つくば燃料電池研究所における製品開発概要

　ポテンシャル　-　材料開発及び製品開発

　（株）つくば燃料電池研究所は、これまで産業技術総合研究所において10年以上にわたり培ってきた研究開発力を生かし、ベンチャーとして独立後も、燃料電池及び関連技術に関するさまざまな研究開発を行っています。

　例えば、産業技術総合研究所においては、家庭用燃料電池で問題となる、燃料極触媒における一酸化炭素被毒の問題を解決するため、耐CO被毒性に優れた白金・有機金属錯体複合触媒の開発を行ってきました。これらは、携帯機器用の小型燃料電池にも応用できる技術であり、メタノールやギ酸燃料極に有効な触媒であることも見出されています。

　同様に、燃料であるメタノールが電解質を透過してしまう現象（メタノールクロスオーバ）を低減するため、メタノールバリヤー性に優れた高伝導性ポリマー電解質膜開発も行い、安価でありながら耐久性の高い新規炭化水素系酸性高分子膜の探索と開発に成功しました。

　また、直径1 mm以下のチューブ状ポリマー電解質膜を用いた、マイクロチューブダイレクトメタノール燃料電池の開発など、システム研究にも携わってきました。

　最近では、触媒の探索に欠かせない、燃料電池のモデル試験装置（半セル試験装置）や燃料電池単セル試験機（ホットプレス一体型燃料電池試験装置）の製品化を行うとともに、二酸化炭素電解還元評価装置、リング・ディスクフローセルなど、新たな計測技術の開発も行っています。

　これらの技術を生かし、計測機器、試験機および検査機器、計測技術の開発と販売を中心とした運営を目指しており、さまざまなヒント及びご提案にお応えできるように努めて参ります。

　受託研究

　燃料電池材料開発のための共同研究、燃料電池材料試験、電気化学計測など、様々な受託研究（秘密厳守）を実施しております。お気軽にご相談下さい。

燃料電池等触媒評価

回転電極法概要

単セル試験法概要

計測評価受託費用の例

 

　技術の公益性

　近未来の「水素エネルギー社会」においては、水素インフラに基づく環境負荷軽減技術としての燃料電池発電技術開発の一層の進展が望まれています。例えば、経済産業省「水素・燃料電池戦略協議会」の2016年水素・燃料電池戦略ロードマップが提案され、そこでは、

１．家庭用燃料電池（エネファーム）の自立化、

２．ハイブリッド車の燃料代と同等以下の水素価格の実現、

３．水素ステーションの自立化

によって定置用・自動車用燃料電池技術を世界市場へ拡大するとともに、水素を新たなエネルギー源とするインフラ整備（水素発電）、CO2フリー水素供給システム（水素製造・輸送・貯蔵）の確立が求められています。

　これらの課題の障壁になっているのが材料コストによる製品価格高の問題（エネファームは200万円、燃料電池自動車は700万円近く）であり、安価な材料の開発が必須ですが、それには多くの資金とマンパワーの投入が必要で、解決に向けて研究の一層の効率化が求められています。

　また近年は、気候変動、地球温暖化問題の原因物質としての二酸化炭素排出削減問題が世界中で関心を持たれており、「カーボンニュートラル社会」に向けた二酸化炭素回収・固定化技術にも大きな期待が寄せられています。その解決に向けた1つの重要な技術は二酸化炭素電解還元技術であり、有効な技術開発のための新材料評価技術が不可欠となっています。
　弊社では「電気化学計測」を大幅に活用した、評価モデル試験機開発の一環として、
・電気化学的手法によるガス反応系の制御
・上記に関連し、水素ガス反応、酸素ガス反応、CO2ガス反応の電気科学制御技術
をシーズとして有しており、それらに基づいて上記の評価装置開発に取り組んでいます。

　つくば燃料電池研究所では、簡便・低コストを可能にする材料試験法の開発に寄与しながら、水素クリーンエネンルギー社会、カーボンニュートラル社会を目指した、持続可能な社会の実現に貢献します。