1. ＰＡＦＣプラント事業
2. ＭＣＦＣパイロットプラントの進歩状況
3. ＳＯＦＣの開発事情
4. 家庭用又はポータブルＰＥＦＣ電源
5. ＦＣＶ関連技術開発
6. ＤＭＦＣ開発プロジェクト
A POSTER COLUMN
（１）東京ガス
東京ガスはＯＮＳＩ/東芝製ＰＣ２５シリーズ２００ｋＷＰＡＦＣプラント合計１５ユニットによる実証実験を実施しているが、９８年１０月２９日には同社田町地区の１基が、又同１２月２８日には東京イースト２１の１基が累計運転時間で４万時間を達成し、信頼性と耐久性に関する充分な確証が得られたと判断するに至ったので、今後民間に加えて浄水場、庁舎、ホール等自治体向けに普及活動を進めることになった。又９９年からは東京水道局三園浄水場で電池本体から直流電力を供給する運転実験を開始する。システム性能の面からは、ＰＡＦＣに吸収式冷温水器を組み合わせることにより、コジェネレーションの総合効率を現状の６０％から７０−７５％に上げることも可能になったとも述べている。
（化学工業日報９９年１月１３日）（２）富士電機
富士電機は定置式ＰＡＦＣプラント事業を拡充することになった。９８年から都市ガス会社に販売している出力１００ｋＷ第１次商品機を拡販すると共に、発電コストを大幅に引き下げた第２次商品機の量産化を２００１年にも開始する方針である。第１次商品機は９８年大阪ガスに１台を納入したのに続いて９９年１月には大阪ガスと東邦ガスに各々１基を納入した他、東京ガスへも販売する予定になっている。第２次商品機は発電効率を向上させると共に部品点数を減らすことにより、第１次商品機６０万円/ｋＷの２/３に相当する製造コスト４０万/ｋＷレベルを実現することが目標として掲げられている。２０００年中に設計と試作機の製作を終え、量産化の目途が立った段階で千葉県市原市の変電システム製作所に量産設備を設置、年間５０台以上の受注を見込んでいる。
（日経産業新聞９９年１月７日）（３）三菱電機
三菱電機は現在までに２００ｋＷＰＡＦＣユニット１１台を実証運転中であり、その内４台が累積運転時間で２万時間を超えた。この度同社はＰＡＦＣ商用化のステップとして、「現在市場に投入している第２世代高信頼機の販売を２０００年度までは継続し、２００１年からは低価格化を図った第３世代機の本格的な量産に入る」との方針を固めたようである。このため９９年半ばまでに第３世代初号機を開発、２年間程度の実証運転を経て２０００年から電力・産業システム事業所内に量産設備を導入し、２００１年頃から出荷を開始する予定と伝えられる。今後セルの設計を一新、幾つかのコンポーネントを同一サイズにすることによる部品点数の削減を図ると共に、製造工程でも機械化・自動化を図るなど、コスト低減のための努力を重ね、第３世代機の価格（据付けおよび調整費を含む）は第２世代機の６０−７０万円/ｋＷをはるかに下回る４５万円/ｋＷ程度にまで下げることをターゲットとして掲げている。
（電気新聞９９年１月７日）（４）日本石油ガスのＬＰＧ燃料ＰＡＦＣ
日本石油ガスは東芝と共同でＬＰＧを燃料とするＯＮＳＩ社製２００ｋＷユニットの実証運転試験を、同社ＬＰＧ輸入基地である新潟ターミナルで実施している。９８年１１月末時点で累積運転時間は１万６００時間、総発電量は１６７万ｋＷｈに達し、東北電力に売電を開始する等、ＬＰＧ仕様では世界的な実績を確立した。同実証研究は国際環境技術移転センター（ＩＣＥＴＣ）からの補助により９６年度から３ヶ年プロジェクトとして行われてきたが、この程２０００年までの延長が認められた。５年間での総投資額は５億円、その内の半額をＩＣＥＴＣが負担している。なお本プロジェクトでは新潟での運転試験と平行して、東芝京浜事業所でも改質触媒の性能・耐久評価や廃熱利用を高めるための研究等をが行われている。
これらの実績をベースに、日石ガスは東芝と販売体制を強化し、９９年４月から地方自治体等をターゲットに販売活動を活発化させることにした。販売価格は４０−４５万円/ｋＷ程度、２００ｋＷ級で８,０００ないし９,０００万円程度になると予測されている。
