１．ＭＣＦＣ
２．ＦＣ自動車
３．ＤＭＦＣ
４．ＰＡＦＣ
５．ヨーロッパの挑戦

　電力中央研究所は、９７年４月２８日、ＭＣＦＣの寿命評価加速試験装置を開発したと発表した。ＭＣＦＣは加圧運転によって化学反応が活発になり電気出力や発電効率は向上するが、同時に加圧化は電極から Ｎｉを電解質中に溶出せしめ、電極間にいわゆる"ニッケル短絡"現象を引き起こす。これがＭＣＦＣの寿命を制限する大きな要因として注目されていた。電力中研は逆にこの現象を利用して加圧による Ｎｉ溶出現象を加速せしめ、寿命を短時間で評価するための加速試験方法を開発したわけである。ＭＣＦＣは通常５気圧で運転するのが最適とされているが、本装置の動作圧力は世界最高の４４．５気圧であり、したがって本来の装置に比べて１０分の１程度の時間で Ｎｉ短絡に基づく電圧低下現象をシミュレーションすることができる。同研究所ではＭＣＦＣを１気圧から４４５気圧までの範囲で圧力を変え、種々の圧力条件で１，２００時間運転した結果、多量の Ｎｉが溶出し、短絡発生が加速されている事実を確認した。また１０気圧以上になると電池電圧が下降することが判明したが、これは加圧によって水素がメタンに変換されるためで、この現象が防止できるとすれば３５気圧程度までは電池電圧が上昇し続けるという注目すべき現象を発見した。（化学工業日報９７年４月３０日、電気新聞９７年５月２日）

　 ９７年４月２２日付ニューヨークタイムズ紙は、アメリカ大手自動車メーカーのフォード社が、ＦＣ式電気自動車の開発を進めていると報じた。同社は２０００年までにプロトタイプ車を製作する予定。（電波新聞９７年４月２４日）

　ＦＣシステムの簡素化は、自動車駆動用あるいは可搬式電源用にＦＣを適用しようとする時には特に極めて重要な要件となる。 ＤＭＦＣシステムは、改質器を要しない点に於いて優れた特性を持ち、従来から多くの人々の注目を集めてきた。例えば、アメリカのＡＲＰＡ(Advanced Research Projects Agency)はこの ＤＭＦＣを、可搬式電源として最も有効なデバイスとして評価し、特に軍関係で広く用いられている１次電池に替わる電源になり得るとの期待を持っている。
　しかし、ＤＭＦＣの欠点は出力や効率等の性能面に於いて他のＦＣに劣ることであり、この欠点を克服するために、アノード電極に於けるメタノールの酸化反応を促進するための触媒の探査や、燃料のcross-overを避ける手段についての研究が進められてきた。具体的に言えば、現在開発されているＨ２/airによるＰＥＭ ＦＣではセル電圧０．６ないし０．７Ｖにおいて６００mW/cm²の出力密度が可能であるが、ＤＭＦＣではこのような高い出力密度を実現することは困難と考えられている。しかし、先に述べたように ＤＭＦＣは改質器を要しない点にシステム上の大きなメリットがあり、改質器に於ける損失を考慮に入れると、２００ないし３００mW/cm²の出力密度の実現が、ＰＥＭＦＣに対する競争の限界点になるものと予想されている。ヨーロッパはメタノールと空気で動作するＤＭＦＣを商業化するための最低条件として、セル電圧０．６Ｖ、２００mW/cm²の数値を挙げている。
　近年ＤＭＦＣの技術には極めて著しい進歩が認められる。もともとＤＭＦＣは、１９６０年から７０年代に掛けて、ShellやExxon-Alsthomによって開発が手がけられたが、当時のそれらには電解質として硫酸やアルカリ水溶液が用いられていた。その後白金触媒を適用するようになってその性能は大きく向上したが、それでも１９８０年代に於ける代表的なデータによれば、アノード側単極電圧０．４Ｖ(vs RHE）に於いて２０ないし２５mA/cm²の低い電流密度にしか過ぎなかった。それが現在では、後に述べるようにイオン交換膜を電解質とするＤＭＦＣ単セルによって、０．５Ｖ，２００ｍＡ/cm²の高い性能が得られるに至っている。
　アメリカでは、前述のＡＲＰＡおよびＤＯＥの資金によって、ＤＭＦＣ開発グループが形成されているが、これにはＪＰＬ（Jet Propulsion Lab）とGiner Inc.、ＬＡＮＬ(Los Alamos National Lab）、およびＩＦＣが参画している。又ヨーロッパでは、 Ｅ Ｃ(European Commission）がJoule計画に基ずいて、ここ１０年間ＤＭＦＣプロジェクトに開発資金援助を行ってきた。
　ヨーロッパで大きな成果を収めたのは、SiemensとNewcastle大学であろう。Johnson Mattheyは、Joule3計画に基づいて、Siemensおよび lnnovision（デンマーク）と協力体制にあり、液体メタノールを用いて常圧で動作する高効率スタックの開発を行っている。
　下表に各機関において開発された ＤＭＦＣ単セルの仕様と性能を示す。動作圧はアノードで大気圧から４atm､カソードで２．４から５atm、に設定されている。
　

