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東芝エネルギーシステムズ株式会社

研究開発

トップページ水素エネルギー > 研究開発 > 次世代の水素社会実現にむけた研究開発

次世代の水素社会実現にむけた研究開発

  • アルカリ水電解式の水素製造装置
  • 風力や太陽光の江ネルギーを水素に変換
  • 寒冷地においても水素製造が可能
  • 地熱のエネルギーを水素に変換

次世代の水素社会実現に向けた研究開発を行っています。また水素を「つくる」「ためる」「つかう」各フェーズにおける経済性向上に取り組んでいます。

大規模化に適した水素製造装置の開発

大型アルカリ水電解式水素製造装置

近年、定置用燃料電池や燃料電池自動車、水素発電など、水素を利活用する場面が増えてきており、大量の水素を製造し、水素ステーションなどで活用することが期待されています。当社は、大型化に適したアルカリ水電解式の水素製造装置を開発し、提供しております。水素利活用の多様なニーズや大規模化へのニーズに対応するために、私たちは更なる高効率化・省スペース化を実現すべく、研究・開発に取り組んでおります。

大規模化に適したアルカリ水電解式の水素製造装置

アルカリ水電解式の水素製造装置は、電極基材に貴金属を使用していないため、貴金属を使用する他方式よりも低コストで電極を大型化することができ、装置の大規模化に適した方式です。1時間で燃料電池自動車2台分の燃料にあたる100Nm3の水素を製造できます。大量の水素を製造することで、定置用燃料電池や燃料電池自動車、水素発電など、水素利活用の多様なニーズに対応していきます。

アルカリ水電解式の水素製造装置

当社の保有する整流器や水素精製の技術を水電解技術と組み合わせることで、装置を大型化しても、全体のエネルギー効率を低コストで最適化することに成功しました。標準規格のコンテナサイズにパッケージングしたり、工場内の制約に合わせたレイアウト設計も可能です。なお、本方式は、水の電気分解に用いられる電解液に高濃度の水酸化カリウム水溶液を使用していることから、氷点下の環境においても電解液が凍結せず、寒冷地での使用も可能です。

寒冷地においても水素製造が可能

水の電気分解に用いられる電解液に高濃度の水酸化カリウム水溶液を使用していることから、氷点下の環境においても電解液が凍結せず、寒冷地での使用も可能です。

寒冷地においても水素製造が可能 寒冷地においても水素製造が可能

水素の大規模貯蔵を可能とする技術の研究・開発(SOEC)

大容量水素電力貯蔵システムH2Omega™

大容量水素電力貯蔵システムH2Omega™

H2Omega™は、発電時に発生した余剰熱を、水素製造時にも利用できるSOEC/SOFC※1システムを採用することにより、高効率の充放電を可能とします。系統電力5MW、電力貯蔵量(蓄電容量)32MWhのシステムの場合、1万世帯に8時間の電力供給が可能です。

※1 SOFC:Solid Oxide Fuel Cell(固体酸化物形燃料電池)

SOEC(固体酸化物形電解セル)※2

水素を「つくる」技術において、東芝では高性能・大容量の水素製造に向けて次世代水電解装置SOECの開発※3に注力しています。SOECでは従来の固体高分子形電解セルより水電解(電気分解)の効率が約30%高く、省電力を実現しています。

※2 SOEC:Solid Oxide Electrolysis Cell(固体酸化物形電解セル)

※3 本開発には、NEDO:水素利用等先導研究開発事業/高効率水素製造技術の研究/高温水蒸気電解システムの研究(平成26年度~)の成果を含んでいます。

SOECセルスタック構造

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