1. クライスラー社のＦＣ自動車
2. フォード社による研究開発
3. ドイツにおけるＦＣバスの開発
4. ＦＣ自動車に関する燃料供給システムの路線論争
5. わが国に於けるクリーン自動車の開発計画
6. ＰＡＦＣフィールドテスト計画と実績
7. 石炭ガス化複合発電の開発
8. その他
・A POSTER COLUMN

（１）ＦＣ自動車の模型
　Chrysler社がガソリン燃料のＦＣ自動車開発計画を発表したことは、既に本NEWS Vol.9で述べたが、最新の”Hydrogen & Fuel Cell Letter”は、これについての詳しい内容を報じている。それによると、９７年１月１１日から２０日までアメリカのDetroitで開催された”North American International Auto Show”で展示されたのは、透明なケースの中に納められたワイヤ組み立ての模型(Wireframe mockup)であり、円筒型のＰＥＭＦＣがよく見えるように真ん中に備えられている。前にも述べたように、このＦＣ駆動中型セダン車の主要なコンポーネントは、ガソリン改質のための部分酸化改質器(Partial Oxidation Reactor:POX)およびＰＥＭ本体である。ＰＯＸはA.D.Little社のよるものであることは公表されているものの、ＰＥＭについては製作者が明らかにされていない。クライスラー社自身による開発の可能性が高いと思われるが、他社による可能性についての質問に対する同社スポークスマンの答えは、”We’re not going to put this in a box yet, so let’s not rule out anything”で、それをはっきり否定するものでは無かった。
　純水素やメタノールを燃料とするＦＣ自動車に比べて、このガソリン改質ＦＣ車は燃料供給インフラや車に搭載する燃料タンク容量に於いて有利になることは、前号の NEWSで既に述べたが、それにも増してガソリン車の長所は「ドライバーが最も慣れた方法で給油できる点にある」と同社のCastaing副社長は述べている。

（２）レイアウトとコンポーネント
　前述の模型に表示された各種コンポーネントは、いずれも現状技術で製作可能であると同社のDr.C.E.Borroni-Birdは述べている。模型に示されたレイアウトによれば、動力の心臓部であるＰＥＭ/ＰＯＸシステムは、以下に示すような５つの主要なコンポーネントから成り立っている。その第１はバーナ付燃料気化器(fuel burner/vaporizer)であり、その形態は直径約６インチ(15 cm)、長さ２０インチ(51 cm)の円筒型で示される。第２の部分酸化反応器(partial oxidation reactor)の形状は、直径１４インチ(30 cm)、長さ２２インチ(55 cm)のスパークプラグ付の円筒形である。気化された燃料はこの反応器において空気と反応し、水素とＣＯに変換されるが、ガソリンに含まれている硫黄分は硫化水素ガスとなり、フィルターを通して外部に排出される。この段階に於ける改質ガスのＣＯ濃度は約３０％と推定されている。第３のコンポーネントはシフト変成器(water gas shift component)で、ここでは酸化銅(copper oxide)および酸化亜鉛(zinc oxide)を触媒として、水蒸気とＣＯが反応して水素とＣＯ2を生成する化学反応が進行する。ＣＯの濃度はこの段階で１％になり、又この機器の大きさは燃料気化器とほぼ同一である。更にＣＯ濃度を下げるための反応層(preferential oxidation stage)では白金触媒が用いられ、より高濃度の水素を生成するとともに、熱交換器を通過することにより、水素ガスは８０℃の温度にまで冷却されてＦＣスタックに供給される。これが第４のコンポーネントである。以上４つのコンポーネントは、エンジンボンネット(hood)の下、前部に置かれている。第５番目のＰＥＭスタックは直径８インチ(20 cm)、長さ５フィート(152 cm)の円筒形で、模型では客室に備え付けられているが、本来は駆動軸管(drive shaft tunnel)内に設備されることになろう。なおここではＰＥＭの出力については触れられていない。
　その他の主要なコンポーネントとして、ガソリンタンク、バッテリ、および電動機制御系が挙げられる。ＦＣの効率は内燃機関に比べて高いので、走行距離が同一であれば、タンクの大きさは現在のガソリン車に比べて２.５分の１の大きさで足りることになる。クライスラー車の提案するこのＦＣ車は、いわゆるハイブリッド車で、発進や加速時に必要な電力はバッテリから電動機に供給される。その他、部分酸化改質器におけるスパークプラグや各種プロセッサー用電源、更にＦＣが運転温度に達するまでの駆動用電源としてもバッテリは不可欠であり、その大きさはリチウム電池、リチウム−ポリマー電池、ニッケル水素電池であれば、数立方フィート(1 ft³ = 0.0283 m³)程度になると思われる。これを電気自動車の駆動用バッテリと比較すれば、大きさに於いて１/５ないし１/１０に過ぎない。

