第92号 DC “F-Cell”1号車を東京ガスに納入

Arranged by T. HOMMA
1.国家的機関による施策
2. PEFCの要素技術開発
3.PEFCシステムの開発実証と事業展開
4.FCV最前線
5.水素ステーション技術と事業化
6.水素製造技術
7.携帯機器用DMFC
8.SOFC
9.マグネシウム・エアー燃料電池
10.FC用計測機器の開発
11.製造工場の受注事業
12.FC普及へ民間団体の国際協力
・A POSTER COLUMN

1.国家的機関による施策
(1)経済産業省
 経済産業省は2030年までのエネルギー需給見通しを作成すると発表した。これまでは10数年後の需給見通しとしていたが、産業構造や人口構造の変化、燃料電池などの新技術の開発動向などを盛り込んで長期の施策を検討する。産業構造審議会と総合資源エネルギー調査会が04年1月に合同会議を設置し、6月をめどに中間報告を纏める。(読売新聞03年12月4日、日本経済新聞12月5日、毎日、日刊自動車新聞12月6日、日刊工業新聞12月8日)  経済産業省の04年度予算(財務省1次内示)の内、燃料電池関係では、水素・燃料電池関連で329億円(前年307億円)、バイオマス実用化に93億円(同56億円)、GTL・DME開発支援に101億円(同93億円)となっている。
(日刊自動車新聞03年12月22日、化学工業日報12月25日)

(2)NEDO
 NEDOはPEFC要素技術開発事業で03年度の研究開発テーマ9件を決定した。同事業はPEFCの本格普及を図るうえで要求される性能向上・長寿命化・低コスト化を目指した電解質膜、電極触媒、膜電極接合体、セパレータなどの革新的要素技術を開発するものである。決定したテーマは、三菱重工業の「貴金属を使用しない燃料改質用触媒の要素技術開発」、鐘淵化学工業の「低コスト高性能電解質膜の研究開発」などである。
(日刊工業、電気新聞、化学工業日報03年12月5日、日本工業、日経産業新聞12月8日、電波新聞12月13日)

(3)資源エネルギー庁
 資源エネルギー庁は、全国の高等学校を対象にエネルギー教育用教材キット無料配布の受付を開始した。応募締切りは一月末。燃料電池キット、風力発電キットなど6キットが1セットとなっていて、3000セットを配布する。
(日本工業、電波新聞03年12月17日)
 
2.PEFCの要素技術開発
シナノケンシ(長野県丸子町)は信州大学繊維学部と工学部の指導を得て、導電性が高く抗菌・消臭効果を持つ新素材「カーボンシルク」を開発したと発表した。燃料電池の電極や空気清浄機フィルターとしての利用が見込めるという。今後大手メーカーなどと実用化への共同研究を行う。カーボンシルクは絹繊維を特殊加工方法を用いて高温で焼いたものである。約400℃の耐高熱性、炭素並みの高導電性、酸・アルカリへの高耐食性などが特徴である。メタノール燃料電池のMEAを製作し,白金担持量1mg/cm2以下で最大出力密度34mWを達成した。
(日経産業、日刊工業新聞03年12月12日)

 
3.PEFCシステムの開発実証と事業展開
(1)松下電器
 松下電器は家庭用PEFCの担当を社内分社組織「松下ホームアプライアンス(HA)」に移管した。これにより同社ではPEFCの事業化を正式に決めたことになる。他メーカーでは研究開発部門の所管であるが、松下は事業化へ早々と踏み出した。本格的な事業化のための量産体制の整備は半年以内に決定する計画である。同社は2005年春からガス会社にOEM方式で1kW級家庭用PEFCを供給する方針である。
(電気新聞03年12月2日)
 松下電器はFCの劣化メカニズムを解明・解決するためのプロジェクトを発足させた。05年3月にも販売が始まる家庭用PEFCの最大の問題である長寿命化の対策を、08年までをめどに体系立てて研究するプロジェクトである。同社はこれまでに課題を「劣化メカニズムウエブ」に纏めてあり、これに基づき課題解決を図る。
(電気新聞03年12月9日)

