電気推進フェリーとゼロエミッション船 ― EV・水素で変わる離島航路の脱炭素

なぜ今、船の脱炭素化が急がれているのか

気候変動対策というと自動車のEV化や再生可能エネルギーが話題になりがちですが、実は「海運」も大きな排出源です。世界の船が排出するCO2は年間およそ8億〜10億トンとされ、これは世界全体の温室効果ガス排出のおよそ3パーセントに相当します。もし海運を一つの国に見立てれば、世界有数の排出国に並ぶほどの規模です。しかも海運は今後も世界の物流を支え続けるため、放っておけば排出はさらに増えかねません。だからこそ、早い段階で船そのものを脱炭素化しておくことが重要なのです。

海の温暖化は水産資源や生態系にも直結します。海水温の上昇が漁業に与える影響については海水温上昇と漁業の変化の記事でくわしく扱っていますが、その温暖化を進めている当事者のひとつが、ほかならぬ船から出る排ガスなのです。だからこそ、船そのものを脱炭素化する意味は大きいといえます。

国際海運「2050年頃までにゼロ」という新しい約束

2023年7月、国連の専門機関である国際海事機関（IMO）は、国際海運から出る温室効果ガスを「2050年頃までに実質ゼロ（ネットゼロ）」にするという新しい戦略に合意しました。これは2018年に決めた目標を大幅に強化したもので、海運業界にとっては明確な転換点となりました。

この戦略では、ゴールだけでなく途中の目安も示されています。2008年を基準として、2030年までに少なくとも20パーセント、2040年までに少なくとも70パーセントのGHG排出削減を目指すという段階的な数字です。さらに2030年までに、ゼロ・ニアゼロの技術や燃料で使用エネルギーの少なくとも5パーセント（できれば10パーセント）をまかなうことも掲げられました。

日本国内でも進む「内航カーボンニュートラル」

国内の海運（内航海運）も例外ではありません。国土交通省は「2050年内航カーボンニュートラル」を掲げ、国内の船から出るCO2を2030年に181万トン、2040年に387万トン削減するという具体的な目標を設定しています。日本は島国であり、貨物輸送や離島の暮らしを船が支えているため、内航の脱炭素は国の大きな課題です。

船の燃料はなぜ「重い課題」なのか

自動車が比較的すんなりEV化できたのに対し、船の脱炭素が難しいのには理由があります。船は一度出港すると何時間、何日も自力で航行しなければならず、大きな出力を長時間出し続ける必要があります。そのため従来は、エネルギーをぎゅっと詰め込める重油やディーゼル油が使われてきました。この「たっぷりのエネルギーを積んで長く走る」という船ならではの条件が、電池や水素への置き換えを難しくしているのです。

だからこそ、脱炭素はまず「短い距離を走る小さな船」から始めるのが合理的です。決まった区間を往復するフェリーや連絡船は、必要なエネルギー量が読みやすく、港でこまめに充電・補給できます。大型の外航船は水素・アンモニアなどの新燃料エンジンを待ちつつ、まずは足もとのフェリーから電動化を進める――これが世界共通の戦略になっています。

こうした国際・国内の目標が出そろったことで、船の脱炭素は「いつかやること」から「今すぐ始めること」へと変わりました。その最前線で走りはじめているのが、電気推進フェリーと水素燃料電池船なのです。海に流れ込むプラスチックのように海の環境問題が積み重なるなかで、排出を減らす船は、海を守るための前向きな一歩でもあります。

電気推進フェリー（EVフェリー）のしくみと世界の先駆者

電気推進フェリー、いわゆるEVフェリーは、原理としては電気自動車とよく似ています。ディーゼルエンジンの代わりに大容量のリチウムイオン電池を積み、その電気でモーターを回してスクリューを動かします。走っている間は排ガスも黒煙もゼロ。港に停まっている間に電気を充電し、また出港するというサイクルをくり返します。

