ENEOSとトヨタ ウーブン・シティで水素エネ実証

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2021年6月11日

 ENEOSはこのほど、トヨタ自動車が静岡県裾野市で建設を進める未来技術実証都市、Woven City(ウーブン・シティ)での水素エネルギー利活用について、トヨタと具体的な検討を進めることに基本合意したと発表した。

ウーブン・シティでカーボンニュートラル実現を目指す
ウーブン・シティでカーボンニュートラル実現を目指す

 両社は、トヨタの子会社でソフトウェアを中心とした様々なモビリティの開発を担うウーブン・プラネット・ホールディングスとともに、水素を「つくる」「運ぶ」「使う」という一連のサプライチェーンに関する実証をウーブン・シティおよびその近隣で行い、日本や世界の多くの国が宣言する2050年までのカーボンニュートラル実現への貢献を目指していく考えだ。

 ENEOSは、四大都市圏で商用水素ステーションを45カ所展開する水素事業のリーディングカンパニー。本格的な水素の大量消費社会を見据えたCO2フリー水素のサプライチェーン構築や、水素製造に関する技術開発にも取り組んでおり、エネルギーの低炭素化を推進している。

 一方、トヨタは、水素を将来の有力なクリーンエネルギーと位置づけており、乗用車から商用車、産業車両、鉄道、船、定置式発電に至るまで様々な用途での水素や燃料電池(FC)技術の開発・普及に取り組んでいる。

 こうした両社の水素の知見を生かし、ウーブン・シティを拠点にした様々な実証により、モビリティや人のくらし、そして街全体のカーボンニュートラルを目指すことで、水素を身近に感じてもらいながら、豊かさと持続可能性が両立する社会の実現に挑む。

 具体的には、①ENEOSによるウーブン・シティ近隣での水素ステーションの建設・運営②同水素ステーションに設置した水電解装置により再生可能エネルギー由来の水素(グリーン水素)を製造し、ウーブン・シティに供給。トヨタは定置式FC発電機をウーブン・シティ内に設置し、グリーン水素を使用③ウーブン・シティおよびその近隣での物流車両のFC化推進、FC車両を中心とした水素需要の原単位の検証とその需給管理システム構築④ウーブン・シティの敷地内に設置予定の実証拠点での水素供給に関する先端技術研究を行う。

NEDOなど 耐久レース参戦水素エンジン車に水素提供

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2021年6月8日

 新エネルギー・産業技術総合開発機(NEDO)など6者は、先月21~23日に富士スピードウェイで開催された「スーパー耐久シリーズ2021第3戦」の参戦車両に、水素エンジンの燃料の一部として低炭素水素を提供した。

 参戦車両は、トヨタ自動車が新たに開発した、レーシングチーム「ORC ROOKIE Racing」の水素エンジン車で、燃料電池車が水素と酸素の化学反応で発生した電気でモーターを駆動するのに対し、水素を燃焼して動力を発生させるもの。ガソリンエンジンの燃料供給系と噴射系を変更。微量のエンジンオイル燃焼分を除き、走行時にCO2を発生しない。優れた環境性能と同時に、音や振動を含めた「クルマを操る楽しさ」を実現する可能性を秘めている。

 一方、NEDOが提供した低炭素水素は、福島県浪江町の実証設備「福島水素エネルギー研究フィールド」(FH2R)で製造した水素。東芝エネルギーシステムズ、東北電力、東北電力ネットワーク、岩谷産業、旭化成とともに、再生可能エネルギーと世界最大級の水素製造施設を利用し、低コストでクリーンな水素製造技術の確立を目指している。昨年2月の完成以降、主に圧縮水素トレーラーやカードル(ガス貯蔵容器)で定置式燃料電池の発電用途として福島県内の需要先へ供給する実証試験を行っている。

 NEDOは今後もFH2Rでの取り組みを通じ、水素エネルギーの普及拡大に向けた情報発信を進めていく。なおレースで最終ドライバー務めたトヨタの豊田章男社長は、水素社会にあっても既存の内燃機関を生かすことの重要性に言及した。結果は完走。走行距離1634Km、走行時間11時間54分、水素充填回数35回、充填時間は4時間5分であった。