（化学工業日報９９年１月７日）
ＭＣＦＣ研究組合は、中部電力川越火力発電所構内で建設を進めている１,０００ｋＷＭＣＦＣパイロットプラントのＦＣスタックの据付けを開始した。２５０ｋＷスタック４基を約１ヶ月かけて設置し、９９年４月から運転研究を開始する予定。
（日刊工業、日経産業新聞他９９年１月１４日）
（１）新日鉄
新日本製鉄は９９年１月２７日、ＮＥＤＯによるＳＯＦＣの研究開発プロジェクトに参加すると発表した。ＴＯＴＯおよび九州電力との３社による共同受託で、ＴＯＴＯが８８年から開発してきた湿式円筒型ＳＯＦＣ発電セル技術をベースに、数百ｋＷシステムの開発を目指す。計画では２０００年度に数ｋＷ級システムを完成させ、２００１年度からは数十ｋＷ級ユニットを経て１００ｋＷ級システムを開発、２００３年度からは商業化システムの開発に入る予定である。
（日刊工業、日本工業新聞、化学工業日報９９年１月２８日）（２）電源開発
電源開発は９８年末若松事業所でＳＯＦＣ加圧１０ｋＷ級モジュールの７,０００時間連続運転に成功し、将来の商用機の基本ユニットとなる１００ｋＷ級モジュールの設計に着手する予定であるが、これと平行してＳＯＦＣの付加価値を高めるため、内部改質技術の開発を開始すると発表した。若松事業所でモジュール全体の制御や熱バランスを検証し、その成果は加圧１００ｋＷ級モジュールの設計に反映されることになろう。
（電気新聞９９年１月２０日）（３）京都大学による電極材料製作の新手法
京都大学エネルギー化学研究科の八尾健教授のグループは、ＳＯＦＣ電極の表面被覆用材料としてに欠かせない薄膜用材料を、水溶液から合成する新手法を開発したと発表した。この新製法によって希土類金属と遷移金属を含むマンガン酸化物やコバルト酸化物で構成されるペロブスカイト構造の薄膜を簡単に作ることができる。具体的には先ず材料組成が同じセラミックスを作製、細かく粉砕した粉末をフッ化水素酸水溶液に溶かしてほう酸を添加した後、基盤を水溶液中に浸す。次いで上記基盤を取り出して洗浄し、室温で乾燥させれば基盤表面に薄膜が形成されるという手法である。水溶液から室温で簡単に薄膜が作製され、又大面積化も容易であり、例えば蒸着法に比較すれば、高価な真空装置を要しない点等に長所が認められる。
（日経産業新聞９９年１月１４日）（４）大分大学による電解質の開発
大分大学工学部の石原達巳助教授は、ＳＯＦＣ用電解質としてランタン・ガリウム系酸化物（ランタンガレート）を開発したと発表した。ガリウムはやや高価であるが、ＹＳＺに比較して酸素イオンが１０倍から１００倍のモビリテイーを持つため、作動温度を下げることが可能である。例えば多くの金属が使用できる６００℃レベルでも、ＷＨ社のＳＯＦＣより大きい０.４Ｗ/sq.cmの出力が得られ、更に添加物を加えると性能が３０％も向上することが確認されている。アメリカのＲＰＲＩはこの固体電解質を使ってＳＯＦＣ実験プラントを作製する予定と伝えられる。
（日刊工業新聞９９年２月４日）
アメリカでは住宅用又は可搬式の小用量小型ＰＥＦＣの開発や商業化を目的とした活動が活発になりつつある。以下にそれらの主な活動計画を紹介する。（１）H Power社の商用ユニット
アメリカのH Power Corporationは１９９５年に、ラップトップ型コンピュータのケースに内蔵できるような超小型４０ＷＰＥＦＣを開発し、その試作品を披露したが、それ以降ポータブルＰＥＦＣの研究開発で先導的な役割を果たしてきた。同社は１９９６年にはNew Jersey州交通局との契約によって、道路標識用電源としてのＰＥＦＣを開発し、多くのユニットを生産した。この道路標識には従来から太陽光発電とバッテリが電源として用いられていたが、トンネル内や冬季での運用には困難があり、結局このシステムは信頼性の高いＰＥＦＣによって補完されることになった。
