燃料电池现状普及向课题

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1、燃料電池の現状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、地球温暖化の進展や将来的なエネルギー資源の逼迫が見込まれるなか、水や炭化水素などの構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、経済産業省が策定した「新産業創造戦略」（2004年５月）においても、戦略７分野のひとつに掲げられ、現在、定置用（家庭用、産業用）、自動車用、携帯機器用電源として、広範な業界において、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査会需給部会「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、省エネが進んだケースで、自動車が1,500万台、定置用が1,250万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、携帯機器用からオフィスビルや工場用の発電装置としてまで、幅広い分野での導入が見込まれている。既に、産業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んでいない。一方、出力は限ら

3、れるが、常温での作動も可能な固体高分子型燃料電池の実用化に向けた動きが活発となっている。３．携帯機器用燃料電池（１～15W程度）は、今後のユビキタス社会に向けて、携帯機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として期待されており、電機メーカーに加えて、携帯電話会社が実用化に向けた研究開発に取り組んでいる。現在、携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エネルギー密度を数倍（理論的には10倍、現実的にも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、充電時間が不要、などの利点を有している。ただし、主要メーカーでは、将来的には携帯電話への内蔵タイプの導入を目標としているものの、小型化技術の確立には時間を要するとみられるため、従来の二次電池を内蔵し、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、各家庭で消費される電力の一部を、個々の住宅内に設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、源とする機器も投入され、さらに灯油タイプなどの開発も進められている。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（エコキュート）などの新技術製品が投入されており、利用形態に合わせて、燃料電池を含めたこれらの画期的なシステムを広く導入することにより、省エネ、環境対策面での効果拡大が期待される。５．自動車用燃料電池（50～100kW程度）は、従来型の内燃機関を利用した自動車に比べ、エネルギー利用効率が高く、走行時の環境負荷が小さいなどの利点があり、また、将来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参入を目指す企業や官公庁などへのリース販売を実施している。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。携帯機器用では、メタノールが有力な燃料とされており、小売店などで購入した液体燃料のカートリッ

7、ジを装着して利用する方法が想定されている。また、定置用（家庭用・産業用）では、水素改質装置を附設することにより、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、灯油などから改質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条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体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