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2013.10.08

高体積出力密度、低コスト固体酸化物形燃料電池スタック、「Printed Fuel Cell®」の開発のお知らせ   ― 従来の厚さ10分の1のスタックで、体積出力密度 3 kW/Lを達成 ―

2013年10月8日
FCO Power株式会社

FCO Power株式会社(以下、FCO Power)は、高体積出力密度・低コストを実現する、次世代固体酸化物形燃料電池(以下、SOFC(Solid Oxide Fuel Cell))スタック、「Printed Fuel Cell®」を開発し、世界最高レベルの体積出力密度3 kW/Lを達成しました。

1. 背景

燃料電池の中でも、発電効率が高く、再生可能エネルギーであるバイオガス等の幅広いタイプの燃料を効率的に活用できることが特徴であるSOFCの普及が期待されています。しかしながら、本格的な普及には、燃料電池、特に発電部分であるSOFCスタックの大幅な低コスト化が大きな課題となっています。FCO Powerは、この課題を解決するために次世代SOFCスタックを開発しました。

2. 開発の経緯

FCO Power株式会社は、SOFCスタックに特化したベンチャー企業です。2005年に、当社の前身であるFCO株式会社が、日本を代表するセラミックス研究機関である一般財団法人ファインセラミックスセンター(JFCC)と共同で、次世代SOFCスタック開発を開始しました。 2008年から日本を代表するテクノロジーVCである株式会社東京大学エッジキャピタル(UTEC)から支援を受け、開発を加速化させてきました。

現在、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(以下、NEDO)による、平成25年度新エネルギーベンチャー技術革新事業を実施しています。また、それまでにも、平成23年度第2次新技術開発助成(公益財団法人新技術開発財団)、平成23年度グローバル技術連携・創業支援事業(経済産業省)、平成24年度新エネルギーベンチャー技術革新事業(NEDO)等の技術開発助成を受けてきました。

3. 次世代SOFCスタックの特徴

pfc_jp「Printed Fuel Cell®」(右図)は、セパレータを含めた単セル(燃料極・電解質・空気極・セパレータ)を、焼成前に何層も積層し、スタックとして1回で一体焼結した製品です。

セル単位で機械的強度を維持する必要がないため支持体が不要で、セパレータと単セルを合わせた厚さは、既存技術の約10の1のわずか0.3 mmです。その薄さを活かし、NEDOの「燃料電池・水素技術開発ロードマップ2010 ロードマップ詳細版(燃料電池)」の中の「SOFCロードマップ詳細版小容量定置用システム(1 kW~数 kW)」の2020~2030年におけるスタック出力密度の目標である0.4~1 kW/Lを大きく上回る、世界最高レベルのスタック体積出力密度3 kW/Lを実現しました。

また、シンプルな薄膜構造のため、必要部材量・必要部品点数が少なく、かつ低コスト自動化量産に適しています。そのため、NEDOが同じくロードマップで2020~2030年に目標としているスタック価格5万円/kWを大幅に下回る低コスト化を目指すことが可能です。

この「高体積出力密度」、「低コスト構造」の強みを活かし、2018~2020年の実用化を目指します。 具体的には、スペースに制限がある場所、例えば既設集合住宅への家庭用燃料電池導入や、大幅な低コスト化が必要な業務用分散電源への活用などを目指します。

なお、この技術は、平成25年10月9日に、沖縄で開催される「13th International Symposium on Solid Oxide Fuel Cells」の中で発表されます。

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