燃料電池

駆動系に関する用語

未来の車社会を担う「燃料電池」の仕組み

燃料電池とは、水素と酸素を化学反応させて電気を作る発電装置のことです。 電池と名前はついていますが、実際には発電機に近い仕組みを持っています。 従来のガソリンエンジン車が燃料を燃焼させてエネルギーを生み出すのに対し、燃料電池は水素と酸素を化学反応させて電気を作り出し、モーターを動かすことで車を走らせます。 この化学反応の過程で発生するのは水だけなので、二酸化炭素などの排出ガスを出さない、地球に優しいクリーンなエネルギーとして注目されています。
環境に関する用語

水素自動車:未来の乗り物?

水素自動車とは、その名の通り水素をエネルギー源として走る車のことです。ガソリン車の代わりに電気自動車が注目されていますが、水素自動車も次世代の乗り物として期待されています。では、水素自動車はどのようにして走っているのでしょうか? 水素と酸素を化学反応させて電気を作る「燃料電池」を搭載しており、この燃料電池で発電した電気エネルギーを使ってモーターを回転させて走ります。 つまり、水素自動車は電気自動車の一種とも言えますが、電気自動車のように充電する必要はなく、水素を補充するだけで走行できます。
環境に関する用語

自動車の未来を拓く:燃料電池アライアンス

「燃料電池アライアンス」とは、次世代のクリーンエネルギーとして期待される燃料電池技術の普及と発展を目指し、自動車メーカーやエネルギー企業など、様々な分野の企業が手を組んだ組織です。 自動車業界は今、100年に一度と言われる大変革期を迎えています。地球温暖化対策として、二酸化炭素排出量の削減が急務となり、電気自動車(EV)への注目が高まっています。その一方で、EVは航続距離や充電時間などに課題を抱えており、これらの課題を克服できる可能性を秘めた燃料電池自動車(FCV)への期待も高まっています。 燃料電池アライアンスは、FCVの普及には、燃料電池システムの開発だけでなく、水素ステーションの整備など、インフラの整備も必要不可欠であるという認識のもと、業界の垣根を越えて連携し、技術開発や標準化、普及啓発活動などを推進しています。 アライアンスの活動を通じて、FCVがもつ高い環境性能と利便性を両立させた、真に持続可能なモビリティ社会の実現を目指しています。
環境に関する用語

水素エネルギーシステム:未来への期待と課題

水素エネルギーシステムとは、水素をエネルギーとして利用する仕組みのことです。水素は、燃焼しても二酸化炭素を排出しないクリーンなエネルギーとして注目されています。 具体的には、水素を製造し、貯蔵し、輸送し、そして最終的に燃料電池や水素エンジンなどで利用する一連の流れを指します。 水素エネルギーシステムは、地球温暖化対策の切り札として、世界中で研究開発が進められています。
エンジンに関する用語

クルマの未来を冷やす「蒸発冷却」

「蒸発冷却」。耳慣れない言葉かもしれませんが、実は古くからある自然の冷却原理を利用した技術です。 水が蒸発する際に周囲の熱を奪うという単純な原理ですが、これをクルマのエンジン冷却に応用しようという動きが加速しています。 では、なぜ今、蒸発冷却が注目されているのでしょうか?
クルマに関する色々な状況

燃料電池の敵!フラッディング現象とは?

燃料電池は、水素と酸素の化学反応を利用して発電するクリーンなエネルギーデバイスです。その仕組みは、電池と似ています。 電池では、プラス極とマイナス極の間でイオンが移動することで電気が流れますが、燃料電池では、水素と酸素が反応して生じるイオンが電気を生み出します。 具体的には、燃料電池は、電解質を挟んだ2つの電極(アノードとカソード)で構成されています。アノードでは水素が供給され、触媒の働きによって水素イオンと電子に分解されます。水素イオンは電解質を通ってカソードへ移動し、一方、電子は外部回路を通ってカソードへ移動します。カソードでは、酸素が供給され、電子と水素イオンと反応して水を生じます。 このように、燃料電池は、水素と酸素の化学反応エネルギーを直接電気エネルギーに変換するため、高いエネルギー変換効率を誇り、発電時にCO2を排出しないという点で、次世代のエネルギー源として期待されています。
駆動系に関する用語

車社会の未来へ!固体高分子型燃料電池とは?

