燃料電池現(xiàn)狀普及向課題

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1、燃料電池の現(xiàn)狀と普及に向けた課題【要旨】１．世界的なエネルギー需要の増大に伴い、地球溫暖化の進(jìn)展や將來(lái)的なエネルギー資源の逼迫が見(jiàn)込まれるなか、水や炭化水素などの構(gòu)成原子として豊富に存在する水素をエネルギー源とする次世代のエネルギーシステムである燃料電池への期待が高まっている。燃料電池は、経済産業(yè)省が策定した「新産業(yè)創(chuàng)造戦略」（2004年５月）においても、戦略７分野のひとつに掲げられ、現(xiàn)在、定置用（家庭用、産業(yè)用）、自動(dòng)車用、攜帯機(jī)器用電源として、広範(fàn)な業(yè)界において、実用化に向けた取り組みがなされている。また、総合資源エネルギー調(diào)査會(huì)需給部會(huì)「2030年のエネルギー需

2、給展望（中間とりまとめ）」（2004年10月）では、省エネが進(jìn)んだケースで、自動(dòng)車が1,500萬(wàn)臺(tái)、定置用が1,250萬(wàn)kWに拡大する可能性があるとしている。２．燃料電池（fuelcell）は、使い切りの乾電池や、充電により電気をためておく２次電池とは違い、水素や、水素を含んだメタノールなどの燃料を投入することにより、繰り返し利用が可能な発電器といえる。燃料電池は、攜帯機(jī)器用からオフィスビルや工場(chǎng)用の発電裝置としてまで、幅広い分野での導(dǎo)入が見(jiàn)込まれている。既に、産業(yè)用のりん酸型燃料電池の製品化が先行したものの、コスト面の課題などから普及は進(jìn)んでいない。一方、出力は限ら

3、れるが、常溫での作動(dòng)も可能な固體高分子型燃料電池の実用化に向けた動(dòng)きが活発となっている。３．?dāng)y帯機(jī)器用燃料電池（１～15W程度）は、今後のユビキタス社會(huì)に向けて、攜帯機(jī)器の利用増大に伴う電池容量の一層の拡大ニーズに対応する技術(shù)として期待されており、電機(jī)メーカーに加えて、攜帯電話會(huì)社が実用化に向けた研究開発に取り組んでいる?，F(xiàn)在、攜帯電話やノートパソコンなどの電源として利用されているリチウムイオン電池と比較して、①エネルギー密度を數(shù)倍（理論的には10倍、現(xiàn)実的にも３倍程度）に増加させることが可能、②メタノールなどを充填した燃料カートリッジを交換すれば継続使用が可能となり

4、充電時(shí)間が不要、などの利點(diǎn)を有している。ただし、主要メーカーでは、將來(lái)的には攜帯電話への內(nèi)蔵タイプの導(dǎo)入を目標(biāo)としているものの、小型化技術(shù)の確立には時(shí)間を要するとみられるため、従來(lái)の二次電池を內(nèi)蔵し、燃料電池で充電する方式の開発を先行させている。４．家庭用燃料電池（１kW程度）は、各家庭で消費(fèi)される電力の一部を、個(gè)々の住宅內(nèi)に設(shè)置した発電システムで賄うとともに、排熱を給湯などに利用することができるため、消費(fèi)エネルギーの低減およびCO2の排出削減が期待されている。2005年２月から都市ガスを利用した家庭用燃料電池のリース販売が開始されたのを皮切りに、３月にはLPGを燃料

5、源とする機(jī)器も投入され、さらに燈油タイプなどの開発も進(jìn)められている。なお、家庭用給湯部門では、これまで省エネの取り組みが遅れていたが、近年、CO2冷媒ヒートポンプ電気給湯機(jī)（エコキュート）などの新技術(shù)製品が投入されており、利用形態(tài)に合わせて、燃料電池を含めたこれらの畫期的なシステムを広く導(dǎo)入することにより、省エネ、環(huán)境対策面での効果拡大が期待される。５．自動(dòng)車用燃料電池（50～100kW程度）は、従來(lái)型の內(nèi)燃機(jī)関を利用した自動(dòng)車に比べ、エネルギー利用効率が高く、走行時(shí)の環(huán)境負(fù)荷が小さいなどの利點(diǎn)があり、また、將來(lái)の化石燃料逼迫に備えた次世代の有力システムとして期待され

6、ている。既に2002年から一部メーカーが、燃料電池関連ビジネスへの參入を目指す企業(yè)や官公庁などへのリース販売を?qū)g施している。近年、ガソリンハイブリット車に関する性能が著しく向上していることもあり、燃料電池車の普及ペースが緩やかになる可能性も考えられるが、現(xiàn)在、主要メーカー各社では、実用化に向けたエネルギー効率の向上やコスト低減、耐久性向上、走行距離延伸などのための技術(shù)開発に取り組んでいる。６．燃料電池で利用する水素の供給源および供給方法については、出力や用途により大きく異なる。攜帯機(jī)器用では、メタノールが有力な燃料とされており、小売店などで購(gòu)入した液體燃料のカートリッ

7、ジを裝著して利用する方法が想定されている。また、定置用（家庭用?産業(yè)用）では、水素改質(zhì)裝置を附設(shè)することにより、既存インフラを利用して各家庭に配送されている都市ガスやLPG、燈油などから改質(zhì)した水素を使用できることから、大掛かりなインフラ整備の必要がない。一方、自動(dòng)車用は、燃料電池を限られたスペースに収納し走行するといった條件を満たすためには、高純度の高圧水素を燃料タンクに搭載する方式が有力とみられている。水素の安定的かつ効率的な製造、輸送および供給のための體制整備が不可欠であり、段階的な取り組みが求められる。７．海外においても、燃料電池普及に向けた