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パナソニック、車載用などの大出力燃料電池の評価装置を開発

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パナソニックパナソニック プロダクションテクノロジーは、車載用途向け燃料電池の「ショートスタック評価装置」と、基礎研究向けの「単セル評価装置」を開発した。

同社が家庭用燃料電池で長年培った評価技術を継承しつつ、車載用途で必要な大出力に対応する、高精度な水素ガスの圧力制御、温度制御、電流制御の機能を追加。高精度な評価装置を使用することで、開発効率が改善され、車載用燃料電池の早期商品化、コストダウンを実現する。

同社は、家庭用燃料電池の開発において、短期開発のための評価手法・技術を蓄積している。例えば、供給するガスの露点を高精度に制御する機能や、異物を介在させない構造などを評価装置に搭載し、開発効率の向上を実現してきた。

今回開発した評価装置は、これらのノウハウを継承するだけでなく、車両での実使用状態に近い起動・停止性能などの評価も可能とし、車載用での開発効率向上を実現。

こうした評価装置を、燃料電池車開発メーカーだけでなく、燃料電池の部材開発メーカーなどに提供することで、車載用燃料電池の早期商品化、コストダウンを可能にし、燃料電池車の開発の加速に貢献する。

また、商品開発のステップに合わせた、単セル評価からフルスタック評価までの基本装置群の展開と、面内電流分布測定、発電シミュレーション、環境温度対応等のオプション機能展開も順次行い、さらなる貢献を目指す。

燃料電池の開発では、対象となる「単セル」や「ショートスタック」「フルスタック」に対して、燃料である水素、空気の温度・露点・流量を変化させ、短時間及び長時間の発電特性評価を行い、最適な電解質膜、触媒等の材料組成と、構造及び接合プロセスを決定していく。

その際、これらの項目や条件を測定する精度不足により、開発効率が上がらないという課題があった。また、車載用途の燃料電池は、家庭用途と比較して100倍以上の出力が必要とされている上、使用環境や走行状態など想定される実使用条件も多岐に渡るため、評価装置での検証がますます重要となるため、より高精度な評価装置の開発が望まれている。

なお、「ショートスタック」は、発電モジュールを複数枚積層した燃料電池。「単セル」は、発電モジュール単体で構成した燃料電池。「フルスタック」は、発電モジュールを複数枚積層して構成され、商品に搭載される燃料電池。

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