H Powerは１９９８年第２四半期から出力がｋＷ以下の超小型ＰＥＦＣの商業生産を開始した。 過去３年間にコンパクト化と軽量化に大きな努力が払われたと同社は語っている。これらを最近の商品で見ると、定常出力５０Ｗの水素ＰＥＦＣは、容積が5.2cm×6.4cm×5.8cmで、重量が３０５gであり、出力密度は各々２６０Ｗ/lit.および１６０Ｗ/kgとなる。更に１５秒間程度のパルス運転では、定常出力よりも１.５倍程度のピーク出力が可能であり、この場合出力密度はそれぞれ４２０Ｗ/lit. ２６０Ｗ/kgにまで上昇する。バイポーラプレートには端部がフィン構造になったグラファイトが使われており、これはユニットの軽量化と同時に冷却のための放熱板としての役割を果たしている。
(H.Frank Gibbard & Authur Kaufman;Fuel Cells for Portable and Mobile Application, 1998 Fuel Cell Seminar Abstract, Nov.16-19, 1998, Palm Springs, CA pp738-741)（２）カナダのBallard Power Systemsのデモンストレーション
アメリカのCalifornia Environmental Protection AgencyのAir Resources Board(ABR)は、環境規制の導入に対して先導的な役割を果たしている公の機関であるが、ＡＲＢは規制と同時に燃料電池を始めとするクリーンなエネルギー源の普及に対してもプロモータとしての役割を担っている。今回カナダのBallard Power SystemsのFiroz Rasul社長は、出力１００ＷのポータブルＰＥＦＣをＡＲＢに持ち込み、同機関のJohn Dunlap局長に対して、レジャー用可搬電源、バックアップ電源、そして発電プラントに至るあらゆる分野に於いて燃料電池が利用可能であることをデモンストレーションによって説明した。
(FUEL CELL NEWS, Vol.XV No.4-Winter 1999, p4)（３）Plug Power LLC, Latham, NY
同社は９８年６月から水素を燃料とする出力７ｋＷの住宅用ＰＥＦＣ電熱源の実証運転を始めているが、今回新たにメタノールを燃料とする住宅用ＰＥＦＣプロトタイプを開発し、試験運転に成功した。改質器にはイギリスのJohnson Matthey HotSpotthが組み込まれており、プロトタイプの出力は４ｋＷを超えたと報告されている。HotSpotはシステムで発生する触媒燃焼熱を巧妙に利用している点において特徴を持つ改質器(autothermal reformer)である。ＵＳ＄３００万の資金によって、今後３０ヶ月間に８０の住宅用システムの実証運転を行う予定で、実証運転の場所としては、学校、公共住宅、知事の家、観光センター、公園の施設等バライエテイーに富んだ候補地が挙げられている。なお資金は最近通過したClean Water/Clean Air Bond Actに基ずきNew York State Research and Development Authority(NYSERDA)から支出される。（４）American Power, Boston, MA
同社はＥＰＲＩと共同で住宅用ＰＥＦＣ(EPRIGEN units)の実証運転研究をユーザと共同で進めるプロジェクトに参加していたが、この度天然ガスあるいはプロパンを燃料とする出力７ｋＷ住宅用ＰＥＦＣ電源を１５カ所に配備し、公共事業者と共同で試験運転を行うための "alpha"計画の実施協定に調印した。初期のユニットは９９年中旬にもドイツに出荷される予定で、それらの大部分はLeipzig（前東ドイツ）にあるVerbundnetz Gasに設置されるようである。American Powerの親会社であるAnalytic PowerのＣＥＯのD. Bloomfield氏は、他のユニットはドイツのHamburg Gasならびにフランスや日本の公共事業者に配備されると語っている。これらの "alpha units"は定常発電出力は３ないし５ｋＷ、ピーク出力は１０ｋＷで、ユニットのプロトタイプは、Niagara Mohawk Worksに於いて１年半に亘ってテスト運転が実施された。（５）Northwest Power Systems, OR(Oregon)
