電気自動車
車に高圧充填した水素と空気中の酸素を化学反応させて発電し、その電力で電動機を動かして走行する自動車。水素と酸素の化学反応後に排出されるのは少量の水だけである。水素の充填時間は事前に予約して水素圧縮作業を済ませた状態からなら約3分で済むのがメリットとなる。航続走行距離はトヨタの新型MIRAIで国際基準WLTP約650 kmとなっているが、より車体価格が安価なテスラ・モデル3ロングレンジの航続距離は、WLTP基準で689 kmとなっている。その為、FCVは航続距離すらEVに負けている状況である。
00年代から欧米日のメーカーで小規模ながらリース販売や限定された区域での公的機関・民間企業での使用がされていた。2010年代はアジアのメーカー(トヨタ・ホンダ・ヒョンデ)を中心に水素燃料電池自動車の乗用車が一般販売された(ホンダは2021年8月にFCVの製造を中止)。車種としてはトヨタ・MIRAI、ホンダ・クラリティ フューエル セル、ヒョンデ・ネッソがある。
その特性上、BEVよりも大型の商用車に向いているという発言が有るが、未だにFCV大型商用車は存在しない。一方EVの大型トラックとしては最大積載量36トンを有するテスラのセミが2022年12月より米国で納車が開始されている。乗用車以外ではミライのFCスタックを流用したトヨタ・FCバスがある。しかし燃費が非常に悪いFCVの商用化には高いハードルが存在することも事実である。
2023年上半期では世界のFCV販売台数はマイナス成長にとどまり、まともな経済基盤が無いことも露呈している。これは初年度ではディーラー向けリース車が販売台数を稼いでいた事なども原因である。
電池式電気自動車は、外部からの電力供給によって二次電池(蓄電池)に充電し、電池から電動機に供給する二次電池車が一般的である。 →#二次電池式電気自動車 (BEV)
車両自体に発電装置を搭載する例としては、太陽電池を備えたソーラーカー、燃料電池を搭載する燃料電池自動車がある。
集電装置を架線(架空電車線)に接触させて電源を得るトロリーバスは古くから用いられている。大型トラックや鉱山用ホウルトラックなどでも集電装置を搭載するものがあるが、多くの場合、バッテリーを搭載しており、架線のない所でも走行できるようになっている。集電装置は、トロリーバスではトロリーポールが一般的で、大型トラックやホウルトラックでは弓形の集電舟が用いられている。
また、架線に代わる電力線を地下に埋設し、誘導電流によって走行中に充電(インダクティブ充電)ができるオンライン電気自動車(OLEV)などがある。
発電専用エンジン(レンジエクステンダー)を搭載する内燃機関と二次電池を併用するe-POWERも、広義には電気自動車である。
2021年10月末より開催されたCOP26において、「100%ゼロエミッション車とバンへの移行を加速することに関するCOP26宣言」が行われた。主要市場では2035年、全世界で2040年までに全ての新車販売をゼロエミッション車とする内容で、世界39か国とそのほか都市や州、地方自治体、自動車メーカーなどが合意し、署名をした。
2021年、本田技研工業は電気自動車と燃料電池車に注力するため、ラインナップの整理を行うほか、フォーミュラ1からの撤退を表明した。
日本の地方部においては、2015年ごろからガソリンスタンドの廃業が多発したことによる生活インフラの喪失が深刻な問題となっていた(給油所過疎地またはサービスステーション過疎地問題)。電気自動車の普及がこの問題の解決策となることも期待された。
しかし新たな問題にも直面した。この頃は、自動車、パソコン、モバイル、ゲーム機、その他各産業において半導体の需要増加があり、世界的な半導体不足が懸念されている。自動車は電動化することにより車載用の半導体装置・部品がこれまで以上に必要となっている。
水素燃料の最大の問題はその存在意義が喪失しており、目的が曖昧化している事である。