(2)東京ガス
 東京ガスはPEFCによる家庭用コージェネレーション設備を2005年1−3月に発売し、初年度200−300台を販売することを目指す。販売形態はリース方式か、メンテナンスサービス付きの売り切り方式にする考えである。荏原グループ及び松下電器産業とそれぞれ共同開発する出力1kWのコージェネである。都市ガスを燃料とし、発電効率は30%以上を目指し、温水供給を含めたエネルギー変換効率は約70%となる。電解質膜は約3年で交換が必要になるが、コージェネシステムの販売価格が50万円程度ならば寿命期間内で投資は回収できるとしている。
(日経産業新聞03年12月8日)

(3)三菱重工業
 三菱重工業は、家庭用1kW PEFCにてDSS運転のもとで無故障運転1000時間を達成した。今回の1000時間無故障運転は液化石油ガス(LPG)を燃料としたが、都市ガス改質を含めても家庭用PEFCでは初めてである。耐久性の確認のため、DSS運転で、1年間の運転に相当する「MTBF(平均故障間隔)」6000時間の達成を目指している。実用化段階では、1年間に1回の点検を想定し、イオン交換樹脂は消耗品として1年に1度の交換、改質器などの主要機器は5年以上の耐久性が目標である。1000時間運転達成を受けて、04年1月末までに1kW級以外も含め5台をサンプル出荷する。尚、PEFCは家庭用のほか、2005年度までに集合住宅、中小型業務用など向けに100kW級の開発、2010年度までにビル、船舶、航空機など向けに1000kW級の開発を目標にしている。
(電気新聞03年12月15日)

(4)三洋電機
 三洋電機はパソコン用冷却ファンの可変速制御が出来るファンモータードライバー(駆動)ICを開発したと発表した。これは冷却ファンのみでなく、冷却水ポンプや燃料電池の燃料系、空気系のポンプ、ファンにも応用でき、燃料電池メーカーにも売り込みをかける。
(日刊工業新聞03年12月16日、日本工業、電波新聞12月17日)

(5)大阪ガス
 大阪ガスは、05年度中の発売を目指す家庭用PEFCコージェネシステムの共同開発先を04年に2社程度に絞り込み、量産試作機のモニターテストを開始する。既に荏原バラード、三洋電機、東芝IFC及び松下電器の4社と同システムの共同開発を行うことで合意しているが、各社の試作機の評価より絞り込みを実施し、商品化に向けた開発を推進する。4社の共同開発契約期間は04年3月末までで、各社の試作システムを大阪ガスが運転評価中である。4社より2社程度、05年度以降の共同開発契約を延長し、改良試作機の評価を開始する。
(化学工業日報03年12月19日)

(6)三洋電機
 三洋電機は従来の基本仕様800Wを変更し、750Wの試作機を開発した。夜間などの低負荷時余剰電力を極力発生させないため小出力化した。燃料は都市ガスで、電源ユニットサイズは幅750×高さ1000×奥行き約350mm、コージェネシステムはそのほか貯湯タンク(150L)、リモコンがある。03年度内に10台程度サンプル出荷する。
(電気新聞03年12月24日)

(7)清水建設・岩谷産業他
 清水建設、岩谷産業など4社と東北大学、岩手県葛巻町畜産開発公社が設立した研究会は、家畜糞尿よりメタン発酵にて得たバイオガスを燃料にした1kW級PEFCのコージェネ実証プラントの建設を開始した。04年4月運転開始の予定である。本州最大級の酪農地帯である同町では、牛1万頭の半分の糞を利用して町中にこのバイオFCコージェネの普及を目指す。
(日刊工業新聞03年12月22日)


 
4.FCV最前線
(1)トヨタ
 国土交通省関東地方整備局はトヨタのFCHV1台を道路パトロールカーとして導入した。乗用のFCHVをベースに車体色を黄色としたほか、赤色灯や無線装置などを装備した。国道一号等の幹線道路をパトロールし、2年半ほど使って道路維持管理車両としての実用性を確認する。トヨタのFCHVの納車は13台目となる。
(日刊工業新聞03年12月2日、建設通信、日刊自動車、日本工業新聞03年12月3日)

