燃料電池・水電解セルの高精度評価ソリューション

1．はじめに

JFE テクノリサーチ株式会社は、材料解析・環境評価・エンジニアリングおよび研究開発支援を強みとする総合試験・研究会社です。鉄鋼分野で培った高度な分析技術を基盤に、多様な産業分野へ技術サービスを提供しています。近年は、車の電動化（電気自動車：EV）やカーボンニュートラル推進を背景に、次世代エネルギー・高機能材料分野への取り組みを強化するとともに、デジタルトランスフォーメーション（DX）技術を活用したサービスの高付加価値化を進めています。なかでも、脱炭素社会実現に直結する燃料電池（FC）・水電解分野への注力を一層強めており、高度分析技術とDX 活用を融合した成長分野として大きな期待を集めています。

2．燃料電池・水電解分野における評価技術

当社では、表 1に示すように、FCならびに水電解に関する評価サービスを提供しています。これらのセルは、触媒層、固体高分子膜、ガス拡散層（GDL/PTL）やそれらをアッセンブルした膜・電極接合体（MEA）、セパレータなど複数の部材で構成されており、各部材の性能がセル全体の効率や耐久性を左右します。これらの構成部材に対し、試作から性能評価、劣化解析まで一貫して対応しています。

表1．各セル部材の評価項目の例

3．金属コンタミを排除した高精度水電解セル評価装置

水電解では、固体高分子膜と電極を密着させた「ゼロギャップ電解セル」が用いられます。この構造は高効率化に有利である一方、装置内の配管などから溶け出す微量の金属イオンがセル性能に影響を与えることがあります。

そこで当社は、「接液部金属フリー電解セル評価装置」を開発しました（図 1）。本装置は、試験液に触れる部分から金属材料を排除することで、金属イオンの混入を大幅に低減したクリーンな評価環境を実現しています。

これにより、セルを構成する各部材の本来の性能を高精度に評価することが可能となります。

まとめ

今後も当社は、燃料電池・水電解分野における評価技術のさらなる高度化を通じて、クリーンエネルギー社会の実現に貢献していきます。

JFEテクノリサーチ株式会社 HP

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水電解の評価技術 - 部材の解析・試作・性能評価 | JFEテクノリサーチ

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固体高分子形燃料電池（PEFC）の評価技術 | JFEテクノリサーチ