水素ステーションは1基あたり年間維持費が約4000万円かかる。このほとんどを国からの補助金と地方自治体からの補助金、トヨタ・ホンダ・日産がHySUTに拠出した資金から賄われている。2019年3月の月間水素充填量はおよそ17,500 kgで、1ステーション1日あたりの充填量は9.71 kgである。また、再生可能エネルギー由来の水素の製造は少なく、これが常態化している。
他にも致命的な欠点は多くあり、特殊技術やレアメタルが必要で車両価格が高額であること、水素ステーションの営業時間の短さ・数の少なさ、水素の製造・輸送に多額のコストがかかることなどが普及を妨げている。水素脆化への対策も高額な維持費の原因となっている。また水素の輸送問題は深刻で未だ経済的輸送の技術的な目処は見つかっていない。また、現在はほとんどの水素ステーションで化石燃料であるLPガスを原料に水素を製造しており、二酸化炭素削減にも効果的でない。もっとも自然界には水素供給源は存在しない。またFCVには純度99.97%以上の水素を必要とする為、副生水素はおろかアンモニアや炭化水素の車載化も分解時に不純物が発生するため不可能である。充填にも大量の電力を消費しており、MIRAIへの1回の充填作業だけで約30 kWhの消費電力を必要とする。これはテスラ・モデル3が200 km走行する時に消費する電力に相当する。
当初は日本で開発された「CHAdeMO」という規格が世界に普及していたが、最近ではヨーロッパ、アメリカ、中国で大容量のバッテリーおよび電気自動車の普及に対応させるため独自の高規格急速充電設備が普及していることからCHAdeMOは徐々に縮小されている。自動車メーカー独自の充電ネットワークでは、テスラの「スーパーチャージャー」が世界で展開されており、250 kWに対応している。
日本では、ほとんどがCHAdeMOのみで規格上は900 kWまで対応しているが、実際に日本で普及している急速充電器は殆ど20-50 kW台である。また、ケーブルの要らない非接触充電方式も開発されているが、普及していない。
電気自動車の充電設備は、家庭や事業所用100V/200V電源を利用する緩速充電設備と、市街地の充電スタンドなどに設けられた公共用急速充電設備に大きく分類される。急速充電設備は直流400 V以上100 A以上40 kW以上の電力で供給するため事業用の高圧供給となる。事業者用電力料金は家庭用の6割以下となるが、急速充電設備の一番高価なものは1基300万円程度かかり、大きさも家庭用冷蔵庫ほどになる。
急速充電設備は「充電スタンド、充電ステーション、充電スポット」などと呼ばれ、公共施設の駐車場、高道路のサービスステーション、主要道路に面した場所などで、有料の充電サービスを提供している。燃料と違い可燃性ガスを伴わない為、屋内や地下施設にも完全無人で設置可能である。
普通充電では充電に時間がかかるが、自宅や事業所で普通充電の設備がある場合、電気代が安く済む。しかし、日本の賃貸駐車場には充電設備がまだ広く普及していないため、市中の急速充電設備は欠かせない。また、電気自動車は同型車の内燃機関の車に比べ航続距離が短いため、長距離を走る場合や、家庭や事業所などで充電できない場合は途中で急速充電が必要となる。そのため、観光地、パーク24などの駐車場、ショッピングセンターなど、駐車場に充電設備を設置して電気自動車の利便性を向上させようとする動きもある。
発電装置を搭載せず、電気モーターのみを動力源とする電気自動車は、車載電池(バッテリー)から電力を得る二次電池式電気自動車(BEV)と、走行中に外部から電力の供給を受ける架線集電式電気自動車とに大きく分けられる。米国証券取引委員会(SEC, U.S.Securities and Exchange Commission)EDGAR(エドガー)でマーティン・エバーハードとマーク・ターペニングによって設立されたテスラモーターズ(後のテスラ、CEOイーロン・マスク)は、トヨタのサポートで電気自動車のモデル3(Model3)の開発などが記されている。