日産が新しい燃料電池システム「e-Bio Fuel-Cell」を発表

2016.06.14 自動車ニュース
日産自動車の燃料電池車開発について説明する、坂本秀行副社長。

日産自動車は2016年6月14日、バイオエタノールから発電した電気で走行する、新しい燃料電池システム「e-Bio Fuel-Cell」の技術を開発したと発表した。

「e-Bio Fuel-Cell」の作動原理を示す説明図。日産の固体酸化物型燃料電池(図の青い部分)は、熱の影響で割れてしまうセラミックに代えて、耐熱性のある鉄主体の素材を使っている点がポイント。
「e-Bio Fuel-Cell」の説明図、その2。発電の過程でCO2は排出されるものの、サトウキビやトウモロコシを栽培する過程で吸収可能なレベルだという。
e-Bio Fuel-Cell」の展望について語る日産自動車の坂本秀行副社長。「現在、この技術を投入した実験車両も開発中で、今年の夏には公開する予定がある」とコメントした。
技術的なポイントは、日産自動車の総合研究所長を務める土井三浩氏が説明した。長時間安定的に発電できるSOFC車は、商用車としての活躍が大いに期待できるという。
e-Bio Fuel-Cell」のCO2サイクルを示す説明図。日産では今後、e-Bio Fuel-Cellを使った燃料電池車開発を一段と進めるものの、モーター駆動車の主役は、引き続き「リーフ」のような“バッテリーEV”が担うことになる。

■燃料電池車の普及にはずみ

新たな燃料電池が名乗りを上げた。日産自動車が6月14日、開発中の固体酸化物型燃料電池(SOFC)が実用化に近づいたことを表明したのだ。

そのe-Bio Fuel-Cellは、先発の「トヨタ・ミライ」や「ホンダ・クラリティ フューエルセル」の燃料電池(固体高分子型燃料電池=PEFC)と比べると、燃料が手軽に手に入るのが最大の特徴。トウモロコシやサトウキビから作られるバイオエタノールを燃料とするものだ。したがって、先発FCV のように特殊な構造でしかもかさばる高圧水素タンクも必要ない。取り扱いも容易で、安全性も高い。
効率も高く、わずか30リッターのタンクで、すでに実験車は600kmの航続距離を記録したという。普通の内燃機関の効率がようやく40%超えた現時点で、すでに日産SOFCは60%に達したともいう。

手順はこうだ。タンクから導かれたバイオエタノールからは改質器で水素が取り出され、燃料電池スタックに送られる。そこでイオン化された水素が酸素イオン(周辺から取り入れた大気に含まれる)と反応し、水の電気分解の逆コースで電力を生む。

スタックの作動も“先発勢”とは逆。酸素イオンが電解質を通り抜けて水素と出会うのが日産SOFC。これだと非常に高熱(瞬間700度)に達するので反応が早く、そのぶん希少金属を使わずに済むという。その余熱は改質器の作動促進に使えるほか、エアコン(特にヒーター)にフル活用できるのも、EVとしてはうれしいニュースだ。また高い湿度を要求しないのもSOFCのメリットに数えられる。

燃料としては純度100%のバイオエタノールだけでなく、濃度45%(水55:エタノール45)のエタノール混合水、あるいは天然ガスなど、酸素と反応するものなら区別なく使えるし、純度の低い水素でも発電可能なタフさを持つ。その燃料を生産するために食料が危機にさらされるという心配も、次から次へと開発される高効率な新技術で解消。ブラジルなどでは30年も前から内燃機関で燃やすためのバイオエタノール燃料がスタンドで普通に売られている。
また、改質器やスタックから少量のCO2が排出されはするものの、それはちょうどトウモロコシやサトウキビが成長の過程で取り入れたCO2と“行って来い”の関係になるから、結果的にトータルでのCO2排出ほぼゼロに等しいという。

このe-Bio Fuel-Cell の開発が順調に進めば、燃料電池車普及へのハードルが一気に低くなる可能性がある。そうなれば、HV、PHV に始まってEV、FCV と進んできた電気駆動車の勢いは止めようがなくなる。EVが是か非かなどは昔の話。これからは「どんなEVが良いか」と語るようになるのだろう。

(文=熊倉重春/写真=webCG)

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