US aims to drastically reduce costs of hydrogen electrolysers within two years
New Energy / 2024. 5. 9. 07:54
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- 2024.05.09 US aims to drastically reduce costs of hydrogen electrolysers within two years
- 2024.05.09 US targets massive cost reduction in hydrogen for deployment in transport and industry this decade
- 2024.05.09 Investment in new hydrogen electrolyser factories is being hindered by sluggish policy roll-outs and uncertain demand: IEA
- 2024.05.09 파나소닉, 10kW급 순수 수소연료전지 발전기 출시
- 2024.05.08 ベルギー不織布メーカーがIr量10分の1の水電解部材、東芝ESSが技術供与
US targets massive cost reduction in hydrogen for deployment in transport and industry this decade
New Energy / 2024. 5. 9. 07:52
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파나소닉, 10kW급 순수 수소연료전지 발전기 출시
Fuel Cell / 2024. 5. 9. 07:43
파나소닉 주식회사(이하 파나소닉)는 자사의 전기사업회사가 올해 10월 유럽, 호주, 중국에서 고순도 수소와 공기 중 산소의 화학반응을 통해 전력을 생산하는 새로운 순수 수소연료전지 발전기를 출시한다고 지난달 25일 밝혔다.
2021년 10월 파나소닉은 5kW 타입의 순수 수소연료전지 발전기 PH1(단상 3선 타입)을 출시했다. 이제 해외 시장을 위한 신제품 PH3(DC 타입)를 출시하여 일본 외 수소 사업을 본격화할 예정이다.
출시될 PH3는 열병합 발전 시스템이기 때문에 최대 10kW의 DC 전력을 출력할 수 있으며, 약 8.2kW의 열을 발생시켜 물을 약 60℃까지 가열할 수 있다. 제품은 매우 다양한 국가와 지역에서 전원 전압을 지원하기 위해 DC 전력을 출력하도록 설계되었다.
여러 장치(최대 250개 모듈)를 연결하여 더 높은 출력과 함께 전력 출력을 조정할 수 있어 유연한 발전 계획을 수립할 수 있다.
또한, 유지보수 액세스 포인트가 전면에 위치하고 있으며, 제품은 추운 온도는 물론 높은 고도에도 견딜 수 있도록 설계되어 다양한 설치 환경을 가진 고객에게 제안할 수 있다.
또한 이 제품은 전기 효율 57%(DC, LHV), 열회수 효율 47%(LHV), 총 효율 104%를 달성하여 운영 비용 절감에 기여한다. 오버홀 정지 기간은 15년으로 설계되어 긴 작동 수명을 보장하여 수명주기 비용을 절감할 수 있다.
파나소닉은 일본 RE100 솔루션 실증시설인 H2 KIBOU FIELD를 통해 얻은 지식을 바탕으로 독일은 물론 웨일스에 있는 자체 공장에서도 유사한 실증을 진행할 계획이다.
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ベルギー不織布メーカーがIr量10分の1の水電解部材、東芝ESSが技術供与
New Energy / 2024. 5. 8. 07:45
金属繊維から成る不織布メーカーの ベルギーBekaert（ベカルト）は、ドイツで開催された産業展示会「HANNOVER MESSE（ハノーバーメッセ）2024」（2024年4月22～26日）に、東芝エネルギーシステムズ（東芝ESS）と共同開発した、PEM（Proton Exchange Membrane）形水電解装置用の膜電極接合体（MEA）を出展した（図1）。
図1 ベカルトが出展した、東芝ESSと共同開発のMEA（左）
面積は100cm2。ベカルトのTi-PTL上に東芝ESSのミルフィーユ構造のIrO2を成膜してあるという。ACLSは「Alternating Catalyst Layer Structure」の略（写真：日経クロステック）
両社は2024年2月29日に、MEAの共同開発で提携することを発表していた。そこから2カ月足らずでの出展である。
イリジウムの高騰でPEM形に暗雲
水電解装置のMEAでは、酸素を発生するアノード（酸素極）での反応が全体を律速することが課題になっている。特にPEM形では、酸素極の触媒としてレアメタルで高価なイリジウム（Ir）を利用する。しかも、Irの価格は2020年に急騰後、高止まり状態で、PEM形MEAの製造コストを大幅に押し上げる要因になっている（図2）。水電解装置で生産する水素（グリーン水素）が、天然ガスもしくは天然ガス由来の水素（グレー水素）などとの価格競争力を問われる中で、この製造コストの高騰は、PEM形水電解装置の普及に対する大きな課題になっている。
[画像のクリックで拡大表示]
図2 Irは2020年に約4倍に急騰
2016年比では約12倍。その後も高止まり状態で、PEM形水電解のセルスタックの2024年の製造コストは2016年比で約7倍になった（写真：ベカルトの競合である米Mottのハノーバーメッセでの講演スライドを日経クロステックが撮影）
そうした中、東芝ESSは、Irの利用量を約1/10にしても水電解性能が低下しないMEAを2022年10月に開発したと発表していた。チタン（Ti）ベースの不織布（Porous Transport Layers：PTL）の上にスパッタ装置で、酸化イリジウム（IrO2）の非常に薄い層を数十層形成することで実現した。東芝ESSはこの層構造を「ミルフィーユ構造」、または「Alternating Catalyst Layer Structure（ACLS）Coating」と呼ぶ（図3）。
図3 東芝ESSが開発した「ミルフィーユ構造」の多層IrO2
（出所：東芝ESS）
ベカルトはこのTi-PTL大手で、既に5000cm2以上という大面積のTi-PTLも「Currento」という製品名で量産出荷しているという（図4）。
（a）Ti-PTLの100倍拡大模型
（b）ベカルトの大型Ti-PTL製品
図4 大面積化するTi-PTL
ベカルトのTi-PTLを100倍に拡大した模型（a）と、面積が5000cm2以上の大型Ti-PTL製品（写真：日経クロステック）