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出典がまったく示されていないか不十分です。内容に関する文献や情報源が必要です。（2020年5月）


独自研究が含まれているおそれがあります。（2020年5月）


言葉を濁した曖昧な記述になっています。（2020年5月）
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この項目では、水素を燃料とする内燃機関車について説明しています。水素を利用する燃料電池を使用した電気自動車については「燃料電池自動車」をご覧ください。
水素自動車の燃料補給水素ステーション

水素自動車（すいそじどうしゃ）とは、水素をエネルギーとする自動車のことである。走行時に温室効果ガスを排出しないゼロエミッション車の1つ。

既存のガソリンエンジンやディーゼルエンジンを改良した水素燃料エンジンで水素を直接燃焼させ運動エネルギーを得る内燃機関車

水素と空気中の酸素を化学反応させて発電する燃料電池を搭載し、モーターで走行する自動車（水素燃料電池車）

上記の2つに大別できるが、後者は燃料電池自動車として別枠で扱うことが一般的で、本記事では前者について述べる。

地球温暖化の原因とされる二酸化炭素や、大気汚染の原因となる窒素酸化物を出さない自動車として、近年世界では電気自動車の普及が盛んだが、これらを排出しない自動車の一つとして水素自動車もあげられる。水素自動車は既存の内燃機関の技術を使えるメリットがあり、水素の取り扱いに関しても、すでに市販されている水素燃料電池車と共有できることから、近年普及が望まれている。また、電気自動車が普及し始めている現在、環境にやさしく内燃機関独特の走行感も味わえる自動車として、電気自動車とは違ったマーケットを形成できるとも言われている。
開発史「水素燃料エンジン」も参照1807年に製造されたcharette of de Rivaz. A:シリンダー, B:点火栓, C:ピストン, D:水素を充填した風船, E:ワンウェイクラッチ, F:給排気弁, G:給排気弁を作動するための取っ手

水素を内燃機関の燃料として使用するという発想は、内燃機関の黎明期から既に存在して、実際に水素自動車も製造された。

世界初の内燃機関で走行する自動車は、1807年にフランソワ・イザック・ドゥ・リヴァ（Francois Isaac de Rivaz）によって製造されたデリバズエンジン（De Rivaz engine）で水素を燃料として使用した。ジャン＝ジョゼフ・エティエンヌ・ルノアールによって1863年に製造されたイポモビル（Hippomobile）も、同様に水素を燃料として使用した。

日本国内では1970年代から、武蔵工業大学（現在の東京都市大学）教授の古濱庄一が、レシプロエンジンを改造した水素エンジンを搭載した車両「MUSASHIシリーズ」の研究を行っていた[1][2]。

1990年代から、マツダとBMWが、既存のエンジンを改良する形で水素燃料エンジンの開発を進めている。

2006年、水素エネルギー開発研究所が、水素と水を燃料とするエンジン（HAWエンジン）を開発し、世界35カ国で特許を取得した。

2009年、広島市にマツダ・RX-8水素エンジン搭載車が納入された。マツダはフォードと提携している。
主要メーカー
東京都市大学日野リエッセ水素バス武蔵9号

1970年、武蔵工業大学（現：東京都市大学）が日本で初めて水素燃料エンジンの運転を成功させ、1974年に同大学は水素エンジンを搭載した日本初の水素自動車の試作とデモ走行を実施、成功させた。10台の水素自動車を次々に開発、試作しており、開発した車両の中には、日産・サニークーペを改造した「武蔵2号[3]」、スズキ・セルボ（E-SS20）を改造した「武蔵3号」、日産・フェアレディZ（Z32）を改造した「武蔵8号[3]」、トラック（日野・レンジャー）を改造した「武蔵7号」「武蔵9号」などがある。

このうち日産自動車の乗用車をベースとした「武蔵2号」「武蔵8号」の2台は、2020年1月20日から同年3月20日まで開催された日本自動車博物館の特別企画展「未来を拓く水素燃料の世界 水素自動車開発の歴史」で車両が展示された[3]。

1997年12月に行われた地球温暖化防止に関する京都国際会議（COP3）に「武蔵10号」が出展された。これは日産・アベニールをベースとした実用車で、燃料は液体水素を使用しており、100リットルのタンクを搭載している。4サイクルエンジン、ターボ過給、着火及び燃料噴射方式は火花点火、電子制御低圧吸気管間欠噴射方式である。最高時速150km、走行距離は300km。同大学は国家プロジェクトである「次世代低公害車開発促進プロジェクト」に参加し、フル電子制御エンジンの研究開発を行っている。

また同大学は2009年4月3日、日野自動車の協力により水素燃料を活用した水素燃料エンジンバスの開発に成功したと発表した。大気汚染原因物質である窒素酸化物や二酸化炭素をほとんど排出しない環境対応バスとして普及拡大が期待される。日本自動車研究所の技術審査に合格し、水素燃料バスとして日本で初めて公道走行を可能にした。窒素酸化物排出量は従来のディーゼルエンジンに比べて約90分の1程度にまで抑えられ、CO2を排出しない[4]。製造はトラック・バスなどの市販車を低公害車へ改造を行う自動車メーカーフラットフィールドが担当した[5]。
水素燃料エンジンバスの仕様概要


