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DEVELOPER INTERVIEW

開発者インタビュー

家庭用燃料電池「エネファーム type S」

コンパクトで高効率な家庭用燃料電池の開発

2012年4月に発売した「エネファーム type S」は、2003年発売の「エコウィル」、2009年発売の「エネファーム」に次ぐ大阪ガスで3種類目の家庭用コージェネレーションシステム。
「エネファーム type S」は先行の2種よりも発電効率の高い固体酸化物形燃料電池(SOFC)であり、初号機は2012年4月に発売しました。それ以降も、高効率化、コストダウンを進め、2013年、2014年に新機種を発売してきました。
これらの開発、改良に携わった技術者たちが、さまざまな課題をどのように解決したのか、「エネファーム type S」の基幹部となるセルスタック・ホットモジュール部を担当した鈴木氏、井上氏、システムを担当した安原氏、岩見氏に、商品化への開発秘話を語って頂きました。

MEMBER

リビング事業部

  • 商品技術開発部 SOFC開発チーム シニアリサーチャー 工学博士 鈴木 稔
    商品技術開発部 SOFC開発チーム シニアリサーチャー 工学博士

    鈴木 稔

  • 商品技術開発部 SOFC開発チーム 副課長 リーダー 井上 修一
    商品技術開発部 SOFC開発チーム 副課長 リーダー

    井上 修一

  • 商品技術開発部 SOFC開発チーム 副課長 リーダー 安原 健一郎
    商品技術開発部 SOFC開発チーム 副課長 リーダー

    安原 健一郎

  • 商品技術開発部 SOFC開発チーム 係長 岩見 潤
    商品技術開発部 SOFC開発チーム 係長

    岩見 潤

SOFCを使った家庭用コージェネレーションシステムの開発へ

従来のPEFCを使った「エネファーム」より、高い発電効率を目指して、SOFCを取り入れた「エネファーム type S」の開発を当初から主導してきた鈴木さんですが、どのような経緯で取り組みはじめたのでしょうか。

鈴木SOFCはセラミックスを電解質とする燃料電池です。電気を発生させるセルスタックの動作温度は、現在は750度くらいが主流ですが、以前は900度程度。1990年代の半ば頃から、温度を下げる技術が世界各地で出てきました。より扱いやすくなり耐久性も増したんです。セラミックスそのものは、小さいほうが信頼性が高いこともあって、SOFCも小型化する流れが、90年代後半から出てきました。

井上その上、SOFCではセルスタックから出る熱を使って、燃料である都市ガスの改質ができ、より高効率も期待できる。小さくて良質なセルスタックをつくっていた京セラさんと、家庭用SOFCの共同開発が始まったんですね。

鈴木当時、PEFCが先行していましたが、SOFCだったらこういうことができるはずという未来像が、京セラさんと我々との間に共通認識としてありました。そこで最初の2年間では試験機をつくって、実際の住宅に入れて高い性能を実証しようと。

岩見その結果として、発電効率49%を実証試験で達成したんですね。2006年に発表した時は、とても衝撃的だったと聞きました。

安原私は当時PEFCの開発チームにいたのですが、数字を聞いて驚きました。これは本当に継続的に動くのだろうかと半信半疑(笑)。それぐらい驚異的な数値だったんです。まさかその後に、自分がそのチームに入るとは思ってもいませんでしたが(笑)。

エネファーム type Sの内部構造

鈴木当時は、耐久性の検証はできていなかったのですが、それでも最初の試験で計画した3000時間はちゃんと動かせていましたね

井上当時、業界の常識では、100kWとかの大きなSOFC。それをいきなり1kWで実用化に踏み出したというのは衝撃的だったと思います。しかも家庭用では、大型とは違ういろいろな負荷がかかります。たとえば、頻繁に起動・停止が繰り返されるとか。家庭の電力需要に追従したかたちで24時間きっちり動くというのが、当時では信じられない世界だったでしょうね。SOFCの新しい流れをつくった出来事だったと思います。

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