（３）コスト分析
　Borrioni-Birdは、もし現在の技術レベルでの大量生産体制を仮定すれば、ＦＣのコストは＄２００/ｋＷになろうと予測している。現在の内燃機関自動車の動力駆動システムのコストは約＄３０/ｋＷであり、システム全体で比較すればＦＣのコストは内燃機関のそれに対して一桁高くなる。彼はコスト低下の必要性は言うまでもないが、商業化に於ける最も重要な課題は、現在の社会環境において顧客の期待を満足させられるような性能を持ち、そしてそれが対費用性(cost effective)において優れていることであると述べている。(Hydrogen & Fuel Cell Letter, January 1997, Vol.XII/No.1, ISSN 1080-8019 p1) 　

（１）ＦＣ自動車の概念設計
　まだ試作車や模型が公開されてはいないが、フォード社(Ford Motor Co.)は高圧水素ガスを燃料とするＰＥＭＦＣ自動車の概念設計を完了した模様である。このTaurus-derived PEM fuel cell carは、ガソリンタンクのあるべき位置に２本のシリンダーが格納されており、それには５,０００psi(345 atm)の水素ガスが封入されている。駆動部分を形成する出力５０ｋＷＰＥＭスタック、モータ、コンプレッサー、並びに補機類は、ボンネットの下のエンジンルームに設置され、前輪駆動が採用されている。Directed Technologies, Inc.(DTI)は、ＤＯＥによるdirect- hydrogen fuel cell vehicle programの基で、フォード社の開発研究に協力して、水素供給インフラの検討を行ってきた。発表された論文によれば、Ford Stableのような軽量化された車種を想定し、ＥＰＡ標準走行パターン（都市内道路５５％、高速道路４５％）を適用すると、３.５８kgの高圧水素ガスによって２７５マイル(440 km)の走行が可能である。更に現在のＰＮＧＶ(Partnership for a New Generation of Vehicles)が掲げる車体の軽量化(1,032 kg)、空気抵抗や転がり摩擦の低減が目標値通りに実現すれば、走行距離は３８０マイル(608 km)にまで伸びるものと予想される。

（２）水素供給インフラ
　ＤＴＩ社の論文は、将来水素自動車が普及すれば、大規模な水蒸気改質装置によって充分競争可能なコストで水素の供給ができると述べている。しかし実証段階においては自動車の台数が少ないので、燃料コストが割高になるのはやむを得ない。 実証段階に於いては、小規模の水蒸気によるメタン改質器もしくは電解槽(electrolyzer)が水素の供給源として採用されることになろう。
　ＤＴＩ社によるコスト分析は、圧力スイング吸着システム(pressure swing adsorption system)、コンプレッサー、および貯蔵装置を組み込んだメタン改質システムは、５０台程度のＦＣ自動車を対象とする給水素スタンドを想定すれば、ガソリンの卸売価格に比べてはるかに低い等価価格で水素を供給し得ると述べている。
　電解槽については、１台か２台の自動車用給水素ガススタンドを前提とした、例えば小容量の家庭用給水素ガス設備に向いていると予想している。カナダのElectrolyser Corporationが開発に取り組んでいるが、アメリカ、コネチカット州Rocky Hillに設立されたPROTON Energy Systems社は、このフォードとDTI社のシナリオを想定して、ＰＥＭ電解槽の開発を開始した。従来Hamilton-Standard社が軍事用ＰＥＭ電解槽を開発していたことは知られているが、PROTON社はそこから多数の技術者を受け入れたようである。電解槽の価格について、それは生産台数によるものの、DTI社はカナダ製品のそれを参考に、自動車１台分の給水素ガススタンドの価格は＄５００程度と推定している。(Hydrogen & Fuel Cell Letter, January 1997, Vol.XII/No.1, ISSN 1080-8019 p5) 　

　ドイツのバスメーカＭＡＮ社が、Siemens社等他のメーカと共同で、水素を燃料とする内燃機関・ＰＥＭＦＣ駆動ハイブリッド市内バスを開発することになった。このバスは１９９９年に社会にデビューする予定になっている。もしこのプロジェクトが成功すれば、世界で初めて水素燃料によるＦＣと内燃機関ハイブリッド車が実現することになる。バスの模式図を見れば、屋根の上前部に高圧水素ガスボンベが設置され、ＦＣシステムおよび電動機は後部に格納されている。ＰＥＭＦＣおよび電動機はSiemens社が供給する模様で、ＦＣは３０−４５ｋＷモジュール４ユニットから成り総出力は１２０−１８０ｋＷ（４２０Ｖ）、電動機の定格出力は１５０ｋＷと伝えられる。走行距離は少なくとも２５０kmを予定しているが、ＭＡＮ社の技術者は３００km以上にまで拡大したいと述べている。開発資金は１,１００万ＤＭ（＄６８０万）で、その半額をドイツBavaria州が提供し、残りの部分はSiemens社（約６０％）、Linde社（約５％）、そしてＭＡＮ社（約３５％）等、Bavaria州産業界が負担する模様である。(Hydrogen&FuelCell Letter, Feb.1997, Vol.XII/No.2, ISSN 1080-8019)

