授 水素・燃料電池ナノ材料研究センター長

飯山 明裕

なぜ、いま水素なのか― はじめに飯山先生がセンター長を務められている、利用したり、水素と大気中のCO₂を原料として合成燃料

水素・燃料電池ナノ材料研究センターについて教えてく（e-fuel）をつくり、新たなエネルギー源として利用するださい。

動きも出ています。いずれにしても鍵を握っているのは飯山

クリーンな水素です。

山梨大学は1960年代から、燃料電池の触媒研究た天然ガスから急遽脱却し、新たなエネルギー源へと移行2040年度の中間目標を追加発表しました。日本からのしなければならなくなった。エネルギーの安全保障というエネルギー関連の輸出も含めた具体的な構想は未だか論点も加わり、水素の導入目標値が倍増されています。

つてない動きですから、水素関連業界にも強いインパク五十嵐トを与えています。

アメリカも「国家クリーン水素戦略」
を発表してルギー関連の報告会では、水素燃料電池の市場規模が、― 国の動きを産業界はどのように受け止めているの従来の数千万ドル単位から数十億ドル規模へと引き上げでしょうか。

られていて驚きました。インフラ整備にも巨額の予算が五十嵐投じられていて、まさに水素エネルギーにどんどん予算で、どれだけの量を目標として研究開発を進めればよいがついていく感じです。欧米では、水素社会を実現するたのかという具体的な指標が、これまではわかりませんでめのサプライチェーン構築にも資本投下されています。

した。正直なところ、余剰電力や再生可能エネルギーを飯山 こうした動きに日本政府も敏感に反応し、2023年活用して水素をつくるだけでは、エネルギー源の水素転6月に水素基本戦略の改定版が発表されました。このな換は難しいとも考えていました。けれども国としての方向かで、2030年までの国内外における日本関連企業の水性が定まったからには、企業としての投資の方向性も明電解装置の導入目標値を15GW程度と設定しました。注らかになります。国の戦略は強力な後押しになると受け目すべきは「国内外における」という、つまり世界の発電止めています。

マーケットにおいて日本が占めるべき目標値を設定して飯山いる点です。日本の水電解産業を海外市場へ進出させ分野に育てたいとの思いを強く感じます。例えば中東などる、そんなプランを政府が考えていると知り、期待の大再生可能エネルギーが豊富なエリアで日本企業の水電解きさを改めて感じ取っているのではないでしょうか。
しか装置を活用し、クリーンで安価な水素をつくって日本に運も国内における水素の導入目標をこれまでは2030年とんでくる。そんな動きがこれから加速すると考えています。

企業としては、いつまでに、どこまでのレベル国の動きを見ていると、水素を競争力のある産業水素バリューチェーンの鍵を握る触媒に力を入れてきました。この間の実績が評価され、2008

五十嵐年に国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発

シャイン計画により、水素活用の研究が進められていま― 水 素 の 重 要 性 が 高まってくると、そ の バリューています。高性能で高品質な触媒を安定供給するのが、機構（NEDO）の事業として燃料電池ナノ材料研究センした。当時は省エネの観点からの水素活用でしたが、いチェーンを考えるうえで欠かせない技術が触媒です。触我々のような触媒メーカーの役割であり、現状の延長線ターが設立されています。その後水素の重要性が高まっ

ま水素はCO₂フリーなエネルギー源として注目され、さ媒については、どのような課題があるのでしょうか。

上にある技術を追究している限り、コストも含めて革新たのを受けて、2022年に改称されたのです。

らに電力とは異なり、貯留や運搬も可能な使い勝手の飯山

触媒については、レアメタルであるイリジウムの的な触媒の実用化は難しいと覚悟しています。だから実五十嵐良いエネルギーと捉えられています。これらのメリットゆ資源問題があります。酸素発生活性が高く、耐久性も高現できれば世界を変える、そんな可能性のある高機能なラル宣言以降、一気に世界中で高まっていますね。

