FCV「MIRAI」のシステムを活用！ トヨタ工場内で新型燃料電池発電機の運転開始

自動車で培ったノウハウを定置式FC発電機へ移植

環境問題が広く叫ばれる昨今。自動車業界においてもガソリンやディーゼルからの脱却を目指して、100年に一度の変革期ともいわれる電動化の波が押し寄せている。

トヨタが手掛ける水素を燃料とするFCV「MIRAI」もそうした時代の流れを受けて誕生した車の一つ。

2019年8月現在で水素ステーションの設置件数が全国でわずか109カ所にとどまるなど、インフラ整備の遅れが指摘される一方で、同年6月には生産累計台数が1万台の大台を突破し、少しずつシェアも伸びている。

世界初の量産燃料電池自動車として2014年12月に登場した「MIRAI」

そもそも水素は自然界に無尽蔵といえるほど豊富に存在しており、今後の社会生活を支えるクリーンエネルギーとして期待されている。

「MIRAI」を動かす仕組みは、高圧水素タンクに充填（じゅうてん）した水素と車外から取り込んだ酸素をFCスタック（発電装置）に送り込み、化学反応によって電気と水を生成。発電した電力をモーターに送電し、駆動させるというものだ。

このように、「MIRAI」には化石燃料のような枯渇の心配がない上、CO₂などを一切排出しないという特徴がある。

今回、トヨタグループ内で共同開発された定置式のFC発電機は、持続可能なクリーンエネルギーを生み出す「MIRAI」のFCシステムを活用しているのがポイント。定格出力は100kWと「MIRAI」の最高出力114kWよりも低めに設定されたが、一般的に小型化すればするほどコストは大きくなるもの。

しかし、車に搭載できるほど熟成させた技術を横展開したことで、同コストであればよりコンパクト化に期待が持てる。

FC発電機のシステム構成図。FCスタック、パワーコントロールユニット（PCU）、2次電池などのシステムを各2セット使用する

実証実験では、毎日24時間連続でFC発電機を稼働させ、水素使用量当たりの発電量などのエネルギー効率や発電出力の安定性、耐久性、メンテナンス性などを検証。実証で得られたデータを基に、工場での自家発電設備としてFC発電機の導入を拡大し、製造段階で排出されるCO₂を低減させたい考えだ。

また、試験工程で生じるボイルオフ（気化）水素を燃料として再利用する計画もあり、実現すればより効率的な水素活用が期待できる。

現在、世界中で研究・開発に取り組まれている水素──。

持続可能な社会の実現のためにも、さらなる技術革新に今後も期待したい。