エンジン船との決定的な違い

従来のディーゼル船との最大の違いは、動力源が「燃やす」から「電気で回す」に変わることです。これによって航行中のCO2・硫黄酸化物・窒素酸化物・微小粒子（PM）がすべてゼロになり、さらにエンジン特有の振動や騒音も大幅に減ります。海中に伝わる騒音が減ることは、音に敏感な海の生きものにとっても優しく、クジラの回遊の謎で紹介したような海洋哺乳類への影響低減にもつながると期待されています。

• 航行中の排ガス（CO2・SOx・NOx・PM）がゼロになる
• エンジンの振動・騒音が小さく、乗り心地が静かで快適になる
• 水中に伝わる騒音が減り、海の生きものへの影響が小さい
• 可動部品が少なく、整備の手間や故障リスクを減らせる

世界を変えた1隻 ― ノルウェーの「Ampere」

EVフェリーの歴史は、2015年2月にノルウェーで動き出しました。海運会社ノルレッド（Norled）が運航する「MF Ampere（アンペア）」は、世界初の完全電気式カーフェリーとして、フィヨルドをまたぐラビク〜オッペダル間の航路（E39幹線道路の一部）に就航しました。造船所フェルストランドがシーメンスと協力して建造した、まさに歴史的な1隻です。

Ampereは1,000kWh（1メガワット時）のリチウムイオン電池を搭載し、片道およそ20分の航路を1日約34往復します。港に着くたびに、岸壁側に置かれた大容量バッテリーから約10分で急速充電するという仕組みで、短い停泊時間をむだにしません。この「港側にも電池を置いて素早く充電する」という発想が、その後の世界のEVフェリー設計の手本になりました。

その効果は数字にもはっきり表れています。Ampereは1隻だけで年間およそ2,700トンのCO2排出を削減し、年間およそ100万リットルもの軽油の消費を避けているとされています。10年以上たった今も現役で走り続けており、電気フェリーが「実験」ではなく「実用」であることを証明しました。

ノルウェーが電気フェリー大国になった理由

なぜノルウェーがEVフェリーの先進国になれたのでしょうか。第一に、フィヨルドが入り組んだ地形のため、各地に短距離のカーフェリー航路が数多くあり、電動化と相性がよかったこと。第二に、水力発電が豊富で電気が安く、しかも再エネ由来だったこと。そして第三に、国が公共フェリーの入札条件に低排出・ゼロ排出を組み込み、環境性能の高い船を選ぶよう制度で後押ししたことです。

Ampereの成功以降、ノルウェーでは数十隻規模で電気フェリーが導入され、いまや世界最多の電動フェリーが行き交う国になりました。「良い技術をつくる」だけでなく「使う場面と制度を用意する」ことが普及の決め手になる――この教訓は、島国の日本にとっても大きな示唆を与えてくれます。

日本のEV・バッテリー推進船の現在地

「電気で走る船なんて海外の話でしょう」と思うかもしれませんが、日本にも世界に誇れるバッテリー推進船があります。それが、長崎県の大島造船所が2019年に完成させた「e-Oshima（イー・オーシマ）」です。

日本初の完全バッテリー駆動フェリー「e-Oshima」

e-Oshimaは、航行に必要な電力をすべてリチウムイオン電池からまかなう、日本初の完全バッテリー駆動フェリーです。全長およそ35メートル、総トン数340トンで、乗客は最大50人、大型バス1台と乗用車4台を積むことができます。搭載電池は約600kWhで、220kWのモーターを2基備え、10ノットで航行します。電池にはGSユアサ製のリチウムイオン電池が採用されました。

さらにe-Oshimaは、自動で他船をよけたり座礁を防いだりする「自動操船機能」も備えており、有人監視のもとで自動運航の実証試験を10回以上こなしました。ゼロエミッションと自動運航を両立したこの船は、その先進性が評価され、権威ある「シップ・オブ・ザ・イヤー2019」を受賞しています。

国内メーカーの動きと、これからの内航EV船

e-Oshimaに続き、日本の海運・造船各社もバッテリー推進船の開発を加速させています。大手海運会社の商船三井は、次世代のネットゼロ達成を見すえて、船舶用バッテリーシステムやEV船を手がける海外スタートアップへの出資を決めるなど、電動船のサプライチェーンづくりに動いています。