日鉄ケミカル&マテリアル 新規多孔質炭素材、FCV採用で表彰

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2021年4月5日

 日鉄ケミカル&マテリアルは2日、トヨタ自動車の新型燃料電池車(FCV)「MIRAI」に採用された多孔質炭素材料「エスカーボン/MCND」について、FCスタック(水素と酸素の化学反応を利用した発電装置)の小型化・高性能化に大きく寄与したことが評価され、「新型MIRAIプロジェクト表彰・技術の部」を受賞したと発表した。

 日鉄ケミカル&マテリアルは、自然科学研究機構分子科学研究所の西信之名誉教授との共同研究により「エスカーボン/MCND」を開発。2013年よりサンプルワークを進める中、量産プロセスの確立に成功し、昨年12月に発売された「MIRAI」のカソード電極用の触媒担体として採用された。世界的な脱炭素・水素利用拡大の流れもあり、自動車用途をはじめとする燃料電池市場は今後も成長が見込まれている。

 同社は、FCVの普及、水素社会の実現に貢献するとともに、より幅広い分野への応用展開も含め、さらなる事業の拡大に取り組む。そして今後とも、日本製鉄グループの一員として、日本のカーボンニュートラル実現に貢献していく考えだ。

帝人フロンティア ポリエステル立体成型吸音材が新型FCVに採用

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2021年3月19日

 帝人フロンティアは18日、同社が開発したポリエステル立体成型吸音材が、トヨタ自動車の燃料電池自動車(FCV)・新型「MIRAI」(昨年12月発売)の燃料電池(FC)システムに採用されたと発表した。

ポリエステル立体成型吸音材の外観
ポリエステル立体成型吸音材の外観

 FCシステムは、高圧水素タンクから供給される水素と空気中から吸い込んだ酸素を、発電部位のFCスタックで化学反応させることにより電気と水を発生させるもの。立体成型吸音材は、その反応時に発生する水をFCスタックや排水管内からダクトを通じて車外に排出する際に、水が通過するノイズを低減するために使用される。

トヨタ新型FCV『MIRAI』の内部構造イメージ図
トヨタ新型FCV「MIRAI」の内部構造イメージ図

 今回新型「MIRAI」に採用されたポリエステル立体成型吸音材は、要求性能を実現するために、原料繊維のタイプや不織布の仕様、積層構造の検討などを重ねて開発。特殊成型設備に適合した金型を製作するとともに、内部まで均等に熱浸透させることで高精度な成型を可能にする特殊工法により、複雑なFC部品の形状に隙間なく充填し吸音性能を発揮する。

 帝人フロンティアは、戦略領域であるモビリティ用途に向けてさらに展開を強化し、持続可能な社会の実現に向けたソリューション提供を通じて、「未来の社会を支える会社」を目指していく考えだ。

宇部興産 ナイロン樹脂が新型FCV高圧水素タンクに採用

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2021年3月5日

 宇部興産はこのほど、トヨタ自動車の燃料電池車(FCV)の新型「MIRAI」に、高圧水素タンクライナー向けナイロン6樹脂「UBE NYLON 1218IU」が採用されたと発表した。2014年に発売された先代モデルから継続しての採用となる。

「MIRAI」の燃料電池ユニット
「MIRAI」の燃料電池ユニット

 「1218IU」は、「MIRAI」に搭載される高圧水素タンクの最内層の構成部材として使用され、水素が外部に漏れだすことを防止する樹脂ライナーの材料としての厳しい要件をクリア。ナイロン6樹脂としての優れた水素透過防止性能をもつとともに、水素ガスの充填や放出によるタンク温度の急激な変化に対する耐久性、また低温環境下の耐衝撃性などについても極めて優れた機械的性質を示す。

ナイロン6樹脂が採用された新型FCV「MIRAI」
ナイロン6樹脂が採用された新型FCV「MIRAI」

 宇部興産は1959年からナイロン6樹脂の製造販売を開始。グローバルでの生産能力は19万8000tと世界有数の規模を保有している。近年ではより高度化する市場のニーズに対し、顧客との共同開発を通じたコンポジット事業の技術提案力や製品開発力、さらにその安定した品質に基づくソリューション提供型ビジネスを高く評価されている。また、日本・アジア・欧州・北米の4極体制により、「1218IU」についても高圧水素タンクの樹脂ライナー材料として適切なグローバル供給体制を確立している。

 

