研課題
J-GLOBAL ID：202104000176173291
研究課題コード：16769478
大型バス用燃料電池の水管理と低温起動性に関する研究
実施期間：2016 - 2018
実施機関 (1件)：
研究代表者：
(
, 工学(系)研究科(研究院), 教授 )
研究概要：
本研究は固体高分子形燃料電池内における水輸送ならびに凍結現象を解明し、低温環境においても走行可能で低コストなバス用燃料電池の水管理ならびに低温起動技術の開発に寄与することを目的とする。併せて、日中の主要な研究者間の良好な協調関係を築くことによって、次世代の優れた研究者の支援ならびに国際連携を通じた大学院生の教育を行うことを目的とする。 具体的には、日本側は主に燃料電池内の水輸送・凍結現象の解明と低温起動前の適正なパージ手法の提案を行い、中国側は主に電池内の自己加熱技術と効率的な水管理・低温起動のための燃料電池設計用数値解析モデルの開発を行う。このために、それぞれの研究グループで既に開発済みであるX線CT、中性子イメージング、クライオSEM観察技術を適用し、燃料電池内の微視的水輸送現象を詳細に解析するとともに、数値シミュレーションを用いた検討も行う。さらに、様々な先進的な手法による計測結果を相互に比較・検証することにより、各グループ間の研究を補完し合い、効率的な現象解明、技術開発を行う。 本研究による日本と中国の研究交流を通じて、燃料電池内の水輸送・凍結現象の解明がより一層加速されるとともに、双方の得意な計測法による相互検証が可能となる。さらに、日中の主要な研究者間の良好な協調関係を築くことができ、次世代研究者ならびに学生の育成効果も期待される。本研究により、燃料電池設計において重要な部品である触媒層・ガス拡散層の最適構造が明らかとなり、バス用燃料電池の低温起動改善ならびに高効率・低コスト化に寄与できる。燃料電池バスの普及は都市部の環境保全に寄与するとともに、水素燃料利用技術の発展は再生可能エネルギーの変動吸収の役割を担う意義も有しており、将来の持続可能なエネルギーベストミックス社会形成に関しても有意義である。
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上位研究課題：
都市における環境問題または都市におけるエネルギー問題に関する研究
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