開発機関	電解質	触 媒 （anode： cathode）	動作温度 （℃）	セル電圧 (Ｖ ａｔ ４００ｍＡ/cm2）
Siemens Newcastle LANL LANL JPL/Giner	Naf ion-117 Naf ion-117 Naf ion-112 Naf ion-117 Naf ion-117	Ｐｔ/Ｒｕ： Ｐｔ Ｐｔ/Ru/Ｃ： Ｐｔ/C Ｐｔ−ＲｕＯｘ： Ｐｔ ｂｌａｃｋ Ｐｔ−ＲｕＯｘ： Ｐｔ ｂｌａｃｋ Ｐｔ/Ru/Ｃ： Ｐｔ/Ru/Ｃ	１３０ ９８ １３０ １１０ １３０ １１０ ９０ ９０	０．５２(O2） ０．５(O2） ０．４(air） ０．５７(O2） ０．５２(air） ０．４７(O2） ０．３９(air） ０．４７(O2） ０．38(air）

(M.P.Horgarth and G.A.Hards:European Fuel Cell NEWS， Vol.４，Ｎo.1，Mar.1997,pp.l4-19）

　日本石油ガス社は ＬＧを燃料とする２００ｋＷＰＡＦＣによる実証運転を新潟ターミナル で進めているが、この程東北電力との間で系統連系運転を開始した。本研究は９６年７月から９９年３月まで３年間の計画で、研究費は総額３億２０００万円、内１億６０００万円は（財）国際環境技術移転研究センター（ＩＣＥＴＴ）からの補助金による。同社は東芝と共同で同種ＰＡＦＣの商用機を開発する予定で、商用機の開発に成功すれば１日約１トンの Ｌ Ｐ Ｇ需要が新たに出現すると予想している。（化学工業日報９７年５月１９日）

（１）開発の歴史と現状
　ヨーロッパでは １９５０年代から６０年にかけてはオランダ、ドイツ、イギリスで、６０年代から７０年代にかけてはフランスに於いてＦＣの開発研究が始まったが、これらの開発活動はそれぞれ種々の理由によって中止されるに至った。広範囲にわたる研究開発が始められたのは、８０年代に入ってからである。その頃ＥＣ(European Commission)は、ＦＣの重要性に注目し、基礎研究に対して資金的な援助を行うと共に、各国産業界に於いても ＦＣの将来性に強い関心を持ち始めていた。しかし、ＥＣのサポートがあったにも係わらず、ヨーロッパの研究開発活動は充分組織化(coordinated)されたものではなく、その上開発資金の総額は日本やアメリカのそれらに比べて半分程度にしか過ぎなかった。
　もともとヨーロッパでは基礎科学の分野では高いレベルを持ちながら、産業技術や商業化の面ではアメリカや日本に対して後れを取っており、ＦＣの分野に於いても増大する需要を賄うだけの生産力を持つ中核的企業(core manufacturing capacity)は存在し得ない。この様な現状からヨーロッパでは基礎研究から技術開発へ、更に実証運転研究を加速させる必要性に迫られており、ユーザの信頼を獲得するためにも、上記のような開発ステップを実現させる努力が払われるようになってきた。

（２）未来への挑戦
　ヨーロッパの開発体制に於ける弱点の一つは、開発目標や活力が分散していることにある。 ヨーロッパではアメリカや日本に対する技術開発の後れを取り戻すことが当面の重要な課題であると考えられており、そのためにはヨーロッパ全体としての開発戦略を樹立し、資金や技術力を組織化する必要があるとの認識を抱いている。したがって後に述べるように、開発目標の設定に於いては、日本やアメリカのそれらとの比較において議論が展開されることが多い。
　定置式発電用 ＦＣの市場展開について、日本では２０００年までに２００ＭＷ、２０１０年までに２，２００ ＭＷの導入を目標として掲げている。これらの数値目標は、ヨーロッパの現状から見れば野心的に過ぎるものであり、ギャップを埋めるための努力が傾注されたとしても、２０００年までに５０ ＭＷ、２０１０年までに５００ ＭＷ程度が現実的な導入の数値目標と見なされている。しかし、２０００年の時点では供給力の一部を外国企業の技術や生産に依存するとしても、２０１０年までにはヨーロッパの技術力を成熟させしめ、彼等自身がＦＣプラントの供給力を持つようにしようというのが彼等の主張である。
　この様な目標を達成するためには、技術開発のみならず市場の育成、法制度、資金援助、標準や技術基準の実現が重要な課題である。そして市場に於ける競争力を獲得するためには、ＦＣの性能や信頼性の向上に加えてコスト低減が実現されなければならないが、それには生産技 術の開発が不可欠な課題として挙げられている。
　交通機関の駆動用ＦＣに目を向けると、現在自動車メーカーや石油会社の問では、電気自動車の最終的な動力形態は ＦＣ駆動方式になるであろうとの認識が広がっている。ＥＣにはアメリカの"Program for a New Generation of Vehicle"に対応する自動車用 ＦＣの長期開発計画として､"Car of Tomorrow"が設立されている。この計画にはヨーロッパの都市を走行するバス、タクシー、公共用自動車等による実証運転導入目標が含まれており、それによると２０００年までには少なくとも１０の都市で各々５台以上、２０１０年には少なくとも５，０００台のＦＣ自動車の導入を実現すべきだと述べられている。 （Fuel Cells for Europe: The Challenge;　European Fuel Cell NEWS， Ｖｏｌ４ Ｎｏ」，Mar」1997,pp6-8）

 ―― This edition is made up as of May.19,1997――