燃料電池と一口に言っても、実は様々な種類があります。それぞれ使用する電解質や動作温度、出力などが異なり、用途に合わせて使い分けられています。例えば、リン酸型燃料電池は、大型施設のコージェネレーションシステムとして実用化が進んでいます。また、高温で作動する固体酸化物型燃料電池は、大規模な発電所への利用が期待されています。 私たちが普段耳にする機会の多い固体高分子型燃料電池は、小型軽量化が可能であるという点で、自動車をはじめとする移動体に適した燃料電池と言えるでしょう。
駆動系に関する用語

クルマの未来を担う?燃料電池スタックの仕組み

水素で走るクルマとして注目を集めている燃料電池車。環境性能の高さから次世代自動車の筆頭として期待されていますが、その心臓部ともいえるのが「燃料電池スタック」です。 燃料電池スタックは、発電の要となる燃料電池セルを複数積み重ねたものを指します。それぞれのセルでは、水素と酸素の化学反応によって電気を生み出します。この時、外部から取り入れた空気中の酸素と、車載のタンクに貯蔵された水素が反応し、電気とともに、排出物として水だけが生み出されます。 燃料電池スタックは、従来のガソリン車に搭載されているエンジンに相当する重要な部分です。このスタックの性能が、そのまま燃料電池車の出力や燃費に直結するため、開発競争が激化しています。
電機部品に関する用語

燃料電池の心臓部!触媒電極ってなんだ?

燃料電池は、水素と酸素などの化学反応によって電気エネルギーを生み出すクリーンな発電装置です。そして、この電気エネルギーを生み出すために最も重要な役割を果たしているのが「触媒電極」です。 燃料電池は、電解質を挟んで正極(カソード)と負極(アノード)から構成されています。そして、この正極と負極の両方に触媒電極が用いられています。触媒電極は、化学反応を促進させる触媒を電極上に塗布したもので、燃料電池の心臓部とも言える重要な役割を担っています。 具体的には、負極では水素が電子を放出して陽イオンとなる反応を、正極では酸素が電子を受け取って還元される反応を、それぞれ触媒電極が促進します。これらの反応によって生じた電子の流れが電流となり、私たちが電気として利用できるのです。
エンジンに関する用語

車の未来を変える?固体電解質型燃料電池とは

- SOFC基礎から解説 固体酸化物型燃料電池(SOFC)は、電解質に固体酸化物を用いた燃料電池です。 他の燃料電池と比べて高い発電効率を誇り、燃料の選択肢も広いことから、次世代のエネルギー変換デバイスとして注目されています。 SOFCは、水素や天然ガスなどの燃料と空気中の酸素を化学反応させて発電します。 この化学反応は、固体電解質を介してイオンが移動することで進行し、外部回路に電子が流れ、電流が発生する仕組みです。 SOFCは、高温で作動するため、排熱を利用したコージェネレーションシステムへの応用も期待されています。 家庭用や業務用の発電システムとして、エネルギー効率の向上に貢献することが期待されています。
環境に関する用語

燃料電池の敵!ドライアウト現象とは?

燃料電池は、水素と酸素の化学反応を利用して発電するクリーンなエネルギー源として期待されています。その心臓部には、高分子電解質膜と呼ばれる薄い膜が存在します。この膜は、水素イオン(プロトン)だけを通し、電子は通さないという特殊な性質を持っています。 高分子電解質膜は、燃料電池の反応をスムーズに進めるために非常に重要な役割を担っています。水素イオンを効率的に輸送することで、電子の流れを生み出し、発電を可能にしているのです。もし、この膜が正常に機能しないと、燃料電池全体の性能が低下してしまうことになります。
環境に関する用語

カリフォルニアの燃料電池革命

カリフォルニアフューエルセルパートナーシップ(CaFCP)は、カリフォルニア州における水素燃料電池技術の商業化を促進するために設立された、官民パートナーシップです。産業界、政府機関、学術機関など、多様なステークホルダーで構成されており、水素社会の実現に向けて協力しています。 CaFCPは、燃料電池自動車や水素ステーションの普及、技術開発の支援、政策提言、広報活動など、幅広い活動を行っています。 パートナーシップの活動を通じて、カリフォルニア州は、燃料電池技術の分野で世界をリードし、雇用創出や経済成長、そして地球環境の保全に貢献することを目指しています。
環境に関する用語

未来の燃料?水素吸蔵合金とは

水素吸蔵合金は、その名の通り水素を原子レベルで吸収し、内部に貯蔵することができる金属です。まるでスポンジが水を吸い込むように、水素を吸蔵し、必要な時に取り出すことができます。 この仕組みをもう少し詳しく見ていきましょう。水素吸蔵合金は、水素と反応しやすい金属元素を組み合わせることで作られます。水素分子(H₂)がこの合金に近づくと、金属表面で解離し、水素原子(H)になります。そして、この水素原子が金属原子の間に入り込み、金属と水素原子の間に弱い結合を形成します。これが、水素が吸蔵される仕組みです。 重要なのは、この吸蔵過程が可逆的であるということです。つまり、温度や圧力を調整することで、水素を吸蔵させたり、放出させたりすることができるのです。この特徴こそが、水素吸蔵合金をエネルギー貯蔵材料として有望なものにしているのです。
環境に関する用語

車載可能な「改質装置」で未来の燃料電池車は変わる?

燃料電池車は、水素と酸素の化学反応によって発電し、走行時にCO2を排出しない究極のエコカーとして期待されています。しかし、水素ステーションの不足や、水素製造・貯蔵・輸送にかかるコストなどの課題も抱えています。 特に、水素を供給するためのインフラ整備は、燃料電池車の普及における大きなハードルとなっています。