燃料電池スタック搭載小型移動体電源の試作開発・商品化

燃料電池はCO2削減に効果的であるとされ、世界規模で開発や普及が進められている。特に小型燃料電池は、ポータブル発電機、無停電電源、補助電源装置など多様な用途が想定されている。一方で、安定的に供給される段階には至っていない。

燃料電池材料の選定として、セパレーターの材料と適正な流路パターンを検討した。カーボングラファイトについて樹脂含浸の有無で電気的性能、コスト、水素の不透過性を検証した。構造設計では、アノード極を純水素供給式、カソード極を大気取り込み式とした固体高分子型燃料電池を搭載する移動体電源を設計した。MEA（膜・電極接合体）の製造効率と寸法精度を高めるため、MEA作製用治具と加熱加圧負荷機構を設計・製作し、試作MEAの評価と性能比較を行った。回路と補機類では、電力を直接出力する方式と補助回路・制御回路で一定出力する方式を設計し、水素と酸素の供給制御も検討した。

セパレーターの酸素側と水素側に最適な材料を適用し、性能を確保したうえでコスト削減を実現した。セパレーターの厚みを薄くし両面に流路を設けたことで、スタック構成は従来の約半分の厚みとなった。MEA作製用の加熱加圧負荷機構では銅板と耐熱性樹脂を用い、最大温度差を5℃以内にした。試作品では回路の導通、水素供給、補機類の正常動作を確認し、発電力の直接供給とバッテリーへの回路切替供給を実現した。

今後は燃料電池の特長が生かせるニッチ分野に重点を置き、販路拡大を目指す。