カーボンゼロ、クルマの未来はどうなる?(129)

このBMW iX5Hydrogen燃料電池セルは、多分トヨタではないのかな。

 

MWはトヨタから燃料電池セルの供給を受けて、それをスタックに組み立ててFCVの開発を進めていたので、このiX5Hydrogenも、それが搭載されているのでしょう、何の説明もなかったのであるが、説明したくなかったのか、その必要はないと判断したのかはわからないが、日本での実証実験であれば、一言説明してもよかったのではないのかな。

 

 

次にBMWニュースリリースの抜粋を載せるのでご一読願う。そこにはトヨタから「個々の燃料電池」を調達し、「燃料電池駆動システム」を共同開発していると書かれている。「個々の燃料電池」とは何を指すのか解らないが、多分燃料電池セルの事でしょう。酸素と水素を化学反応させて水素イオンを移動させて電気を起こす燃料電池の肝(キモ)の部分である。

 

 

 

BMW GROUP CorporateCommunication 

2023年2月27日 

BMWグループ、水素燃料電池を実用化: BMW iX5 Hydrogenパイロット車両始動  

 

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BMWグループは、個々の燃料電池トヨタ自動車株式会社から調達している。両社は長年にわたり信頼関係に基づくパートナーシップを築いており、2013年から燃料電池駆動システムを共同開発している。 燃料電池システムは、個々の燃料電池をベースに、2つの主要ステップで製造する。まず、セルを組み立てて燃料電池スタックを作る。次に、その他の部品をすべて取り付け、燃料電池システムを完成させる。 燃料電池のスタッキングは、ほぼ完全自動化で行う。個々の部品の損傷有無を検査した後、機械を使って5トンの力でスタックを圧縮し、ハウジングへと収める。スタックハウジングは、BMWグループのランツフート工場内の軽金属鋳造工場で砂型鋳造法により製造される。 

 

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file:///C:/Users/s5nk1.DESKTOP-IPE452I/Downloads/プレスリリース%20(2).PDF 

 

 

燃料電池セルがどんな働きをするものかを理解するには、それなりの化学知識が必要となると思われるが、素人的には一種の乾電池だと思えば(なんとなくではあるが)理解できるのではないのかな。尤もその乾電池の何たるかの理解が必要ではあるが。

 

 

そんなわけで(と言うことでもないが)、燃料電池の仕組みをわかりやすく解説している物を次に紹介しよう。それでもなぜイオンになるのかとか、なぜイオンが外部回路を移動するのか、なぜ酸素・O2と結合するのか、と言ったことは究極の知識が必要となるものと思われるのであるが、とりあえずご一読願う。それなりにやさしく説明されているので、(なんとなく)仕組みは解るのではないのかな。

 

 

燃料電池ってどんな電池? 

 

科学技術研究科 学芸員 藤本光 

 

燃料電池って?

 最近、クリーンな新エネルギーとして、期待が高まっているモノの中に燃料電池があります。省エネ効果も高く、環境にもやさしいということで評判が高いため、次世代のエネルギーとして実用化が進んでいます。この燃料電池の原理は約200年も前から発見されていましたが、製作上の技術や材料などの問題が多かったため、100年以上もの間人々の目に触れることはありませんでした。しかし、現在、その多くの問題が解決し、実用化の一歩手前まできています。この水素と酸素を使って電気を取り出すことができる燃料電池のしくみをご紹介します。
 

燃料電池のしくみ 

 




燃料電池のしくみ 

 燃料電池の基本的なしくみは、電解質をはさんだ一対の電極と、それらを結ぶ電線(外部回路)からなります。一方の電極に水素を供給し、もう一方には酸素を供給することによって発電します。
 水素が供給される極では、電極の触媒作用によって、電子を放出して水素イオンとなり、電解質(※)を通って酸素が供給される極へ移動します。そして、この時放出された電子は、外部回路を通ります。
 酸素が供給される極では、電解質を通ってきた水素イオン外部回路を通ってきた電子、そしてそこに供給されている酸素が結合して水の分子になります。(図)
 この時、電線(外部回路)に生じる電子の流れが直流電流として取り出されます。なお、この反応にともない水と熱が排出されます。   
 水素が電子を放出してイオン化したり、酸素と結合して水となる反応が起こるのは、それぞれの気体と電極と電解質の三つの相が接する場所(三相界面)だけです。この三相が接する場所の面積で、生み出す電流の大きさが決まります。
 供給された水素分子は、電極で白金などの触媒作用を受けて、水素イオンと電子に分かれます。遊離した電子は-極に集まり、水素イオンは電解質を通って+極に移動します。

(続く)