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燃料電池は電解質によって性質が異なります。現在主に開発されているのは以下の4タイプです。その中で実用性・性能の面で注目すべきは、下記表左の「固体高分子形燃料電池(PEFC)」です。
| 固体高分子形 燃料電池 (PEFC) |
リン酸形 燃料電池 (PAFC) |
溶融炭酸塩形 燃料電池 (MCFC) |
固体酸化物形 燃料電池 (SOFC) |
|
|---|---|---|---|---|
| 電解質 | 高分子電解質膜 | リン酸 | Li-Na/K系炭酸塩 | ジルコニア系セラミックス |
| 作動温度 | 常温~90℃ | 150~200℃ | 650~700℃ | 700~1000℃ |
| 発電効率 | 30~35% | 36~38% | 40~50% | 40~50% |
| 開発状況 | 実用化間近 | 実用化 | 研究段階 | 研究段階 |
| 主な用途 | 家庭用コジェネ 自動車用 モバイル機器用 |
工業用コジェネ 業務用コジェネ |
大規模発電 分散発電 |
大規模発電 分散発電 (家庭用コジェネ) |
上記表の「作動温度」をご覧ください。作動温度とは発電が可能となる温度のことであり、作動温度が高ければ電解質をその温度まで上げなければいけません。ですが固体高分子形燃料電池(PEFC)の作動温度は常温から90℃で、他と比べて非常に低温での作動が可能です。つまり、「温度を上げる時間が短い=早く発電をスタートできる」ということなのです。
逆に作動温度が高い場合、その温度まで上げたときには電気と同時に出る「排熱」の温度も高くなります。多くの電気を必要とする工場やビルなどでは、この排熱が利用されています。一度停めてしまうと再運転して温度が上がるまでに時間がかかるため、長時間運転し続けるタイプが適しています。これが、作動温度の高いタイプの燃料電池が工場やビルに向いているといわれる理由です。
前述したように、PEFCは発電までに時間がかかりません。そのため、オン・オフを繰り返す機器に適しているのです。
CO2排出量が激減できて環境に優しい、エネルギー効率が高い、石油以外の燃料が使える、騒音が少ないなどのメリットがあるため究極のエコカーと期待され、現在全ての大手自動車メーカーにおいて精力的に開発が進められている。
発電しながら排熱を利用できる燃料電池は、燃料の持つエネルギーを極限まで引き出すことが可能です。その結果、燃料利用量が減って、燃料費も削減できますし、CO2排出量削減にもつながります。家庭に設置する省エネ機器の切り札として期待されている。
燃料電池は現在主流となっているリチウムイオン電池の約10倍も長く使えるとされている。
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