港の中を動く小型の作業船や、短い距離を往復する連絡船・観光船は、1回の充電で走れる距離が短くても運用しやすいため、EV化との相性が良い分野です。こうした小型・近距離の船から着実に電動化が広がっていくと見られています。

近距離・小型船では、水素燃料電池船やバッテリー推進船が商用化に向けて実証段階に入っている一方、遠距離・大型船では出力・重量・サイズの制約から、水素やアンモニアを直接燃やすエンジンの開発が必要になる。

― 国土交通省・経済産業省 次世代船舶開発の方針より要約

電池推進が抱える「重さと距離」のジレンマ

バッテリー推進には、避けて通れない弱点があります。それは「電池が重い」ことです。同じエネルギーを積もうとすると、リチウムイオン電池は石油系燃料よりずっと重くかさばります。長い距離を走らせようと電池を増やせば、その重さで船が重くなり、より多くの電力を食う――という悪循環に陥ります。だからこそ、電池推進は短距離航路に向き、長距離では水素やほかの燃料が検討されるのです。

もう一つの課題が「充電時間」です。港での停泊がわずか数分〜十数分しかない航路では、その間に大量の電気を送り込む急速充電が欠かせません。Ampereが港側にも大容量電池を置いたのは、電力会社の系統に一気に負荷をかけずに素早く充電するための工夫でした。船の性能だけでなく、港の設備までセットで設計する必要があるのが、EVフェリーの難しさであり面白さでもあります。

e-Oshimaが示したのは、日本にも世界水準のバッテリー船を造る技術がそろっているという事実です。電池を手がけるGSユアサ、電気推進システムをつくる電機メーカー、そして船体を組み上げる造船所――こうした企業がひとつのチームになれば、離島の生活航路にふさわしい小型のEVフェリーを国産で用意できます。あとは、それを実際に走らせる航路と、港のインフラ、そして費用を支える仕組みをどう整えるかにかかっています。

もう一つの道 ― 水素燃料電池船という選択肢

電池だけがゼロエミッション船の答えではありません。もう一つの有力な道が、水素を使って発電しながら走る「水素燃料電池船」です。船に積んだ水素と空気中の酸素を反応させて電気をつくり、その電気でモーターを回します。反応で出るのは水だけなので、走行中のCO2はゼロ。電池推進より長い距離を走りやすいのが特長です。水を電気で分解すればつくれる水素は、再生可能エネルギーと組み合わせやすいのも特長です。

大阪・関西万博を走った水素船「まほろば」

水素船を一躍有名にしたのが、岩谷産業が開発した水素燃料電池船「まほろば」です。全長33メートル・幅8メートルの2階建て双胴船で、定員は150人。2025年の大阪・関西万博では、大阪市中心部の中之島と会場のある夢洲（ゆめしま）とを結び、期間中に多くの来場者を排ガスゼロで運びました。

まほろばは、燃料電池とリチウムイオン電池を組み合わせた「ハイブリッド推進」を採用し、70メガパスカルの高圧水素を充填する設備や、エネルギーを最適に配分するトータルエネルギーマネジメントシステム（TEMS）を一体で備えています。このデザイン性と先進性が評価され、2025年度のグッドデザイン賞も受賞しました。万博後は東京都に無償提供され、2026年度から東京港での運航が予定されています。

水素×バイオ燃料のハイブリッド船「HANARIA」

福岡県を舞台に動き出したのが、旅客船「HANARIA（ハナリア）」です。水素燃料電池・リチウムイオン電池・バイオディーゼル発電機という3つの電源を持つハイブリッド船で、水素燃料電池と電池の組み合わせでゼロエミッション航行が可能です。2024年3月に竣工し、同年4月から営業を開始しました。

HANARIAは、洋上風力発電施設の作業船としては世界で初めてゼロエミッション運航の実証に成功したことでも注目され、「シップ・オブ・ザ・イヤー2024」を受賞しています。用途に応じて電源を切り替えられる柔軟さは、まだ水素インフラが十分でない今の時代に現実的な解のひとつです。