同社はオレゴン州BendおよびEugeneに於いて、住宅用メタノール燃料５ｋＷＰＥＦＣシステムのデモンストレーションを行った。これはアメリカ北西部の７都市で９８年１１月初頭以来実施してきた巡回デモンストレーション(demonstration tour)に続くイベントであり、スポンサーはBonneville Power Administration(BPA)である。システムはイタリアDe Nora電池と自社の多種燃料蒸気改質プロセッサーによって構成されている。
これに先立って、Northwest Power Systemsは９８年１０月、同社の第１号ユニットをＢＰＡ社に収めている。このシステムは３ベッドルームを備えた面積２,２００ft2(204 m2)の住宅に独立電源として設置され、コジェネレーションとしての実証運転が実施された。コスト予測として最初１２cents/kWhを予想していたが、約１ヶ月の試験運転の後、これよりはわずかに高い１４cents/kWhに訂正された。
(Hydrogen & Fuel Cell Letter, January 1999 Vol.XIV/No.1, pp1-3)（６）大阪ガス
大阪ガスは家庭用ＰＥＦＣコジェネレーションシステムに適用可能な高効率で小型の天然ガス改質装置の開発に成功したと発表した。９９年２月から同装置を用いた家庭の給湯・暖房が可能なＦＣコジェネレーションシステムを実験住宅に取り付けて実証実験を開始する予定である。脱硫器、改質器、ＣＯ変成器および蒸気発生器を一体化することにより、従来の装置に比べてｋＷ当たりの容積が１/２になるなどこの装置は構造が簡単でコンパクトであり、又放熱ロスが低減するので効率は３ないし５％高くなっている。又改質ガス中のＣＯ濃度は１０ppm以下で低くＰＥＦＣには適した性能を示した。同社では２００５年に出力１ｋＷ規模の家庭用ＦＣシステムとして発売を開始したいと語っている。
（朝日新聞９９年１月１５日、読売同、日刊工業同、日経産業同９９年１月１９日、電波同１月２７日）
（１）松下電器産業
松下電器産業は、自動車動力機関用ＰＥＦＣの開発を９９年初頭から本格化させることになり、ＦＣ担当技術者の人数を３０人から６０人へ倍増させる模様である。この開発陣の規模は、同社が力を入れているＤＶＤの最終的な技術開発陣と同等で、同社がＦＣを次世代の最重点商品と評価している証拠と見られている。新聞は電池で最王手の松下電器が自動車用ＦＣの実用化研究に踏み込むことにより、今後この分野での競争が激化しそうだと伝えている。松下は２０００年にも動力源の原型を発表し、以後自動車メーカと協力して電池の性能について厳密な試験を進めたい考えである。
（朝日新聞９８年１２月３１日）（２）三菱自動車工業
三菱自動車工業はＦＣＶの開発体制を拡充し、三菱グループの総合力を活用して研究開発を加速させることになった。すなわち三菱重工以外にも三菱石油やトヨタ自動車等と技術提携を広げると共に、専任の開発スタッフを現在の５名から２０名に増員する予定と伝えられる。具体的には三菱自動車は乗用車技術センター（愛知県岡崎市）内に専任のチームを設置、三菱重工がＦＣ本体および改質装置を担当し、三菱自動車はそれを基に最適な走行システムを創作する。
（日経産業新聞９９年１月１２日）（３）マツダ
マツダのミラー社長は、９９年１月２１日の新年記者会見で、今後４年間に３,０００億円の開発投資を予定していると発表した。新規事業には新型車の他、ＦＣＶ、安全対策や環境関連技術の開発が含まれる。
（日刊工業新聞９９年１月２２日）
日産自動車とスズキは、住友金属、日本電池、三菱ガス化学の５社はＮＥＤＯの委託で日本自動車研究所が実施するＤＭＦＣ開発プロジェクトに参加することになった。上記５社の他に東大、東北大等１０大学および物質工学工業研究所も参画するので、産官学の共同開発体制がとられることになる。初年度は９８年度補正予算事業として５億５,０００万円が計上されており、９９年度以降は企業側も研究費を負担する。研究開発期間は６年間で２０００年度に中間評価を行い、２００３年度には試作車を完成したいと述べている。
