燃料電池評価

HORIBAは、燃料電池(FC: Fuel Cell)の材料評価から生産プロセス、セル・スタックの性能評価まで、幅広い技術でお客様の開発・製造を支援します。 

燃料電池は、水素と酸素の化学反応により電気を発生させる装置です。発電原理・作動温度によって大きく「低温形」「高温形」に大別され、低温形では「固体高分子形燃料電池(Polymer Electrolyte Fuel Cell: PEFC)」、高温形では「固体酸化物形燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell: SOFC)」が代表的なものとして挙げられます。また、燃料電池自動車(Fuel Cell Electric Vehicle: FCVまたはFCEV)等に搭載される「移動型」の燃料電池と、家庭や工場などに設置される「定置型」の燃料電池があります。 

 

目次

燃料電池評価に必要な「はかる」

燃料電池の性能・信頼性・耐久性の向上には、発電中の電気化学的な測定、発電終了後の各部材の解析、各部材の物性評価等に至るまで多岐にわたる評価が求められます。また用途に応じて燃料電池に求められる特性も変化するため、様々な条件で燃料電池を分析・計測・評価する必要があります。

材料分析(触媒、セパレーター、電極材料等)

材料分析(触媒、セパレーター、電極材料等)

HORIBAは、先端材料の研究開発に役立つラボ用分析装置を豊富に取り揃えています。燃料電池の触媒や電解質、セパレーターなどの材料の物性を、さまざまな手法で評価できます。

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燃料電池 材料評価 ソリューション

燃料電池 性能評価・劣化評価

燃料電池評価装置 Evaluator シリーズは、燃料電池セル、スタック、システムの試験・評価に最適な評価装置であり、燃料電池の評価を行います。性能評価に加え、耐久性評価や劣化加速試験などを高い安全性にもとづいて実施します。

また、水素ガス測定装置 HyEVOで、電解質膜を透過(クロスリーク)する未反応水素ガスを計測することにより、燃料電池の性能を評価できます。

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固体高分子形燃料電池(PEFC)評価装置 Evaluator LTシリーズ
固体酸化物形燃料電池(SOFC)評価装置 Evaluator HTシリーズ
水素ガス測定装置 HyEVO
ポータブル水素発生機 OPGUシリーズ

燃料電池 劣化監視

燃料電池は発電時に水が生成します。この生成水のpH値(酸性・アルカリ性)は、電解質膜の劣化や金属セパレーターの腐食などが原因で変化します。生成水のpH値をモニタリングすることで、燃料電池材料の劣化状態を把握できます。

また、排気される凝縮水中の水質計測や排気ガス中のCO2を計測することで、燃料電池の劣化度合を評価できます。

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微量サンプリングpHモニタ UP-100シリーズ
二酸化炭素(CO2)濃度測定装置 APCA-370

混合ガス発生・流量制御

燃料電池の開発では、さまざまな条件下の混合ガスを模擬的に作り、そのガス流量を制御して燃料電池に供給し、試験や評価を実施します。それには、高精度な気化装置、混合装置、流量制御装置が必要です。HORIBAは、半導体プロセスにも使われる流量制御技術を有し、ガス濃度・湿度の正確なコントロールで燃料電池開発・試験をサポートします。詳しくはこちらをご覧ください。

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燃料電池試験用水素ガスの供給に:
ポータブル水素ガス発生器 OPGU Series
H2/O2/ N2 ガス流量の精密制御に:
デジタルマスフローコントローラ SEC-N100
ライン内圧力の制御・監視に:
オートプレッシャーレギュレータ UR-Z700
要求する湿度の加湿に:
H2O 気化システム VAPBOX
加湿制御用H2Oの測定に:
液体マスフローメータ LF-F20
ライン圧力監視に:
キャパシタンスマノメータ(圧力センサー) VG-200

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エンジニアリングサポート・事例

ターンキーソリューション

水素を取り扱う試験棟の立ち上げにおいては、従来よりもより厳密な安全対策が必要とされます。

実験棟施工のトータルパッケージであるターンキーソリューションでは、複数業者への発注、仕様決定に至るまでの打ち合わせ、建築の安全・工程・品質管理、さらに導入後の運用・メンテナンスや作業の高効率化まで、安全性と使いやすさを重視しながら、試験室運用開始の直前まで忙しいお客様にかわりHORIBAが一括で施工を承ります。

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ターンキーマネジメント

HORIBAの新たなリスクアセスメント手法(機械安全規格 ISO 12100 準拠)

バッテリや水素を取り扱う試験棟の立ち上げにおいて、その安全対策は、通常の試験設備とは全く違う観点で行う必要があります。

HORIBA独自の新たなリスクアセスメント手法では、「4つの視点(物理的接触・エネルギー伝達・情報通信・物質移動)」でシステム間の関係性を分類することで、リスクを漏れなく洗い出し・対策するとともに、コストと時間を極小化しながら安心・安全を担保します。

分析のご相談・受託分析サービス

HORIBAグループで分析・サービス事業を担う株式会社堀場テクノサービスでは、分析を主要な業務とする「Analytical Solution Plaza」を京都・東京に設置しています。

特に京都では、HORIBA FuelCon社製「Evaluator CT-50」を導入した「Energy Test Cell」と呼ばれる専用の試験室を新たに設置し、燃料電池(SOFC)、水電解(SOEC)の単セルの評価から、メタネーションや触媒の評価まで、また製品のデモンストレーションから受託分析までご提案できます。

お気軽にご相談ください。

 

技術情報

セミナー動画

水素・カーボンニュートラル社会の実現に貢献する「はかる」技術


FCV評価

FCV向けの燃料電池の各種性能評価技術とエンジニアリングを提案します。

定置型燃料電池評価

定置向けの燃料電池の各種性能評価技術とエンジニアリングを提案します。

エンジン/発電タービン

水素・アンモニアエンジン/発電用ガスタービン(混焼・専焼)の計測・評価を行います。

水素ステーション評価

水素ステーションの安全性・品質向上や運用効率化に貢献します。

水電解評価

水素の高圧貯蔵に対応する水電解評価装置を提供します。

水素製造評価

水素製造プロセスへの組み込みエンジニアリングもグローバルに対応します。

水素エネルギーTOP

水素・アンモニアなどを媒体とするエネルギーの製造・利用に役立つ、HORIBA独自の幅広い「はかる」技術

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