2022-06-08 アメリカ合衆国・国立再生可能エネルギー研究(NREL)
・ NREL が、独自のエネルギーシステム統合施設の最新技術による、大型 (HD) 燃料電池車(FCEVs)システムへの高流量水素供給の実証に成功。同施設は、複雑化した現代のエネルギーシステムに適合し、画期的な新エネルギー技術開発に向けた統合的な研究活動を実施する研究プラットフォームである Advanced Research on Integrated Energy Systems (ARIES)の一部。2 年間の Innovating High Throughput Hydrogen Stations (IHS)プロジェクトの集大成となる。
・今回の成果は、輸送部門における脱炭素化を促進する HD FCEVs 開発とインフラの構築に向けた、米国エネルギー省(DOE)と産業界の目標に貢献するもの。NREL では普通(LD) FCEVｓへの水素供給方法の研究を 10 年以上にわたり支援しているが、大型トラックや機械類は規模の異なる事業となる。
・ Air Liquide、Honda、Shell および Toyota と共同で実施する IHS プロジェクトでは、クラス 8 のセミトラ
ック、海洋、鉄道および鉱山用途を含んだ、高流量水素燃料システム開発の課題と技術的ギャップへの対処に取り組む。多様なアプリケーションや経済部門にまたがるクリーン水素に関する DOE の
H2@Scale のビジョンを支援する、DOE の水素燃料電池技術室(HFTO)が資金を一部提供する。
・ 同プロジェクトの最終的な目標は、ディーゼル車での約 10 分間の燃料補給時間 に匹敵する、FCEVs への水素供給時間の達成。水素ガス 100kg の最大貯蔵ポテンシャルで、LD FCEVs に使用される平均質量流量の約 10 倍の、10 kg/min の平均水素流量 (ピーク 20 kg/min )を目指す。
・ 本年 4 月に、同目標を超える成果となる、水素貯蔵タンク 8 基のバンク(HD FCEVs のものと同様）への 2.87 分間での 40.3 kg の充填で平均質量流量 14 kg/min (ピーク 21 kg/min) を実証。高速質量流量で 10 分以内に 60～80 kg の充填完了の最終的なマイルストーン達成の可能性を開く。
・ 新型の水素供給ステーション設計には、水素ステーションでの LD FCEVｓへの水素供給をシミュレートする、高速、柔軟かつ自由に使用できる熱力学モデルである、NRELのHydrogen Filling Simulation(H2FillS)を活用。HD 要件と IHS プロジェクトに合わせた大幅な改善で、20～40 倍の高速化と圧力ランプレートパラメータの最適化を実施。現在、同モデルでは HD FCEVs の最適な燃料供給率を計算するための完全な水素燃料供給プロセスを調査中。
・ 今回の実証は、 (現在は存在しない)燃料供給プロトコル、安全性や規格を含む HD 水素システム研究拡大の道筋を拓くもの。この種の施設としては初となる NREL の HD ステーションは、現在市場にはない、管理されたサイトの高流量ノズルやレセプタクル等の HD 水素燃料供給用ハードウェアデバイスの安全性と信頼性の確保に向けた評価を可能にする。今後は、新ステーションの能力を活用してHD FCEV の燃料インフラ整備を支援する。
URL: https://www.nrel.gov/news/program/2022/fast-flow-future-heavy-duty-hydrogen-trucks.html
＜NEDO海外技術情報より＞
関連情報
ARIES 2021: Advanced Research on Integrated Energy Systems（フルレポート）
URL: https://www.nrel.gov/aries/annual-report-2021/index.html
関連情報
H2FillS: Hydrogen Filling Simulation
URL: https://www.nrel.gov/hydrogen/h2fills.html
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