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トヨタ:カーボンニュートラルに向けた水素活用の促進を目指し、燃料電池システムをパッケージ化したモジュールを開発

  • 2021/02/26
  • Motor Fan illustrated編集部
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トヨタ自動車は、燃料電池(FC)システムをパッケージ化したFCモジュールを開発し、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、様々な用途のFC製品について、開発・製造事業者が容易に活用できる。

 近年、各国・地域で水素を活用する様々な政策が打ち出され、多くの企業の参入が相次いでおり、様々な用途において水素・FC技術を活用するニーズが高まってきている。これまでトヨタは、FCV「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。その状況において、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分かった。

 そこでトヨタは、こうしたニーズに応えるために、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一つのコンパクトなパッケージにした。定格出力は60kWと80kWの2種、各々に縦型(TypeⅠ)と横型(TypeⅡ)の2種の計4タイプを揃えた。

縦型(TypeⅠ)
横型(TypeⅡ)

 FCモジュールの具体的な特徴は、以下のとおり。

1.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・製造が可能となり、モジュール化により利便性を大幅に向上。
・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。
・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。

FCモジュールと外部機器との接続例(イメージ)

2.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。
・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。
・FC製品事業者が本モジュールをご活用いただく際は、ご要望に応じて、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。

3.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。
・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。

なお、本モジュールは、3月3日(水)~5日(金)に東京ビッグサイト(東京都江東区)で開催される「水素・燃料電池展(FC EXPO)」に出展する予定。

FCモジュールの概要

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