え、新たなエネルギー源として水素が注目されているのい触媒として、まずあげられるのがイリジウムですが、埋触媒開発を目標としています。

飯山

だと思います。

蔵量、採掘量ともに非常に少ない。その点についてはエ飯山

ヌ・イー ケムキャットの技術力で、省資源化が進むことをと、どのような展開を考えているのでしょうか。

― この先、世界は水素とどのように向き合おうとして期待しています。

五十嵐いるのでしょうか。

五十嵐

もちろん我々としても、イリジウムの大量使用の貯蔵や輸送、あるいは水素によるクリーンな燃料の合せ、電力を水素に変換して貯蔵、必要に応じて再び電力

飯山

エネルギー源に関して状況が急変したのがヨーは問題と認識しています。そのためイリジウムの使用量成です。いずれも触媒が重要な役割を果たしますから、ことして利用するシステムが整備されつつあります。あロッパです。もとよりカーボンニュートラルの流れでクリーを極限まで減らせる触媒開発に取り組んでいて、アメリれらの分野での貢献も視野に入れています。

るいは水素を代替燃料として工場などの熱源としてもン水素の導入を進めていたところ、ロシアによるウクライ

カの国立研究所とのオープンイノベーションにも挑戦し水素への関心は、2020年のカーボンニュート

カーボンニュートラル実現のためには、再生可能

振り返れば日本ではいち早く1974年のサンエネルギーを最大限に有効活用する必要があります。その鍵となるのが余剰電力の扱いです。
ヨーロッパでは余剰電力により水電解装置を稼働さ

172050年の分しか設定していなかったのに対して、新たにいます。つい先日、飯山先生とご一緒したアメリカのエネ

当社では、「ビジョン2030」の実現のため、燃料電執行役員 研究開発センター長

ナ侵攻が勃発しました。その結果、ロシアから輸入していSUSTAINABILIT Y REPORT 2023

水素のバリューチェーン全体にまで話を広げる
例えばアンモニアなど水素化合物による水素SUSTAINABILIT Y REPORT 202318

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水素の社会実装、FCV実用化への道筋

一層だけに白金などの活性の高い材料を配置して、コ動車メーカーとの打ち合わせでも「なかなか思うようにア部分は別の材料を使う。これによりレアメタルである― 水素需要の拡大に関しては、FCVの普及が大きなればよいため、実用化は十分に可能でしょう。

進まず、本当に苦労するね」
が挨拶代わりになるくらいで白金の使用量を極限まで抑えられます。単原子層から鍵となります。今後の展開についてどのようにお考えで飯山だからといって乗用車が無視されているわけでもす。けれども、飯山先生がおっしゃるように、現時点では非なる究極の触媒開発の進捗は、どれぐらい進んでいるしょうか。

ありません。NEDOでも大型商用車としてのFCVの研究現実的と思えるぐらいの目標を掲げなければ、画期的なのでしょうか。

飯山

FCVについては、乗用車と商用車に分けて考えを進めていますが、これに成功すれば、乗用車でもバッテ進化は望めません。私の将来の夢は、「 FCVを国民車の五十嵐る必要があります。そのうち乗用車部門では、バッテリーリーEVとせめぎ合っている大型車などの領域についてようにしたい」ということです。クルマを買いたいと思う共同開発に取り組んでいて、現時点では詳細なお話はでEVやプラグインHVなど競争相手が非常に多く、しかもはFCVの方が将来有望と考えられています。

人が最初に思い浮かべるクルマ、FCVをそんな存在にしきないのが正直なところです。ただし2040年くらいには既にマーケットが確立されています。一方でFCVのイン

五十嵐ていきたいのです。

FCVが普通に走り回っている世界を実現したい。そのたフラとなる水素ステーションの整備は十分とは言えなり組んでいますが、主力は商用車であり、これに続くのが飯山

めには2030年には私たちの提案が、具体的な形になっい。現時点で水素ステーションの整備を進めるのはコス大型の乗用車です。このジャンルでのFCVが増えてくれ発に期待しています。触媒粒子の表面、つまりシェルのト面で難しいため、乗用車としてのFCVは今のところ選ば、インフラの問題解決法も明らかになってくると考えて択肢とはなりにくいのが実状でしょう。

います。欧米では、長距離対応を前提とした水素ステー

五十嵐

一方で商用車となると、状況が一変しますね。

ションの整備が進められています。日本でもFCVの商用

飯山

そのとおりで、例えば大型のトラックをバッテリー車が動き出せば、需要喚起のためのインフラ整備の動きEVで走らせるのは、航続距離が限られるため現実的では我々も自動車メーカー各社とFCVの開発に取が出てくるでしょう。