水素エンジンという新しい潮流

燃料電池だけでなく、水素を「燃やす」エンジンの開発も進んでいます。ヤンマーは2024年に、内航船向けの水素4ストローク高速エンジンで定格出力およそ500kWの陸上運転に成功し、2026年の実証運航を目指しています。電池・燃料電池・エンジンといった複数の技術が同時に磨かれていることが、海の脱炭素の層の厚さを物語っています。

水素船のメリットと、越えるべきハードル

水素燃料電池船の魅力は、充電を待たずに水素を充填すればすぐ走り出せることと、電池だけの船よりも長い距離を走りやすいことです。発電時に出るのは水だけで、走行中の排ガスはゼロ。静かで振動も少なく、乗り心地も快適です。将来、再生可能エネルギーからつくった「グリーン水素」が使えるようになれば、製造から燃焼まで含めて限りなくクリーンな航行が可能になります。

一方で、水素はとても軽い気体のため、たくさん積むには高い圧力で圧縮するか、極低温で液体にする必要があり、貯蔵や輸送にコストと手間がかかります。港に水素を供給する設備（バンカリング）もまだ数が限られています。まほろばやHANARIAのような実証を積み重ね、水素を「つくる・運ぶ・貯める・使う」の全体を整えていくことが、これからの大きな宿題です。

水素とバッテリー、どちらの技術も「これ一つで全部解決」という魔法ではありません。大切なのは、航路の距離・港の設備・地域のエネルギー事情に合わせて、いちばん無理のない方式を選ぶことです。実際、まほろばやHANARIAのように電池と燃料電池を組み合わせたハイブリッド船が増えているのは、現実の運航に柔軟に対応するための知恵といえます。

離島航路が海の脱炭素の最前線になる理由

ゼロエミッション船の話題は、大型の外航貨物船より先に、まず「小さな航路」で花開いています。とりわけ日本のように島が多い国では、離島と本土を結ぶ短い航路こそがEVフェリー・水素船の主戦場になりつつあります。それには、はっきりした理由があります。

短くて決まった航路は電動化と相性が良い

離島航路の多くは、毎日ほぼ同じ区間を、決まった時刻に往復します。走る距離があらかじめわかっているので、必要な電池の量を見積もりやすく、港に着くたびに充電するリズムも作りやすいのです。Ampereのように「片道20分・1日30往復以上」でも、港側の急速充電で十分にまわせます。長い外洋を不規則に走る貨物船に比べ、電動化のハードルがずっと低いのです。

• 走る距離が決まっていて、必要な電池容量を計算しやすい
• 港での停泊時間を使って、こまめに充電・水素充填ができる
• 1隻あたりの効果が地域に見えやすく、住民の理解を得やすい
• 小型船から始められるので、初期投資のリスクを抑えられる

離島の空気と海を守る、暮らしに近い効果

離島にとって、フェリーは生活の生命線であると同時に、港の空気を汚す身近な排出源でもあります。ディーゼル船を電動船に替えれば、港の排ガスや騒音が消え、住民や観光客がより快適に過ごせます。エンジン音が静かになれば、船着き場周辺の海の生きものへの負担も減ります。脱炭素が、遠い地球規模の話ではなく、足もとの暮らしの質の向上に直結するのが離島航路の特徴です。

再エネと組み合わせれば「地産地消の電気」で走れる

離島には、太陽光や風力といった再生可能エネルギーのポテンシャルが豊富な場所も少なくありません。島でつくった電気でフェリーを充電できれば、燃料を本土から運ぶ必要が減り、エネルギーの「地産地消」が実現します。水素も同じで、島の再エネから水素をつくって船に供給する構想も各地で検討されています。海の脱炭素は、離島のエネルギー自立とも深くつながっているのです。

こうした沿岸・沿海の環境を守る取り組みは、CO2を吸収する藻場やマングローブなどのブルーカーボン生態系の保全とも歩調を合わせています。船を電動化し、同時に沿岸の自然を守ることで、海の炭素の出入りを両面から改善できます。

観光との相乗効果 ― 静かでクリーンな船旅

離島や湾内の航路は、観光資源としても重要です。排煙や振動のない電動船・水素船は、乗り心地が静かで快適なうえ、「環境にやさしい船旅」という体験そのものが観光の魅力になります。まほろばが万博の目玉として多くの人を運んだように、ゼロエミッション船は「移動手段」から「乗ってみたい体験」へと価値を広げつつあります。地域にとっては、脱炭素と観光振興を同時にかなえる一手になり得ます。