(2)ダイムラークライスラー
 ダイムラークライスラー日本は東京ガスにFCV「F-Cell」を納入した。ダイムラークライスラーは「F-Cell」を日本、ドイツ、米国、シンガポールの4カ国で2004年までに60台納入する計画であるが、今回がその第1号となる。尚、東京ガスがFCVを導入するのはトヨタ「FCHV」に続き2台目で、両車を業務用車両として使用するほか、イベントでの試乗会や展示などにも使い、FCVの普及促進に向けた活動を行う。
(日刊自動車、日経産業、日刊工業、産経、日本経済、中日新聞、化学工業日報03年12月5日、電気新聞12月9日)

(3)日産自動車
 日産自動車は「エクストレイルFCV」の03年モデルをリース販売すると発表した。UTCヒュエルセル(UTCFC)社と共同開発したFCスタックや日産独自開発のモーター、2次電池を搭載している。FCVのリース販売はトヨタ、ホンダに続いて3社目となる。今回のモデルは02年12月発表のモデルを改良したもので、高圧水素ガスタンク1本を搭載した五人乗りで、モーター最高出力85kW、最高速度が時速145km、航続走行距離350km、FCスタック最高出力63kWである。
(中日、日刊自動車、日経産業、日本工業、日刊工業、産経、日本経済新聞03年12月9日、化学工業日報12月16日)
 日産自動車はFCVのFCスタックを自社開発する方針を明らかにした。既にUTCFC社と共同開発したスタックが実用化段階にあるが、量産時代を見越して、自社で開発・製造する。自社スタックは05年を目標に開発する。
(日刊工業新聞03年12月9日)

 
5.水素ステーション技術と事業化
(1) 住友商事と住商エア・ウォーター
 住友商事と住商エア・ウォーターは水素ステーションや半導体事業向けなどへの水素発生装置の市場拡大に乗り出した。これは両社が水電解水素発生装置で提携しているバンデンボロー・ハイドロジェン・システムズ(ベルギー)がカナダの代表的水素生成事業のスチュアート・エナジー・システムと合併して世界一の水素発生装置事業会社になったことを背景にしている。同装置は住商が輸入元で住商エア・ウォーターが販売しているが、提携先が合併したことで水素事業を拡充して行くこととした。
(日刊工業新聞03年12月5日)

(2)神戸製鋼所
 神戸製鋼所はFCVに水素を充填する水素ステーション向けに、世界で初めてとなる約1000気圧(100MPa)まで昇圧可能な水素ガス超高圧圧縮機を開発したと発表した。今後、実証試験を進め、700気圧級の水素タンクを搭載するFCVのステーション用に製品化する。自社の無給柚ピストン式圧縮機と提携先のドイツ・ホーファーのもつダイヤフラム式圧縮機を一体化させることで低圧から1000気圧まで1台の圧縮機で対応出来るようにした。試作機の容量は50Nmであるが、製品化は50−300Nmまでの機種をシリーズ化する。
(産経、読売、鉄鋼、日経産業、日本工業、日本工業、日本経済新聞、化学工業日報03年12月12日、電気新聞12月16日)

 
6.水素製造技術
(1)大阪ガス
 大阪ガスは、水素スタンドの実用規模に当る水素製造量300Nm3/Hの中圧型(0.15MPa)水素製造設備の商業化を目指し、1/10スケールの30Nm3/Hの商品化に成功した。同社はコンパクトで低コストの水素製造装置の開発が必要と考え、実績のある中圧の天然ガスラインを使用した中圧型水素製造装置に注目した。これは従来の低圧型装置に比べると、設置面積、初期費用、運転費をそれぞれ60%、50%、30%の削減を達成している。現在、さらに100Nm3/Hの開発を行っており、改質器、PSAのコンパクト化を進めるとともにスケールアップを目指している。同社は短期的には工業用の水素市場参入、長期的には水素スタンドへの展開を考えオンサイト型水素製造装置の開発を行っている。
(化学工業日報03年12月3日)

(2)岩谷産業
 岩谷産業は工業用や燃料電池向け水素の低コストで安定した供給体制を整えるため、カナダのクエストエア・テクノロジーズと小型で低コストの水素PSA(ガス精製装置)で販売提携し、ク社製PSAの日本とアジア10カ国での販売を04年1月から開始する。水素製造能力は10〜2000Nm3/Hで、純度は99.999%である。
(日刊工業新聞03年12月25日)