東亞合成 トヨタの新型FCVに高機能接着剤が採用

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2021年2月2日

 東亞合成は1日、トヨタ自動車が昨年12月から販売を開始した燃料電池自動車(FCV)の新型「MIRAI」に、高機能接着剤製品が採用されたと発表した。採用されたのは、UV硬化型接着剤「アロニックスUVX」と特殊変性オレフィン系ホットメルト「アロンメルト」の2製品。

新型『MIRAI』の燃料電池ユニット(写真協力:トヨタ自動車)
新型「MIRAI」の燃料電池ユニット(写真協力:トヨタ自動車)

 「アロニックスUVX」は、東亞合成の光硬化型樹脂「アロニックス」をベースにした接着剤で、燃料電池セル内の接着が困難な電解膜とセル内部品との接着性や接着剤使用工程上の塗布性を高め、燃料電池内部でのガスのリークを防ぐ接着シール効果を発現する。また、UV硬化により組み立て工程時間を大幅に短縮し生産性向上にも寄与する。一方、「アロンメルト」は、燃料電池セルで使われる金属セパレーター同士を強固に接着し、ガスの流路を確保する。

新型『MIRAI』(写真協力:トヨタ自動車)
新型「MIRAI」(写真協力:トヨタ自動車)

 FCVは、数百枚積層された燃料電池セル内で水素と酸素を反応させることにより発電し、モーターを駆動して走行する。今回開発した高機能接着剤2製品は、燃料電池セル内での水素と酸素の流路を保ち、生成された水の排水性を高めるシールとセル内部品の接着を行うために採用されたもの。いずれの接着剤もFCVの心臓部ともいえる燃料電池の発電システムに重要な役割を担っており、高耐久・高信頼性が要求される車載スペックも満たした。

 東亞合成は、今後とも燃料電池の性能や生産性の向上に資する研究開発を進めるとともに、徳島工場(徳島県徳島市)の電解工場から産出する水素を活用したFCV向け水素ステーションの設置を推進するなど、FCVの普及さらには2050年に向けた脱炭素社会の実現に貢献していく考えだ。

三菱ケミカル 炭素繊維複合材がトヨタ車のルーフに採用

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2020年11月17日

 三菱ケミカルは16日、炭素繊維複合材料である「SMC(シート・モールディング・コンパウンド)」が、トヨタ自動車から今年9月に発売された「GR ヤリス」のルーフに採用されたと発表した。

SMCが採用されたヤリスのルーフ
SMCが採用されたヤリスのルーフ

三菱ケミカルが開発したSMCは、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)の中間基材の一種で、長さ数cmにカットした炭素繊維を樹脂中に分散させたシート状の材料。プレス成形により2~5分程度の短時間で部材に加工でき、連続した炭素繊維に樹脂を含浸させた中間期材である「プリプレグ」に比べ、複雑な形状の部材を成形することができるといった特長がある。また、機械特性が均質に近いため、従来の部材設計ノウハウを生かしながら比較的容易に炭素繊維を利用して、軽量化と高強度化を実現することが可能。

ヤリス
ヤリス

 今回「GR ヤリス」での採用は、SMCを使用することにより大幅な軽量化と高い部材性能を実現できる点、また、SMCが複雑形状の部材を生産可能とする成形性に優れる点が評価された。トヨタにSMCが採用されるのは、2017年の「プリウス PHV」のバックドアの骨格、「レクサス」LC500、LC500hのドアインナーおよびラゲッジインナーに続き、3件目となる。

 昨今の自動車市場では、電動化やCO2排出規制の強化などを背景に車体の軽量化に対する要求が高まっている。三菱ケミカルは、今後も炭素繊維・CFRPをはじめとする最先端素材の研究・開発を加速させ、技術革新の著しいモビリティ分野に対して最適なソリューションを提供するため、積極的に事業を展開していく考えだ。

神戸製鋼など 「水素バリューチェーン推進協議会」設立

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2020年11月12日

 神戸製鋼所はこのほど、水素社会の構築・拡大に取り組む民間企業8社とともに水素分野のグローバルな連携や水素サプライチェーンの形成を推進する新たな団体「水素バリューチェーン推進協議会」を設立し参画すると発表した。

 多くの国々が水素社会実現に向けた取り組みを加速し、日本でもCO2削減に向けた水素利用促進が議論される中、水素需要拡大のために様々な企業が連携し、安価な水素の供給と水素利用を促進し、水素社会構築を加速させるために①水素需要創出②スケールアップ・技術革新によるコスト低減③事業者に対する資金供給の課題解決を目指す横断的な団体が必要と認識。岩谷産業、ENEOS、川崎重工業、関西電力、神戸製鋼所、東芝、トヨタ自動車、三井住友フィナンシャルグループ、三井物産の9社で団体設立の具体的検討を始めた。