日本には有人離島だけでも400以上あり、その多くが本土との間をフェリーや連絡船で結ばれています。これらの航路を一つずつ電動船・水素船に置き換えていけば、積み重なる効果は決して小さくありません。世界最多の電気フェリーを走らせるノルウェーが、短距離航路の電動化から国全体の海運を変えていったように、日本もまた「小さな航路の集合体」という強みを、脱炭素の推進力に変えられる可能性を秘めています。

最大の壁 ― 充電・水素インフラという現実

ここまで明るい話を続けてきましたが、ゼロエミッション船の普及には大きな壁があります。それが「港のインフラ」です。どれだけ優れたEVフェリーや水素船を造っても、港で電気や水素を安定して供給できなければ走れません。船の技術より、むしろ地上側の整備が追いつかないことが最大のボトルネックになっています。言いかえれば、ゼロエミッション船を普及させる主役は、船をつくる造船会社だけではなく、港をあずかる自治体や港湾管理者、そして電気や水素を供給するエネルギー会社でもある、ということです。

港ごとに充電・水素設備が必要になる

EVフェリーには、両側の港に大容量の急速充電設備が要ります。Ampereが港側にも電池を置いたように、短い停泊時間で充電しきるには、電力系統への大きな負荷を平準化する工夫も欠かせません。水素船なら、港に水素を貯めて船に充填するバンカリング設備が必要です。まほろばが70メガパスカルの高圧水素設備を備えていたように、専用の設備投資が前提になります。

• 両側の港に急速充電設備や高圧水素の供給設備が必要になる
• 短時間で大電力を使うため、電力系統の増強や負荷平準化が課題
• 水素は貯蔵・輸送のコストが高く、供給網がまだ発展途上
• 設備投資が大きく、小さな離島航路の事業者だけでは負担しきれない

カーボンニュートラルポート（CNP）という受け皿

この課題に対し、国土交通省は港全体を脱炭素化する「カーボンニュートラルポート（CNP）」の形成を進めています。荷役機械の電動化や、船へ陸から電気を送る陸上電力供給、水素・アンモニアの受け入れ環境の整備などを一体で進める構想です。環境省も、港湾の荷役機械や充電・水素設備の導入を後押しする補助事業を用意しています。船だけでなく港ごと変えていく、という発想です。

見落とされがちな「電池を積んだ車」の火災リスク

船の脱炭素にはもう一つ、意外な課題があります。電気自動車（EV）そのものを運ぶときの安全性です。日本では2024年1月から、新日本海フェリーや東京九州フェリーが、無人でEVを車両甲板に積む「無人車航送」の受付を一時休止しました。背景にあるのは、密閉された船内でリチウムイオン電池が発火した場合の消火の難しさへの懸念です。

この問題は、EVフェリーの普及にとっても他人事ではありません。船に大量の電池を積む以上、熱暴走を防ぐ電池管理システムや、万一のときの消火・区画設計が、技術のもう一つの柱になります。脱炭素の推進と安全性の確保は、どちらか一方ではなく同時に進める必要があるのです。

電力系統と再エネのタイミングという隠れた壁

港の充電設備をつくればよい、という単純な話でもありません。フェリーが一斉に急速充電すれば、地域の電力系統に大きな負荷がかかります。とくに離島では送電網が細く、電気を安定して供給できるかが問われます。太陽光や風力は天候で発電量が変わるため、船が充電したい時間と再エネが多く発電する時間をどう合わせるか――蓄電池をはさんでうまく調整するしくみづくりが欠かせません。

こうした課題は難しく見えますが、裏を返せば「船・港・エネルギーを一体で設計する」新しい産業の芽でもあります。日本が得意とする電池・制御・造船の技術を組み合わせれば、世界に通用するゼロエミッション船のモデルづくりにつながる可能性があります。

