燃料電池とは

燃料電池の基本構造

燃料電池の発電のしくみ

燃料電池は、1839年に発明された原理です。水素と酸素を燃料にして、電子を取り出して発電する装置です。排出するのは「水」だけのとてもクリーンなエネルギーです。

方式ごとの特徴、用途

燃料電池の発電方式の違いは、それぞれ一長一短があります。
PEFCは反応温度が120℃程度と、人の居住空間でも比較的安全な稼働が可能なこと、急速な出力切替が得意なこと、燃料電池車FCVやエネファームなどで採用されており部品の汎用性が高いこと、純水素を燃料としており、保管性が高く保守も軽く済むこと、といった特徴があります。
また、バッテリーと組み合わせた長時間駆動UPS発電機として期待される他、発電部･燃料部ともに長期の保管が可能なことから、BCP用途でも無駄が少なく適していると言われています。

ブラザー燃料電池で採用する方式

PEFC(固体高分子形)
  • 急速な出力ON/OFFの切り替えが得意で、燃料電池車FCVやエネファームなどで採用されている
  • 反応温度が120℃程度と、人の居住空間でも比較的安全な稼働可能な仕組みとなっている
  • 純水素を燃料としており、保管性が高く、保守も軽くて済む
  • BCP用途で無駄が少なく適している
DMFC（ダイレクトメタノール形）
  • PEFCの一種で、燃料に純水素ではなく、メタノール水溶液を利用する
  • 燃料の調達や補給方法が容易で、米国や日本、新興国の携帯電話基地局をバックアップする電源として広く採用されてきた実績がある
  • PEFCに比べるとメンテナンスが大変で、信頼性に関する評価が分かれる
PAFC（リン酸形）
  • 作動温度が150-200℃と比較的高めのため、人の居住空間で使われることは想定されていない
  • PEFC、DMFCと比較して、サイズが大きくなる
  • 発電効率は高く、産業用途コジェネとして早くから実用化されてきた
  • 大型の為、都市ガスを改質して水素を作り利用する
SOFC（固体酸化物形）
  • 作動温度が700-1000℃と非常に高温で起動するまでに時間がかかる
  • 数百kWオーダーの高出力が可能で、発電効率が高く、産業用途の常用発電で期待されている
  • 都市ガスを改質して水素を作り利用することが多い
  • メタン化反応などで、蓄エネを目指す動きも存在している

出所：サイレントエナジー比較、評価

長期保管が可能なPEFC

ブラザー燃料電池で採用しているPEFCは、反応場の外に水素と酸素が存在するため、積極的に接触させるまで反応が起こりません。
その結果、二次電池と比べて長期保管が可能と言われています。
水素ガスの管理、燃料電池の運用･保守ともに容易で、BCP対策用の電源として採用されるケースも増えてきています。

二次電池と比べ、長期保存が可能

PEFC

反応場の外に水素と酸素が存在するため電圧は発生しない
(反応なし)

Li-ion電池

反応場の中に活物質(リチウム)が存在するため電圧が発生してしまう
(常に反応した状態)

ブラザー燃料電池“ならでは” のポイント

ブラザー独自の水素循環システムにより、高効率でハイパワーな燃料電池を実現

気液分離により安定した水素と酸素の反応を実現するとともに、反応場に効率よく水素を供給することができます。
独自の水素循環システムにより、高効率でハイパワーな上に、長期発電安定性、負荷追従性に優れた燃料電池を実現しました。

安全安心のトリプルセーフティ機構

ブラザー燃料電池は、３重構造の安全設計のもとつくられています。
まず、設計の工夫により燃料電池スタックや配管のつなぎから水素を漏らさない。万が一燃料電池内で水素漏れが起こった場合も、水素センサーや圧力センサーで検知して遮断。常に換気を行っており水素を装置内に溜めません。

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