 「水素バリューチェーン構築のための横断的な取り組み」「水素社会実現のための社会実装の動きを加速」「金融機関と連携した資金供給の仕組みづくりの推進」を目的に12月初旬の設立を目指し、賛同する企業・自治体・団体を募る予定だ。

 同社は、同協議会の活動を通じて水素の社会実装に向けた革新的取り組みを進めることで「KOBELCOが実現したい未来」の達成を目指し、CO2削減と地球温暖化防止に貢献していく考えだ。

BASFとトヨタ 新型「シエナ」の軽量化に成功

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2020年10月12日

 BASFとトヨタ自動車の北米研究開発部門TMNA R&Dはこのほど、今年後半から発売予定の2021年の新型「シエナ」の軽量化に成功したと発表した。3列シートの質量低減による車両軽量化により、市販自動車軽量化の功績と技術を対象としたAltair Enlighten Awardsを受賞した。

 シートの樹脂部品には金属補強が必要で、旧モデルの3列シートには15点もの鋼製部品を使用しており、非常に重くコストもかかっていたが、両社の協働による軽量化で、すべての性能基準を満たし、軽量で価格競争力のあるものになった。

 新型モデルの3列シートは、複雑でコストのかかる後処理を必要としない一体成形の射出成形部品で、35%ガラス繊維強化ポリアミドPA6「Ultramid(ウルトラミッド)B3ZG7CR」を使い、CAE(コンピュータ支援エンジニアリング)ツール「ULTRASIM(ウルトラシム)」による様々な開発フェーズでの正確なCAEシミュレーションを活用して実現。

 シートバックとしては初の一体射出成形部品だ。高い伸長性と耐衝撃性を確保し、座面をラゲージスペースとして使用するための強度と剛性も重視。これにより製造コスト15%削減とシート質量30%削減を達成した。

NEDOとシャープ EV用高効率太陽電池パネルを製作

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2020年7月27日

 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)とシャープはこのほど、NEDOの革新的高性能太陽電池の開発推進事業で開発した高効率太陽電池モジュール(変換効率31%超)と同等のセルを使った、電気自動車(EV)用太陽電池パネルを製作した。1kW超の定格発電電力により、走行距離・時刻などの利用パターン次第では、充電回数がゼロになる試算だ。

1kW超の太陽電池パネルを搭載した電気自動車「e-NV200」
1kW超の太陽電池パネルを搭載した電気自動車「e-NV200」

 NEDOは、運輸分野のエネルギー・環境問題の解決を目指し、2016年から産学有識者からなる「太陽光発電システム搭載自動車検討委員会」で調査・検討。2018年の中間報告で「変換効率30%以上なら車載面積で1kWの発電が可能」「利用パターン次第では充電回数ゼロ」と試算した。

 一方、2014年策定の「太陽光発電開発戦略」下の発電コスト低減のための革新的な高性能太陽電池の開発推進事業で、シャープはⅢ‐V化合物3接合型太陽電池(インジウム・ガリウム・リン・ヒ素などからなる3つの化合物を接合)で世界最高水準の高効率太陽電池モジュール(変換効率31.17%)を開発した。

 シャープは日産自動車と協力し、同モジュールと同等のセルを使って厚さ約0.03mmのフィルム状太陽電池パネルを製作。車体の曲面形状に沿って効率よく搭載でき、定格発電電力約1.15kWを実現。公道走行用実証車(日産自動車のEV「e‐NV200」)で、航続距離や充電回数などを評価する。併せて、昨年からのトヨタ自動車による同パネル搭載プラグインハイブリッド(PHV)車の公道走行実証データも、IEA PVPS task17などの国際的調査活動に生かす。

 さらに新規事業として、車載用Ⅲ‐V化合物太陽電池の実用化に向け高効率化とコストダウンを推進し、太陽電池の新規市場創出とエネルギー・環境問題解決を目指す考えだ。

複数の太陽電池セルにより構成された太陽電池パネル (左からルーフ、フード、バックドア)
複数の太陽電池セルにより構成された太陽電池パネル(左からルーフ、フード、バックドア)