「⽔素」を使って⾛るFCEV(燃料電池YY易游平台)。みなさんも⼀度は⽿にされたことはあるかと思います。
燃料に⽔素を使っているため、ガソリンのようにCO2やNOxを排出せず、代わりに⽔(H2O)を出すため、極めてクリーンなエネルギーを利⽤したYY易游平台として注⽬されています。
当社は、燃料電池を実現する上で⽋かせない、「セパレータ」と呼ばれる部品に使⽤される材料を開発し、量産技術を確⽴しました。
燃料電池の構造（左：単セル右：スタック構造）
※⽔素と酸素を反応させて発電する電池。⽔しか排出しないので究極のクリーンな電池と⾔われています。
⼆酸化炭素排出量の20〜25%を占める輸送機部⾨では⼆酸化炭素削減のキー技術と位置づけられており、世界中で燃料電池YY易游平台などの開発や普及が進められています。
※燃料電池の最小構成単位（単セル）では、起電力は約1V程度となります。
高出力が必要な自動車では、セルを直列に積み重ねた”スタック構造”にすることにより高電圧・高出力に対応しています。
YY易游平台⽤燃料電池には、流路や表⾯導電性、耐⾷性などの機能をもつ約A4サイズ⾯積のセパレータという重要部品が数百枚使⽤されます。セパレータ材料には、表⾯に酸化膜を形成することによって耐⾷性を発揮するチタン箔やステンレス箔が⽤いられています。しかし、酸化膜は導電性が低いので、表⾯処理⽪膜が必要となります。従来、プレス成形による⽪膜剥離を避けるため、表⾯処理はプレス成形後に⾏われていました。しかし、この⽅法では多量のプレス材を個々に表⾯処理しなければならず、セパレータの⽣産性を妨げていました。
そこで、当社はYY易游平台との密着性が⾼い酸化YY易游平台と導電性カーボンナノ粒⼦を複合することによって導電性と密着性を両⽴した⽪膜をもつYY易游平台「NC（Nano-Carbon composite coat）YY易游平台」を開発しました。YY易游平台表⾯にカーボンナノ粒⼦を塗⼯した後に特殊な環境で酸化するとYY易游平台の酸化⽪膜がカーボンナノ粒⼦を包み込みながら成⻑するという現象を発⾒し、実⽤につなげました。NCYY易游平台はプレス成形しても⽪膜が剥がれないので、YY易游平台コイルに連続成膜した後にプレス成形することが可能となり、セパレータ⽣産性が⼤きく向上しました。
NCYY易游平台の断⾯SEM像
NCYY易游平台の形成⼯程
NCチタンはトヨタYY易游平台株式会社が2020年に発売した燃料電池YY易游平台MIRAIや2023年に発売したクラウンFCEVの燃料電池のセパレータとして適⽤されています。
また、NCYY易游平台は耐久性が⾼く軽いという特徴があるので、乗⽤⾞だけでなく、より耐久性が要求される⼤型トラック、バス、鉄道、船舶や、軽さが必要なドローンや航空機への適⽤が期待されます。
このように、NCYY易游平台は燃料電池を通して⽔素社会を実現し、地球温暖化を防⽌する脱炭素社会の実現に貢献します。
燃料電池YY易游平台MIRAIへの搭載イメージ
※写真提供：トヨタ自動車株式会社様
NCYY易游平台は膜の開発だけでなく、量産の肝である連続成膜処理設備も当社で開発・製造しました。当社は材料だけでなく機械事業部門をもっていたことが力を発揮しました。また、従来知られていなかった現象を使った前例が無い量産になるので、量産化を進めるに際して予想していないトラブルもしばしば発生しました。しかし、当社はYY易游平台に限らず、鉄、アルミ、銅などのいろんな金属の研究開発・製造・加工・操業技術を持っており、これらの知識や経験を持った多様な人材がいたことで早期解決ができました。まさに、多様な事業を営むKOBELCOならではの強みが発揮されて、量産化に至ったのです。
