成果報告書詳細
管理番号20110000001728
タイトル平成19年度~平成21年度成果報告書 固体高分子形燃料電池実用化戦略的技術開発事業 要素技術開発 家庭用燃料電池システムの周辺機器の技術開発
公開日2012/1/11
報告書年度2007 - 2009
委託先名東芝燃料電池システム株式会社 富士電機ホールディングス株式会社 パナソニック株式会社 株式会社ENEOSセルテック  アイシン精機株式会社
プロジェクト番号P05011
部署名燃料電池・水素技術開発部
和文要約本研究開発は、家庭用燃料電池システムメーカ5社(アイシン精機株式会社、株式会社ENEOSセルテック、東芝燃料電池システム株式会社、富士電機ホールディングス株式会社、パナソニック株式会社)が連携し、各社の家庭用燃料電池システム(エネファーム)に共通的に採用する周辺機器を対象に、基本性能、耐久性およびコスト目標を設定し、それを開発できる技術力を有する補機メーカに再委託して要素技術開発を実施するものである。:具体的には、平成17、18年度の成果を活用し、平成19年度には回転機、センサー、弁の共通仕様と開発目標に対し、再委託先である補機メーカ(平成19年度時点で22社)が技術開発、量産化を念頭に製造方法を検討したうえで、エネファームの初期商用機に適用し得る機器を開発し、最終試作機の製作を行うに至った。また、平成20、21年度には、水処理装置、熱交換器、電力変換装置を対象機器に、システムメーカが開発目標を設定し再委託補機メーカ10社にて本目標に従い各機器の開発、量産化検討、試作機評価を行った。:以下に、成果の総括を記す。:(a)共通仕様の策定と目標値の具体化: 14種類の周辺機器に対し、取り合い条件とコストなどの商品化指標について、システムメーカにて共通化を図り、目標仕様としてまとめた。また、継続的な企業参画を促すことを目的に、NEDO殿との共同作業により広くこれを公開した。:(b)性能: 上記目標仕様を満足する機器開発が成された。とくに、補機メーカでは、与えられた取合い条件に合致するための専用設計を進めたことから、低コスト化を進めつつも、従来同等あるいはそれ以上の効率性能を有する機器の開発を行うことが出来た。:(c) 耐久性:加速試験等を通じ、対象とした周辺機器のほぼ全てについて、エネファームの初期商用化目標である4万時間耐久性の見通しを得た。:(d) コスト: 平成19年度研究で対象とした回転機(燃料昇圧ブロワ、選択酸化空気ブロワ、カソード空気ブロワ、バーナ空気ブロワ、改質水ポンプ、排熱回収ポンプ、冷却水ポンプ)、弁(遮断弁、リリーフ弁)、センサー(改質水流量計、圧量センサー、ガス流量計)は、そのトータルコストが研究開始前の見込み値41万円に対し、8万円を目標に研究開発を進めたが、最終的に11万円までの低コスト化を達成することが出来た。  水処理装置、熱交換器、電力変換装置を対象とした平成20、21年度の研究は、エネファームの本格普及期での適用を念頭に活動を進めた。コスト目標は、10万台/年の量産規模において製品価格が50~70万円/台となることを条件に、開発機器の価格目標を設定した。これら3機種の合計コストは、当初見込みの10.6万円、最終目標値4.2万円に対し、4.4万円にまで低減される見通しを得た。
英文要約Title: Strategic Development of Mechanical and Electrical Components for Residential PEFC System (FY2007-FY2009) Final Report
The project to develop Balance of Plant (B. O. P.), such as mechanical components and electrical components, for the residential fuel cell co-generation systems was conducted by five fuel cell system manufacturers (Aisin Seiki Co., Ltd., ENEOS Celltech Co., Ltd., Toshiba Fuel Cell Power System Corporation, Fuji Electric Holdings Co., Ltd., and Panasonic Corporation). The component manufacturers also joined in the project to develop each component with their own technology.:In the previous project since FY2005 through FY2006, system manufacturers established common specifications and targets for blowers, pumps, sensors and valves. Component manufacturers promoted their development for each component to satisfy such specifications and targets. They also studied and developed manufacturing process for readiness of real commercialization. In the following FY2007, the project completed the development of commercial based components. Manufacturing approach to prepare commercial units toward FY2008 or 2009 was established as well. As the result, many components were applied into current ENE-FARM released from system manufactures.:In the second stage of the project in FY2008 and FY2009, water treatment unit, heat exchanger (condenser) and power conditioner were developed by newly joined manufactures. In advance of the development, the target and common specification was also established for real commercialization stage, in which the expected production volume will be 100,000unit/year. Proto units for these three components were developed and verified related to performance, durability and so on. As the most important issue, the significant cost reduction was estimated for future application by the project.:Major results for project target are summarized as follows.:a) Target Specification:Common target specification was defined by systems manufactures, which was opend to Japanese industries widely through METI and NEDO.:b) Performance:All components met the target specification for such as inlet/outlet conditions and efficiency.:c) Durability:All components met the 40,000hrs of durability. Some of them showed even longer durability through accelerating testing.:d) Cost:Comparing with 410k-yen of initial estimation for rotational components, valves and sensors, significant cost reduction was achieved and was expected the potential of 110k-yen by the project. For water treatment unit, heat exchanger and power conditioner in FY2008 and 2009, estimated costs were 44k-yen from initial estimation of 110k-yen, which was much closer to its target of 42k-yen.
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