　ＦＣ自動車の開発指針に関して、メーカは以下に示す２種類のパスの選択を強いられることになろう。それは数年前、ビデオテープの開発に於いて”ＶＨＳ”か”Beta”かで争われた経緯を思い浮かばせる。その選択とは
１）メタノールやガソリンのような液体燃料によって走行する改質システム搭載のＦＣ自動車の開発
２）定置式改質装置による水素供給システムの構築を前提とする水素ＦＣ自動車の開発
前者の代表がクライスラー社であり、後者の代表がフォード社とＤＴＩ社の路線である。
　DTIやフォード社は、定置式改質水素供給システムは、暖気時間(warmingup time)、ダイナミックな性能、重量、耐振動および衝撃性、温度制約の点において設計条件がはるかに有利であり、又経済性の観点から見ても、定置式では改質装置の利用率が少なくとも１日当たり１２時間（定格運転）になり得るのに対して、車載方式では利用率は１日当たり１時間程度にしかならないと推定している。自動車搭載の改質装置の場合は、ほとんどが部分負荷運転であり、常時定格運転が見込まれる定置式に比べて経済性の面で不利だと言うのが彼等の主張である。
　上記の主張に対して、クライスラー社のような車内改質方式の提唱者は、定置式改質システムを前提とした水素ＦＣ自動車は、走行範囲が水素スタンドの設置された区域に限られるのに対して、車載改質車であれば、特にガソリン改質の場合、いかなる地域や国においても走行可能であると主張する。又軽量水素タンクのコストは、＄３,０００から＄５,０００の範囲になると推定され、これに比べてガソリンタンクの価格ははるかに安い。
　コスト論争に関しては、当分終わりそうにない。DTIの論文は、車載改質装置のコスト目標は、最も野心的な数値をとっても＄２０/ｋＷであり、したがって出力５０ｋＷのＦＣシステムは＄１,０００になると述べている。しかも車載改質ガスで運転するＦＣは、発電効率を低下させる可能性があり、それだけＦＣシステムのコストは上昇することになる。
　Sandy Thomasによれば、「我々は車載のガソリン改質ＦＣ自動車よりも、定置式改質装置によって、より小さなリスクで、より安価な水素を供給することができると信じている」であり、これに対して、クライスラー社のChristopher E.Borroni-Birdは、「例えば、ショウルームに以下のような３種類の自動車、すなわち“１）燃料は水素で燃費は２倍優れている、２）燃料はメタノールで燃費は７０％有利、３）燃費は５０％有利に過ぎないが、燃料にガソリンを使うことができる”が陳列されているとして、値段が同じであったとすれば、あなたはどの車種を選択しますか？」と問いかけている。(Hydrogen & Fuel Cell Letter, January 1997, Vol.XII/No.1, ISSN 1080-8019 pp5-6) 　

　既に本NEWS No.6で述べたように、通産省は来年度から高効率クリーンエネルギー自動車の研究開発を開始することになった。内容は内燃機関、蓄電池、燃料電池等、他種類の駆動機関を組み合わせたハイブリッド車で、効率は少なくとも現状の２倍を目標としている。ＮＥＤＯを通してメーカ等に委託し、予算額は７年間で総額約４０億円、初年度（１９９７年度）予算としては２億１０００万円が計上されている。９７年度は各要素技術の基本設計を実施するとともに高効率クリーンエネルギー車の総合的な概念を示すことになっている。（電気新聞９７年２月５日） 　

（１）通産省のフィールドテスト事業
　資源エネルギー庁は、ＦＣの普及を促進するため、９７年度から高性能次世代ＰＡＦＣによるコジェネレーションフィールドテスト事業に対して補助金を交付することになった。ホテル、病院、事務所、下水処理場等に設置され、総合効率が８０％以上、熱電比率が１以上の高効率で多用途性のあるＰＡＦＣが対象となる。初年度（９７年度）予算は予算３億３０００万円で、ＮＥＤＯを通して８件の事業に対し、補助率３分の１で交付される予定である。（化学工業日報９７年２月５日）

（２）最長連続運転時間記録
　東京ガスは、わが国ガス業界が実施しているオンサイト用燃料電池のフィールドテストについて、１９９６年１２月３１日現在に於ける運転実績を発表した。連続運転については、９６年８月３１日時点に於ける実績と同様、東京都環境科学研究所のＯＮＳＩ製ＰＣ２５Ａが世界最長記録を持っているが、その時間は９,４７８時間に達した。連続運転時間６,０００時間以上の記録（９６年１２月３１日時点）は下表の通りである。

