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成果報告書詳細
管理番号20180000000466
タイトル平成27年度ー平成29年度成果報告書 水素利用技術研究開発事業 燃料電池自動車及び水素ステーション用低コスト機器・システム等に関する研究開発 高圧水素機器用ホース等システム部材の研究開発
公開日2018/6/30
報告書年度2015 - 2017
委託先名株式会社ブリヂストン 国立大学法人九州大学
プロジェクト番号P13002
部署名次世代電池・水素部
和文要約本プロジェクトでは、FCV航続距離延長と水素ステーション運営費低減への貢献を目的に、次期水素ステーションの常用圧力である87.5MPa対応水素ディスペンサーホース(以下ホース)について、水素インパルス試験耐久回数6,600回到達が可能なホース材料提案を目標と置き、(1)高圧水素による樹脂への影響確認 (2)ホース故障メカニズム明確化とホース評価法構築(3)ホース故障メカニズムに基づいた新規材料の提案の3課題について技術開発を行った。(1)高圧水素による樹脂への影響確認: ポリアミドホモポリマー材料は高圧水素曝露により外観上の大きな変化は観察されず、ポリエチレンホモポリマー材料は溶解水素の脱ガスにより生じるブリスター(白化)現象が確認された。一方で高圧水素曝露前後の機械物性差については両材料共に明確な変化はなかった。また、水素および非水素を用いたホースインパルス試験を行ったところ、水素によりホース耐久性能が低下することを確認した。(2)ホース故障メカニズム明確化とホース評価法構築: ホースの故障は加締め部で発生することを確認し、故障要因は樹脂材料への「水素溶解」「歪印加」「不均一さ」の3つであることを明らかにした。(3)ホース故障メカニズムに基づいた新規材料の提案: 上記故障要因について対策を行った改良材料を開発し、本開発目標である水素インパルス試験耐久回数6,600回到達が可能であることを確認した。
英文要約The aim of this project is to extend the FCV cruising distance and reducing the hydrogen station operating expenses by developing a hydrogen dispenser hose (hereinafter referred to as "hose") corresponding to the regular pressure which will be 87.5 MPa of the next generation hydrogen station. To propose a material for the hose for the next generation hydrogen station, targeted to reach 6,600 times hydrogen impulse test durability frequency. The following are the issues and the results. (1) Influence of high pressure hydrogen to resin: No significant change in appearance was observed in polyamide homopolymer material due to exposure to high pressure hydrogen, and blister (whitening) phenomenon caused by degassing of dissolved hydrogen in polyethylene homopolymer material was confirmed. On the other hand, there was no clear change in both mechanical properties of mechanical properties before and after high pressure hydrogen exposure. In addition, when conducting a hose impulse test using hydrogen and non-hydrogen , it was confirmed that the hose durability performance was lowered by hydrogen. (2) Clarification of hose fault mechanism and construction of hose evaluation method: It was confirmed that failure of the hose occurred at the crimped part, and clarified that the failure factor is "hydrogen dissolution", "strain application" and "nonuniformity" to the resin material. (3) Proposal of new materials based on hose failure mechanism: We developed an improved material that took countermeasures for the above failure factors and confirmed that it is possible to achieve 6,600 impingement times of hydrogen impulse test which was the development target.
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