トヨタが「MIRAI」譲りの燃料電池システムをパッケージ化!

H.Tanaka
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2021/03/02 17:00

さまざまな用途に活用できるFCモジュールで水素の利用拡大を後押し!

トヨタは、燃料電池(FC)システムをパッケージ化したFCモジュールを開発。2021年春以降、販売を開始する。このモジュール化によりトラック、バス、鉄道、船舶などのモビリティや定置式発電機など、さまざまな用途のFC製品の開発・製造事業者(以下、FC製品事業者)が容易にFCシステムを活用することが可能となる。

近年、各国・地域で水素を活用するさまざまな政策が打ち出され、多くの企業の参入が相次いでおり水素・FC技術を活用するニーズが高まっている。そこで、トヨタは今後もカーボンニュートラルの実現に貢献するために、温暖化防止に向けたCO2排出量の削減を目指し、燃料電池自動車(FCV)の普及のみならず多くのFC製品事業者とともにFC製品の普及による水素活用の促進を目指し、FCのシステムサプライヤーとしての取り組みを強化する。

トヨタは、FCVの「MIRAI」やFCバス「SORA」の販売、FC製品事業者へのFCシステムの販売、さらにはFC関連の特許実施権無償提供など水素社会実現に向けた取り組みを進めてきた中で、様々な業界で多くのFC製品事業者が自社製品に適合させやすいFCシステムを求めていることがわかった。

こうしたニーズに応えるために、トヨタは高性能化された2代目MIRAIのFCスタックやエア供給・水素供給・冷却・電力制御など各々のFCシステム関連部品をひとつのコンパクトなパッケージに。完成したパッケージは、定格出力60kWと80kWの2種。各々に縦型(TypeⅠ)と横型(TypeⅡ)の2種の計4タイプを揃えている。

この長年にわたるFCV開発で培ってきた技術、「MIRAI」で使用され世界の様々な使用環境の中で蓄積してきた知見・ノウハウを活かして開発したFCモジュールの具体的な特徴は、以下のとおり。

2代目MIRAI

汎用性の高いラインアップ・高い搭載性

電圧範囲が広く(400~750V)、FC専用の昇圧コンバーターを内蔵したことでモーター・インバーター・バッテリーなどを備えた既存の電気機器に直接接続することができるため、より容易にFC製品の開発・製造が可能に。モジュール化により利便性を大幅に向上している。

また、用途に応じて4タイプのモジュールを組み合わせることにより、様々な出力、搭載スペースに応じて柔軟に適合することが可能になった。加えて、モジュール化によりFCシステム関連部品を個々に搭載するための設計や各部品間の接続が不要になるとともに、適合させる機器との接続箇所を少数に集約することができるため、容易に搭載が可能となっている。

優れた安全性・信頼性、安心して使えるサポート体制

「水素を漏らさない」、「万一漏れても検知して止める」といった水素の使用や高電圧に対する安全性については、FCVやハイブリッド車などの電動車開発で培ってきた対策を実施した。さらに、低・高温時や酸素量が少なくなる高地でのシステム稼働、振動対策など幅広い使用環境に対応している。また、FC製品事業者が本モジュールを活用する際は、要望に応じて、経験豊かなエンジニアが、燃費や使用期間、ランニングコストなどに応じた最適配置・設計をサポートする。

優れた基本性能(高出力・経済性)

発電時の生成水をFCスタック内部で循環させることにより加湿器を無くした、コンパクトなトヨタFCシステムの特徴を活かし、世界トップレベルの体積当たり出力密度を実現し、メンテナンスが簡便で少頻度で済むため、購入から使用、廃棄に至るまでの総コスト低減に寄与している。

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