事業者	設置場所	発電容量 (kW)	メーカー	運転開始 （年／月）	累計運転時間 (hrs)	最長連続運転時間 (hrs)	備考
東ガス	東京都環境科学研	200	ONSI	95/05	11,449	9,478
東ガス	東京イースト21	200	ONSI	92/11	27,288	7,207	記録更新中
大ガス	NEXT21	100	富士電機	93/09	23,544	6,976
大ガス	RITE	50	富士電機	93/10	23,854	6,433
東ガス	TG袖ヶ浦工場	200	ONSI	93/06	22,794	6,433

（３）累積運転時間記録
累積運転時間が２５,０００時間以上の設備を下表に示す。梅田センタービルのＰＣ２５Ａが累積運転時間でＳＯＣＡＬ２号機を抜いてトップの座を獲得した。

事業者	設置場所	発電容量 (kW)	メーカー	運転開始 （年／月）	累計運転時間 (hrs)	最長連続運転時間 (hrs)	備考
大ガス	梅田センタービル	200	ONSI	94/10	32,884	5,476
東ガス	東京イースト	200	ONSI	92/11	27,288	7,207	更新中
東ガス	TG千住営業技術センター	200	ONSI	92/11	26,602	4,849
大ガス	大津タイヤ泉大津工場	200	ONSI	93/06	26,155	3,161
東ガス	東ガス田町	200	ONSI	92/11	25,741	4,213
大ガス	NTT関西NWセンター	200	ONSI	93/02	25,337	2,761
大ガス	阪急電鉄本社2号	50	富士電機	93/03	25,327	2,114

　前回９６年８月３１日時点での記録と比較すると、６位までは変更はないが、７位が酉島ＦＣセンターから阪急電鉄本社２号に入れ替わっている。（日刊電気通信９７年１月２４日）　

・電源開発は９７年２月３日、世界で始めてＦＣ用石炭ガス化製造技術に関する研究開発（ＥＡＧＬＥ）に着手すると発表した。９７年度からパイロットプラントの詳細設計を開始し、２００１年から２００４年にかけて試験運転を実施する予定となっている。同プラント運転研究の目的は、石炭をガス化装置で生成された石炭ガスを燃料として、ＦＣ、ガスタービン、および蒸気タービンを組み合わせた複合発電（ＩＧＦＣ）技術を確立することにあり、プラント規模は１日当たりの石炭処理能力１５０トンとなっている。従来の石炭火力が発電効率４０％であるのに対して、ＩＧＦＣでは６０％程度の高い効率が期待され、ＣＯ2の削減等環境保全のためにも有効である。ＦＣ用燃料となるガスは、不純物の含有量の低いことが要求されるので、ガス製造技術の確立が重要な開発要素の一つである。。開発費は国の補助を含めて約２４０億円と見積もられている。なおＦＣの種類については既に研究が進められているＳＯＦＣが有効と考えられている。（日刊工業新聞、電気新聞、日本工業新聞９７年２月４日）

・アメリカＤＯＥは、ＥＲＣ社およびM-C Power Corporationとの協定によって実施しているＰＤＩプログラム(Product Development and Improvement)によって、１９９８年から初期商用ＭＣＦＣプラントを建設し、９９年から市場に導入することを目標としているが、２０００年以降は石炭ガス化ＭＣＦＣの実証試験に着手することを考えている。（ＭＣＦＣ研究組合講演要旨集９７年２月６日、電力時事通信９７年２月１０日）

　中部電力は、燃料電池、太陽光発電、風力発電等新エネルギーをＰＲするための「新エネルギーホール」を、浜岡原子力発電所（静岡県浜岡町）内に建設中で、９７年７月末にはオープンの予定である。建物はＲＣ２階建て延べ６７４ｍ²で、新エネルギー体験ゾーンやシアター、情報リブラリー、レストラン等で構成される。（電波新聞９７年２月８日）

 ―― This edition is made up as of Feb.13, 1997――

・ＦＣＤＩＣ学術会員の募集
　ＦＣＤＩＣは９７年７月から始まる平成９年度から、学術会員を募集することになりました。それに伴って会則も変更されます。学術会員の募集要項は、後日発表され、公募が始められますが、大体以下のような要領になる予定です。
　年会費は５,０００円で、出版物の配布、事業への参加等については、正会員（法人会員）とほぼ同等の特典が得られます。
　If you have someone you would like to work with in the field of fuel cells, please get together with that person now through the FCDIC network.
　The revision in the articles of association is under way. We have been trying to come up with an acceptable proposal for the new version.