 
7.携帯機器用DMFC
(1)日立
 日立製作所は携帯機器用電源DMFCの実用化に向け、燃料のメタノール水溶液の補給器にカートリッジ方式を採用し、コンセプトモデル(直径約1cm、長さ約5cm)を試作したと発表した。今後、同社は燃料補給機構の実用化についてライターメーカーの東海と共同開発する。カートリッジ式補給機構を搭載したDMFCの実用化は2005年の予定である。
(中日、電気、日経産業、日本工業、日刊工業、産経、日本経済新聞、河北新報、化学工業日報03年12月11日)

(2)東工大
 東工大の初沢毅教授らは、シリコンを電極に使った超薄型のDMFCで発電に成功した。試作例はあるが、発電できたのは初めてであるという。厚さは約0.25mmで、半導体製造技術が応用でき、小型化・量産化しやすい。1.5cm角のシリコン基盤の中心部に微細加工にて5mm角の燃料電池を作った。水素と酸素での発電では1.5mW/cm2であり、メタノールでは50μW/ cm2であった。白金触媒などの使用方法を改良すれば性能を向上できるという。積層すれば体積当りの出力は従来以上となるだろうとみている。NEDOの助成事業で実施したものである。
(日経産業新聞03年12月17日)

(3)東洋紡
 東洋紡はDMFC用の高性能電解質膜を開発した。水素イオンの電解質膜通過量を増やし、一方メタノールのクロスオーバーを抑えれば性能が向上する。水素イオン通過量を増やすため親水性のスルホン酸基を従来のフッ素系の膜より3倍ほど多く含ませた。これにより同濃度のメタノールで発電効率が3割向上するという。また,メタノールクロスオーバーを抑えるため膜が濡れても膨らみにくくなる様に分子構造を工夫した。この結果、同じ厚さの膜で透過量を1/5に減らすことが出来た。今後は1/20以下に抑えることを目指す。これらのことからメタノールを高濃度にすることも出来、燃料電池の小型化や長寿命化につながる見通しである。
(日経産業新聞03年12月19日)

 
8.SOFC
(1)京セラ
 京セラは家庭用にも使用できる1kW級SOFCの発電効率で世界最高レベルの54%(DC発電端効率、LHV)を達成したと発表した。作動温度は780℃。同社が燃料電池技術を発表するのは初めてである。独自の筒状平板形状セル(外形寸法150×25×3mm)を50セル直列に結合させたスタックを4スタック直列に接続した燃料電池モジュール、燃料改質器を内蔵した熱交換器内臓モジュール(450×320×320mm)、空気ブロア及び水蒸気発生装置からなるシステムである。今後、04年末までに4万時間の耐久性確認の加速試験を行い、開発を完了する。05年に1kW級家庭用SOFCシステムとして価格120万円以下で発売し、燃料電池事業に参入する。売上目標は、初年度10億円、2010年度に200億円を見込んでいる。
(産経、京都、毎日、読売、朝日、電気、日経産業、日本工業、電波、日本経済新聞、化学工業日報03年12月19日、建設通信新聞12月22日)

(2)ホソカワ粉体技研
 ホソカワ粉体技術研研究所(枚方市)は大阪大学と共同で700℃で作動するSOFCのカソード素材を開発したと発表した。既にアノードでも700℃作動を実現しており、今回の成果によりSOFC全体の低温作動が可能になる。05年をめどに電極用材料や基本セルを商品化する方針である。低温作動は電極材料であるランタンとストロンチュウム、マンガンの結合粒子をこれまでの1/100の100ナノメータにすることで実現した。また、従来は焼成により結合粒子を作り、粒子径が大きくなっていたが、今回は強い力を加えて結合させるメカノケミカルボンディング技術により粒子の微細化に成功した。
(化学工業日報、日経産業、日刊工業新聞03年12月19日、日本工業新聞12月22日)

(3)新日鉄
 新日本製鉄は、住友商事と米アキュメントリック社が折半出資で設立したコージェネレーションシステム会社「アキュメントリック・ジャパン」に資本参加する。新日鉄の資本参加により本格的な事業化を目指す。住商、ア社、新日鉄の3社はア社製のSOFCの実証試験で協力しており、現在、03年度末までの予定で10kW級SOFCの実証試験を新日鉄八幡製鉄所内で実施している。
(日本工業新聞03年12月24日)