（日本工業新聞９９年２月２日）
― This edition is made up as of February 4, 1999 ―
“アメリカは何故ガソリン改質の道を歩むのか？”
"Are Gasoline Fuel Processors the Way to go?" by Davud Hart, London
この記事はイギリスのHydrogen & Fuel Cell Letterのデスクに対するD.H.Hartのコメントである。Hartはアメリカが進めているガソリン改質ＦＣＶの開発戦略に対して、幾つかの理由を挙げて疑問を呈している。以下にその要点を説明する。
アメリカＤＯＥが何故ガソリン改質に拘るのか、Palm Springsでの議論を聞いていても私には理解できなかった。その第１の理由は、元来アメリカＤＯＥは、石油輸入依存体質から脱却することを求めて石油代替エネルギー源の開発に多大の資金を投じてきた。それにも係わらずＦＣＶに関してはガソリンの道を歩もうとしているのは何故なのか？
エネルギー効率の観点から言えば、ＦＣＶの効率は水素が最高で、次いでメタノール、最も効率の低いのがガソリン燃料である。例えばArgonne National Laboratoryによる解析結果は、ガソリン改質ＦＣシステムの効率は、最も理想的な負荷サイクルを仮定しても５５％止まりであり、現実のサイクルでは３５％の程度にしかならないことを示唆している。この程度の効率では、次世代エンジンに対しては勿論、現実のガソリンエンジンに比べても競争に打ち勝てないのみならず、仮にガソリンＦＣＶが普及したとしても、アメリカに於ける石油の輸入依存度は改善されることはないであろう。更に現在開発中のシステムは、自動車に要求される性能を満足するものではなく、これの実用化のためには起動時間、負荷変動応答性、サイズ、重量、コスト面において多くの障害を克服しなければならない。
ＦＣＶ導入の重要な意義の１つは、都市部における大気汚染を改善することである。この観点からガソリンＦＣＶが現在の内燃機関より優れていることは間違いないが、メタノールＦＣＶに対しても有為であるとは言いがたい。更にカリフォルニア州の環境規制では、２００３年以降に販売される自動車の１０％はzero-emission(ZEV)でなければならないとされているが、厳密な意味でのZEVは水素燃料車かＥＶに限られる。
ガソリン以外の燃料の場合は、燃料供給インフラの構築が特にコスト上での主要な障害だと言われている。確かに水素やメタノールは新しいインフラを必要とするが、ガソリンについても現在のインフラがそのまま使えるとは限らない。確かに水素ＦＣＶの場合には、水素の生成と供給のためのインフラは不可欠ではあるが、自動車に搭載する改質システムとインフラ整備の両方を含めたトータルコストを問題にすれば、ガソリンＦＣＶの方が安価になるとの保証は無いはずである。消費者は自動車を購入するとき、運転コストよりも自動車本体の購入コストの上昇をより嫌う傾向があると言われている。消費者はもし簡単に燃料の供給を受けられるなら、ＦＣＶに金を使ってみようという気になるかも知れないが、ガソリンＦＣＶを生産することが必ずしもcost-effectiveになるかどうか、恐らく石油企業にとってはcost-effectiveであったとしても、自動車メーカにとってはより多くのコスト負担を強いられる結果になるかも知れない。
最後にＦＣＶの開発と普及に石油ロビーが関与することになれば、それは負の効果をもたらす可能性がある。それはＦＣＶを受け入れてきた環境グループが、それによって支持を弱める可能性があるからである。この様な傾向が最終的に如何なる影響をもたらすかは明らかではないが、少なくともプラスの方向へ進むとは考えられないのでないだろうか。
(Hydrogen & Fuel Cell Letter, Dec. 1998, Vol.XIII/No.12, p5)