ベース車両： 日野・リエッセ

エンジン型式： 直列4気筒予混合火花点火式水素エンジン（J05D、排気量：4,728cc、ターボチャージャー併用）

最大出力： 105kW（145PS）/3000rpm

最大トルク： 350Nm/2000rpm

航続距離： 約200km

フラットフィールド「フラットフィールド」を参照
BMWハイドロジェン7（英語版）

BMWは7シリーズをベースとして、水素とガソリンの双方を燃料に使用できるV型12気筒レシプロエンジンを搭載した750hLを開発した。燃料として液体水素を使用したときの走行距離は約350kmである。

BMW H2RはBMWの760iのガソリンエンジンを原型としたバルブトロニックとDouble-VANOS（英語版）技術を取り入れた排気量6.0リットルのV型12気筒エンジンを搭載している。この水素動力の高性能エンジンの出力は232馬力 (173 kW)で187.62 mph (301.95 km/h)以上に到達する。[6]

ハイドロジェン7（英語版）は上述の2車の成果を取り入れて開発された。
フォード

2001年、試験車両を発表した。
マツダRX-8水素ロータリー車（2004年5月3日）

他社の水素自動車がレシプロエンジンであるのに対し、マツダはロータリーエンジンを採用している。

2003年、東京モーターショーにおいて、マツダはRX-8を改良し、水素ロータリーエンジンを搭載したモデルを出品した。水素のみによる走行距離は約150km。

2004年11月、試験車両がナンバーを取得。公道上での試験走行が可能となった。燃料は水素ガスとガソリンの2種類を切り換えて使用可能となっている。両燃料を合わせて約630kmまで走行距離を伸ばしている。

2009年、プレマシーをベースに水素ロータリーエンジンで発電して電動機で走行するシリーズ式ハイブリッド車、プレマシーハイドロジェンREハイブリッドを発表。水素での航続距離は200kmで、ガソリンと切り替えて走行可能。
水素エネルギー開発研究所

2006年7月28日、国土交通省大臣認定を受け公道上での試験走行を開始した。試験車両は日産の市販車を改造したものである。このエンジンの特徴は、水素を直接燃焼させ、燃焼熱で水を蒸気にし（水蒸気爆発を起こさせ）運動エネルギーにするという点である。走行距離は約150km、最高時速は180kmである。
フレイン・エナジー

2008年2月、ガソリンと水素を混焼させる有機ハイドライド水素自動車を発表した。「有機ハイドライド水素」とは水素を結合した有機化合物で、常温・常圧でも保存できる特徴がある。
Ronn Motor

2008年11月4日、米テキサス州のRonn Motor社は「H2GO」というリアルタイム水素供給システムを搭載した車両を発表した。水を電気分解して気体の水素を取り出し、ガソリンと混燃させることで燃費が向上し、エンジンからの排出物が減少するとしている。水素供給の為の貯蔵タンクなど特別なインフラを必要としない。Scorpionというスポーツカータイプで少量販売を行った[7]。
トヨタカローラクロスH2コンセプトGRカローラH2コンセプト

2021年にスーパー耐久に参戦するORC ROOKIE Racingは、カローラスポーツをベースに水素自動車に改修したレーシングカーの「カローラH2コンセプト」を第3戦富士24時間レースに投入し、豊田章男社長（モリゾウ）も含めたドライバーたちで完走を果たした[8]。エンジンはGRヤリスのG16E-GTSをベースとしており[9]、「G16-GTS Hydrogen」と命名されている。このマシンはスーパー耐久に通年で参戦し、ラップタイム向上や補給時間短縮などの改良を重ねている。

2022年にはカローラH2コンセプトのエンジンをカローラクロスに移植した「カローラクロスH2コンセプト」が、トヨタがハイブリッド車両で10年に渡り参戦を続けているWEC（世界耐久選手権、ル・マン24時間レースを包括する）の富士ラウンドにて公開され、WEC運営の幹部たちが体験試乗を行った[10]。また同じくトヨタが参戦するWRC（世界ラリー選手権）のベルギー戦イープル・ラリーでは、往年の王者ユハ・カンクネンとモリゾウによって水素エンジン仕様のGRヤリスのデモ走行が行われた。
課題

この節は言葉を濁した曖昧な記述になっています。Wikipedia:言葉を濁さないおよびWikipedia:避けたい言葉を参考に修正してください。（2020年5月）

水素ガスの取り扱いに関する安全性について、水素は燃焼時の爆発濃度域（燃焼範囲/爆発限界）が非常に広く、ガソリンの燃焼範囲が1.4?7.6vol%であるのに対し、水素は4.1?71.5vol%であることから、引火の危険性は非常に高い。しかし、@media screen{.mw-parser-output .fix-domain{border-bottom:dashed 1px}}ガスタンクに亀裂が入った瞬間、水素は非常に軽い気体という特性から急速に大気中に放出・拡散され、一部は大気中の酸素とすぐに結合して水になるため、ガソリンの危険性と大差が無いのではないかという説もある[要出典]。

また水素の物性として分子が極小のため、シリンダーブロックなどを構成する金属中に拡散・浸透し、脆くしてしまう現象（水素脆化）、および、温度変化、衝撃、衝突時の車体変形などにも考慮した水素の車両への搭載方法に関する問題が挙げられる。また、水素レシプロエンジンでは、水素の燃焼速度が高いため吸気-圧縮過程で混合気が高温の点火プラグや排気バルブに接触した際に爆発が起こりやすく、ノッキングやバックファイアーなどが起こりやすい（ロータリーエンジンは構造上、バックファイアーが起こりにくい）。