 
9.マグネシウム・エアー燃料電池
 カナダのマグパワー・システムズ社は、ポータブル型のマグネシウム・エアー燃料電池(MAPC)を2004年1月をめどに製品化する。既に世界市場にて7社程度とライセンス契約を結んでいて、ライセンスを受けた企業が製造・販売する。日本ではマグパワー社のアジア代理店であるユナイテッド・テクノロジーズ・イノベーション(UTIL、本社=米国コロラド州)が04年春をめどに製品化を計画している。価格は1kWタイプで3万円程度を想定しているという。MAPCはマグネシウムと塩水(電解質)の化学反応により発電する。ブリティッシュ・コロンビア大学などと開発した水素抑制剤により、化学反応で急激に発生する水素を制御し、安定した出力を得ることに成功した。MAPCは1セル当りの電圧は1.6Vで、作動温度は55℃以下で氷点下10℃でも作動するという。水素型の燃料電池に比べると、低コストでシンプルな構造が特徴である。
(電気新聞03年12月3日)

 
10.FC用計測機器の開発
 凸版印刷は東北大学、米国ボールセミコンダクター、山武と、直径1mmの水晶球を使い気体や液体を検出する高感度センサーを共同で開発した。水晶球の表面に超音波を流して微量のガスなどを測定する。水素ガスを使うFCVなどに応用が可能と見ており、2005年の事業化を目指している。水素ガスの場合、大気中の濃度が0.05−100%まで検出でき、従来のセンサーに比べると10倍以上の感度である。
(日本経済新聞03年12月6日、電気新聞12月12日、建設通信新聞12月15日、日刊建設工業新聞12月16日、化学工業日報12月17日)

 
11.製造工場の受注事業
 日立プラントは、燃料電池とナノテクノロジーに関連する工場の受注事業に進出する。両分野とも工場にはクリーンルームに近い環境な必要であり、クリーンルームで国内トップシェアを持つ同社が事業を強化するためである。同社は既に量産を計画している企業に環境条件等の聞き込み調査を行っている。家庭用PEFCは国内大手メーカが2005年春には市場投入を計画するなど、両分野ともに今後大きな成長が期待される。
(電気新聞03年12月5日)

 
12.FC普及へ民間団体の国際協力
 日米欧加の燃料電池民間推進団体は04年6月、横浜市で「フューエル・セル・サミット」を開催する。日本の水素・燃料電池実証プロジェクト(JHFC)の取組みを視察し、一般市民へのデモンストレーションについて話し合う。これらの団体は、日本のFC実用化推進協議会(FCCJ)、米国のUS Fuel Cell Council (USFCC)、欧州のWorld Fuel Cell Council (WFCC)、FCカナダである。
(日刊自動車新聞03年12月9日)

 
 ―― This edition is made up as of December 26, 2003 ――


・A POSTER COLUMN
三菱電機が太陽光発電システムの生産増強
 三菱電機は太陽光発電システムの生産体制を増強すると発表した。同社は03年9月に年間50MWの生産体制を整えているが、33億円を投資して04年7月に90MW体制とするとともに、05年度以降に年間130MWにまで高める考えである。太陽光発電システムの市場は、地球温暖化防止に向けた国際的な取組みを背景に、日本や欧州を中心に急拡大している。今後も世界的規模で急成長が予測されており、生産体制を強化することにしたものである。同社の太陽光発電システムの売上げは03年度200億円、04年度300億円、05年度400億円を計画している。
(日刊建設工業新聞、化学工業日報03年12月17日)

ホンダが太陽電池パネルの製造・販売に注力
 ホンダの福井威夫社長は新事業の一環として04年には太陽電池パネルの製造・販売に力を入れる方針を明らかにした。ホンダは家庭用太陽電池の普及をFCVの燃料となる水素の生産にもつなげたい考えで、次世代の低公害車のインフラ構築を目指している。太陽電池の電気で水の電気分解により水素を生産し、FCVの燃料にこの水素を使い、「究極の循環型社会の実現を目指す」考えである。
(朝日新聞03年12月18日)