ありません。となると商用車での競争相手はe-fuelや水19ると思っていました。同じ思いの研究者は多く、海外の自そのためにも次世代触媒、コアシェル触媒の開― 非常に可能性に満ちた水素ですが、その可能性を実現するためには人材が欠かせません。人材育成につい― FCVの実用化では触媒の果たす役割が重要です。ては、どのようにお考えでしょうか。

FCVが最も現実的な選択肢となります。
したがって、FCV具体的にはどのような技術要求や基準を満たせばよい

飯山の本格普及は、大型商用車からになると考えています。のでしょうか。

梨県から委託を受けて、県内の中小企業の技術者に対し

五十嵐

飯山

要求水準についてはNEDOがロードマップを定て「水素・燃料電池産業技術人材養成講座」を実施してい両をFCV化する動きがあります。一定ルートでの輸送にめていて、大型商用車の燃料電池用触媒として、満たすます。水素燃料分野のリーディング企業の技術者を招い限定するなら、水素ステーションも必要な拠点に設置すべき数値設定が示されています。これが従来とは次元た講義や、実際の燃料電池を使った実技など、新しいスの異なるレベル設定となっていて、これまで作動温度をキルを身につけていただく機会を提供しています。

SUSTAINABILIT Y REPORT 2023ている必要があると考えています。

次世代の水素分野の人材育成

素エンジンなどですが、その場合はコストや効率の面でアメリカでは大陸横断トレーラーなどの輸送車

先程も述べたようにアメリカの国立研究所とも現時点で2つの取り組みを行っています。1つは山95℃ぐらいで設定していたのが、一気に120℃での安定もう1つが、地元の小中学生を対象とした「水素・燃料作動が求められています。触媒の研究者からすれば「そ電池教室」の開催です。将来を担う若者たちに、水素の魅んな無茶な！」というレベルの目標です。

力を知ってほしいと考えています。その意味では、2024

五十嵐

確かにある意味とんでもない目標です。この年4月から山梨大学工学部に「クリーンエネルギー化学目標を達成するためには、技術メーカーだけでなく材料コース」を新設するのも、これからの水素エネルギーを担メーカーとも一体となって、開発に取り組む必要があるう人材育成策の1つです。と受け止めています。

五十嵐

飯山

極めて高い目標設定は、危機感の裏返しだと受け思いますので、飯山先生の取り組みには当社も非常に期待止めています。要するに従来の延長線上での技術発展でしています。飯山先生がおっしゃるように、研究開発には若も、“人が育つ環境をつくる”ということを意識しています。

は限界を突破できないため、マテリアルズインフォマティい人の力が欠かせません。イノベーティブなアイデアは、飯山

クスなども駆使した非連続的な進化が求められているの専門領域を外れた人たちから飛び出してくるケースもありづくりをはじめとして世の中の幅広い領域で使われておです。2040年に実用化したいと考えているレベルに到ます。ですので、私たちも、ちょっとした気付きや発見を形り、カーボンニュートラル実現のためにも欠かせないも達するには、イノベーションが欠かせません。にしていくことを意識しています。
こと技術に関しては上下のだと改めて認識しました。御社にとっては、いたるとこ五十嵐私は30年前から燃料電池の開発に携わってき関係なく議論を戦わせることができ、イマジネーションを刺ろにビジネスがあると思いますので、ぜひ、そうしたチャました。当時は30年後の世界では、FCVが走り回ってい激し合える環境が非常に大事です。“人を育てる”というよりンスを逃さず、頑張っていただきたいと思います。

飯山 明裕（いいやま・あきひろ）
東京大学卒業後、大手自動車メーカーに入社。燃料電池、EVシステムなどの研究開発に携わり、同社の研究所長等を経て、2015年2月に山梨大学大学
院総合研究部工学域の特任教授に就任。自動車用燃料電池システム、電極触媒、電解質材料（膜）、MEAなどの研究に携わる。工学博士。

そうしたなかから、優秀な人材が生まれてくると今回の対談を通じて、触媒は水素だけでなく、モノSUSTAINABILIT Y REPORT 202320