コスト・政策・産業 ― 普及を支えるしくみ

新しい技術が社会に広がるには、性能だけでなくお金と制度の裏づけが要ります。ゼロエミッション船も同じで、初期費用の高さをどう乗り越えるか、そして国がどこまで後押しするかが、普及のスピードを大きく左右します。とくに海運は、船を一度造ると20年、30年と長く使う世界です。いま造る船をゼロエミッション対応にできるかどうかが、数十年先の海の排出を左右します。だからこそ、多少コストがかかっても早めに舵を切ることに意味があるのです。

初期費用は高いが、燃料費と排出は下がる

EVフェリーや水素船は、造るときの費用がディーゼル船より高くなりがちです。大容量電池や燃料電池、そして港の充電・水素設備まで含めると、初期投資は決して小さくありません。一方で、走り出したあとは燃料費が安く、排ガスもゼロで、部品も少なく整備が楽という利点があります。長い目で見た「総保有コスト」で考えると、価格差は徐々に縮まっていきます。燃料価格の乱高下に振り回されにくいことも、電気や水素の見えにくい強みです。

1. 初期費用：電池・燃料電池・港の設備で高くなりがち（ここに補助が必要）
2. 燃料費：電気や水素は運用しだいで安く、価格変動にも強い
3. 整備費：可動部品が少なく、エンジン整備の手間が減る
4. 環境価値：排出ゼロが規制対応やブランド価値につながる

国のグリーンイノベーション基金という後押し

日本政府は、次世代船舶の開発にグリーンイノベーション基金からおよそ393億円を投じ、水素・アンモニアなどを燃料とするゼロエミッション船の開発・実証を支援しています。計画では、水素を燃料とする船は2020年代後半に実証運航を進め、2030年以降の商業運航を目指すという道筋が描かれています。船の建造費や港のインフラに対する補助も、少しずつ拡充されています。

企業・自治体を巻き込むエコシステム

普及のカギは、造船・海運会社だけでなく、電池メーカー・エネルギー企業・自治体・港湾管理者までが一つのチームになることです。まほろばが万博後に東京都へ引き継がれたように、造った船を別の地域で活かす連携も生まれています。海運各社が2050年ネットゼロを経営目標に掲げ、電動船のスタートアップへ出資する動きも、こうしたエコシステムづくりの一部です。

誰が費用を負担するのか

離島航路の多くは、もともと採算の厳しい生活航路です。そこにゼロエミッション船と港のインフラという大きな投資を求めても、事業者だけでは背負いきれません。だからこそ、国や自治体の補助、電力・エネルギー会社との連携、そして利用者や地域社会の理解という「みんなで支える」枠組みが不可欠です。船の脱炭素は技術の問題であると同時に、費用をどう分かち合うかという社会の問題でもあります。

海を守る取り組みは、脱炭素だけにとどまりません。使い終えた漁網を資源に変える漁網リサイクルのように、海に関わる産業全体で「循環」と「低炭素」を同時に進める流れが広がっています。船の脱炭素も、その大きな潮流の一部として位置づけられます。

まとめ ― 静かに走りだした海の脱炭素

ノルウェーのAmpereから始まったEVフェリーの物語は、日本のe-Oshimaや水素船まほろば・HANARIAへと確かに受け継がれ、いまや「実験」ではなく「実用」の段階に入りました。国際海運は2050年頃のネットゼロを約束し、日本の内航海運も具体的な削減目標を掲げています。技術は、電池・水素燃料電池・水素エンジンと、複数の道が同時に磨かれています。

その一方で、港の充電・水素インフラ、初期費用、そして電池の火災リスクといった現実の壁も残っています。だからこそ、決まった航路を往復する離島フェリーや短距離の連絡船から着実に広げ、港ごと脱炭素化し、企業と自治体が手を組む――そんな地道な積み重ねが、海の未来を静かに変えていきます。技術はすでに実用の域に達し、あとはそれを社会にどう根づかせるかという段階に入っています。

私たちが乗るフェリーが、いつのまにか排煙を出さず静かに港を出ていく――そんな日は、もう遠い未来ではありません。海LABでは、海と気候をめぐる技術と暮らしの話題をこれからも分かりやすくお届けしていきます。