燃料電池車実用化への取組 2014/12/16

水素ステーション

水素ステーション建設には高コストという課題がある。ガソリンスタンドの建設コストは7000万円から1億円だが、水素ステーションは5億円から6億円かかるとされる。そのため、日本は水素ステーションの建設コストを2020年までに2億円にするという目標を掲げる。一方、欧州では水素ステーションに関する制度整備が進み、1億円台での建設が可能という。なお、政府は水素ステーションを2015年に全国で100ヶ所設置することを目標としている。

【JX日鉱日石エネルギー(JXホールディングス)】
2013年4月にガソリンスタンドと併設した水素ステーションを開設。2014年に19ヶ所、2015年に40ヶ所、2018年に100ヶ所を建設する計画。2010年代半ばに水素製造設備を建設し、稼動を目指す方針。水素ステーションの運営や水素の調達・供給を手がける子会社を設立。既存のガソリンタンクに併設するほか、首都圏や地方の主要都市に水素供給専用の拠点を新設する。

【岩谷産業】
2013年5月に東邦ガスと共同で愛知県に商用仕様の水素ステーションを設置。2014年7月に兵庫県に商業用を設置。2015年中に計20ヶ所建設する計画。パッケージ型の機器による水素ステーションの省スペース化、短工期化でコスト低減を図ることや大容量・直充填技術の評価などを行っている。

また、40億円を投じて水素などのガス研究所を建設。超低温の液化水素を安全に輸送・貯蔵したりする技術や水素を効率的に圧縮する技術研究を行う体制を整備。

独リンデは岩谷産業との合弁で水素充塡システムを日本で生産する。液化水素を専用装置で気体に戻し、高圧にして自動車に供給する仕組みを、専用ポンプだけで液化水素を高圧水素にして注入する仕組みを目指す。岩谷産業は海外のポンプを日本で設置できるよう高圧保安協会と調整。2015年にも生産に着手する計画。

【東京ガス】
東京都練馬区とさいたま市の2ヶ所に燃料電池車向けの水素ステーションを建設。練馬区は2013年7月、さいたま市は2013年秋頃建設に着手し、2015年に運営を開始する。設備施設には経済産業省の補助金交付を受ける。

【豊田通商】
仏エア・リキードと提携し2014年中に愛知県内2ヶ所に水素ステーションを設置する計画。エア・リキードは欧州を中心に60ヶ所に水素ステーションを設置した。豊田通商は日本での行政との規制対応やステーションの収支管理を請け負う。

【大阪ガス】
大阪府に水素ステーションを建設。2014年秋に建設に着工し、2015年春に運営を開始する計画。投資額は5～6億円。

【大陽日酸】
水素ステーションの主要機器を従来の2分の1にしたパッケージ型製品を発売。

水素燃料

水素燃料は石油から化学品を生産する工程で取り出すため、コストが高い。現在1立方メートルあたり約120円とされている。川崎重工は2017年から豪州より輸入を開始し60円に、千代田化工は川崎市で大型供給基地を建設し80円に、JX日鉱日石エネルギーは水素をトルエンに溶かして液体化し、常温・常圧でトレーラーで水素ステーションに運ぶ技術を開発し100円以下に、ステーション整備や水素の生産量増加でさらにコストを引き下げ、ガソリン並みの60円に近づける方針。

【関連銘柄】

【JX日鉱日石エネルギー(JXホールディングス)】
自社で生産している水素をトルエンに溶かして液体化し、常温・常圧の状態でトレーラーで水素ステーションに運ぶ技術を開発。車に充塡する時点で、独自開発した触媒を使って気体に戻す。現在は、気体の水素を高圧で圧縮し専用トレーラーで輸送し貯蔵しているが、液体化すれば高強度の炭素繊維製ボンベや爆発を防ぐ設備なども不要になり、水素ステーションの建設費は2億円と現行より半減する見通し。水素生産・流通コストは100円以下が実現できるもようで、ステーション整備や水素の生産量の増加でさらにコストを引き下げ、ガソリン並の60円に近づける計画。2020年を目途に供給網の整備を始める。

【川崎重工】
液化した水素を運ぶ船舶を製造。600億円を投じ2500立方メートルの水素を運べる小型船2隻を製造。2017年からオーストラリアから輸入を開始。2030年までに16万立方メートルの水素を運べる大型船を製造。燃料電池車の年間300万台分の供給量を確保する。輸入価格は1立方メートルあたり29.8円で、国内流通コストを上乗せしても60円になるもよう。オーストラリアの品質の低い「石炭」から水素を取り出し、マイナス253度まで冷やして液化水素にする技術を持つ。

また、水素作製時に排出される二酸化炭素を地中に埋める「二酸化炭素貯留(CCS)」の実用化をオーストラリアで計画。2017年に実証実験を始める予定。実用化できれば、二酸化炭素排出量をゼロにできる可能性がある。

【千代田化工建設】
2017年度に川崎市で水素燃料の大型供給基地を建設。投資額は300億円。供給量は年6億立方メートル。産油国で原油採掘時にでる水素を液化して船で持ち込む。首都圏の水素ステーションを中心に圧縮・液化して専用車で配送する。水素の価格は約80円に下げられる見通し。

【豊田通商・三菱化工機・九州大学】
下水処理の過程で発生するバイオガスから水素を製造し、燃料電池車へ供給する施設を新たに整備し、実証実験に取り組む。1日に燃料電池車約70台分の3700万立方メートルの水素を製造する。水素を製造できる下水汚泥消化ガスの発生能力がある下水処理場は日本全国に約300ヶ所ある。

燃料電池車関連企業

燃料電池車では固体高分子形の燃料電池が使用されている。固体高分子形とは、電解質に高分子イオン交換膜を使用。セルと呼ばれるプラスとマイナスの電極板が固体高分子膜を挟む構造になっている。セルのプラス極とマイナス極には多くの細い溝があり、外部から供給された水素と酸素がこの溝を通過することで反応が起こり、電気が発生する。このセルを重ねることで必要な電気を発生させ、モーターを動かす動力を生み出す。

【日本写真印刷】
2014年12月15日に発売されたトヨタ自動車の燃料電池車「ミライ」に水素漏れ検知器が採用。

【帝人】
燃料の水素イオンと電子、酸素から水を作る安価な触媒を開発。高価な白金の代わりに鉄と窒素を使用。触媒価格を10分の1に引き下げる計画。

【新コスモス電機】
水素漏れを検知するセンサーでトップシェア。

【日清紡ホールディングス】
エネファーム向け燃料電池セパレーターで世界トップ。燃料電池車の部品コストを大幅に低減する可能性のあるカーボンアロイ触媒の開発に注力。