New Energies, new possibilities

OKUMA　DRONE（福島県大熊町、李顕一社長）は、飛行ロボット（ドローン）に搭載する新たな水素燃料電池（FC）の開発に着手した。現在活用しているFCを国産化し、大学・機関の技術を用いてセルの触媒層に貴金属を使わずに低コスト化する。まず1キロワット、3キロワット級のFCを開発し、定置型を非常用電源や基地局などとして使用。年内にドローンに搭載したプロトタイプ機の完成を目指す。 OKUMA　DRONEは水素FCを搭載したドローンを開発する。英インテリジェントエナジーが開発した水素FC4基と帝人製の水素高圧タンクを、6枚羽根のドローンに搭載。40キログラムのペイロードを積んで15分飛行する機体を開発、実証している。この水素FCを国産化してコストを大幅削減するため、福島県の補助も受けて開発する。 FCスタックのセルは、電解質膜と触媒層、ガス拡散層で構成する。触媒層は貴金属の白金をセラミック担体に担持しているが、均等な白金担持が難しいため歩留まりが悪く、コスト高要因になっている。この触媒層を国内調達可能な白金の代替材料を用い、従来とは異なる方法で製造する。ユアサ商事が製造・量産で協力する。 まず定置型FCを移動発電機として工事現場で、非常用電源として家庭や病院などで事業化する方針。同FCを搭載したドローンのペイロードは、実証中のドローンと同様の40キログラムを目指す。開発したFCスタックは2025年初から内外の展示会に出展する。 OKUMA　DRONEは水素ステーションでドローンへの燃料供給を実現するため、福島県水素ステーション連絡協議会（福島県浪江町）にも参加。日本自動車研究所（JARI）と共同で実用化開発に着手している。水素ステーションの充填ユニットに減圧装置を付けて高圧水素を減圧して活用する仕組みで、認証を取得して実用化を目指す。

低コスト水素燃料電池…OKUMA DRONE、ドローン搭載用開発（ニュースイッチ） - Yahoo!ニュース

Researchers at the Fraunhofer Institute for Environmental, Safety, and Energy Technology UMSICHT and Ruhr University Bochum have discovered that carbon-based bipolar plates can be a more cost-efficient and scalable alternative to the titanium bipolar plates typically used in PEM electrolysis.

The focus of their investigation was a new carbon-based bipolar plate developed and patented by Fraunhofer UMSICHT. It consists of a thermoplastic polymer-bonded carbon matrix with conductive additives such as carbon black and is produced using a powder-to-roll process. This material and production method enable continuous manufacturing of an easily processed and welded bipolar plate, already commercially used in redox flow batteries.

The researchers subjected this carbon-based bipolar plate and a titanium bipolar plate to comprehensive ex-situ and in-situ tests. The ex-situ tests included electrochemical corrosion studies, scanning electron microscope analysis, and weight loss measurement to assess real-world suitability and parameter choices. During in-situ tests, the plates underwent accelerated aging tests with alternating current densities between 1 and 3 A cm⁻² for over 500 hours.

The scientists have published their results under the title ‘Bipolar Plates in PEM Water Electrolysis: Bust or Must?’ in the journal ‘Advanced Energy Materials’. In essence, they have discovered that the carbon-based bipolar plate has an ageing rate in the low µV h⁻¹ range and thus shows promising performance. This means that it can certainly compete with titanium bipolar plates and represents a much more cost-effective alternative. Another advantage: due to its material properties such as weldability, it enables completely new designs for PEM electrolysers. The potential to replace titanium bipolar plates in the PEM electrolysis stack and make electrolysis scalable at the same time is therefore definitely there. The task now is to further investigate and, if necessary, optimize the new material in order to further reduce the costs of electrolysis and thus make the production of green hydrogen more economical.

Source:Hydrogentechworld

수소전기 자전거 시제품 완성…규제 완화해 상업화한다
1회 충전 시 70~80km 달릴 수 있어

월간수소경제 = 이상현 기자 | 지바이크는 수소전기 자전거(이하 수소자전거)를 자체 개발해 시제품을 완성했다고 1일 밝혔다. 지바이크는 퍼스널 모빌리티(PM) 공유 서비스 플랫폼 지쿠(GCOO)를 운영하는 기업이다. 

규제 샌드박스 등을 통해 규제 완화를 추진 중이며 전기자전와 마찬가지로 지쿠에서 수소자전거를 만날 수 있을 전망이다. 현재 국내 상용화를 위해 시범주행 중이다.

수소자전거는 전기자전거 대비 안정성이 높다. 외부에서 전기를 충전하는 리튬배터리가 과충전과 고온에 취약하나 수소연료전지는 수소와 산소의 화학반응으로 전력을 자체생산해 화재 위험이 거의 없다는 설명이다. 

지바이크 수소자전거는 국내 일반·공유 PM 시장 최초로 저압수소 저장·교환 기술을 채택했다. 수소를 저압으로 압축한 저장 용기를 탈부착해 교체하는 방식이다. 

저장용기 압력은 실생활에서 사용되고 있는 탄산음료 캔이나 자전거 타이어 정도와 비슷해 고압수소를 사용하는 일반 수소용기보다 안전성이 높다. 

효율성도 전기자전거보다 뛰어나다. 1회 완충 시 주행 가능 거리는 70~80km다. 리튬배터리를 탑재한 전기자전의 경우 50km 수준이다. 

기존 리튬배터리 단점인 화재 등 사고 위험성과 효율성 문제를 개선하는 동시에 저탄소 이동수단으로서 탄소중립에 기여할 수 있는 모델인 셈이다. 

윤종수 지바이크 대표는 “수소자전거 개발은 친환경 모빌리티 솔루션을 제공하기 위한 중요한 발걸음”이라며 “현재 국내 저압수소 관련 제도들이 구체적으로 마련되지 않은 상황에서 수소 모빌리티 확대를 통해 저압수소 연료 시스템 표준화를 이끌 것”이라고 말했다.

지바이크, 수소전기 자전거 개발 < 시장 < NEWS < 기사본문 - 월간수소경제 (h2news.kr)

출처 : 월간수소경제(https://www.h2news.kr)

パナソニックは7月29日、実証施設「H2 KIBOU FIELD」で純水素型燃料電池の発電時に発生する熱を吸収式冷凍機（空調機）の熱源として活用する実証実験を開始したと発表した。エネルギー効率を向上し、年間を通して冷暖房の消費電力を50％削減に結びつける。

2022年に開所したH2 KIBOU FIELDは、太陽電池、蓄電池、純水素型燃料電池をエネルギーマネジメントシステム（EMS）制御する「3電池連携」で、気候変動や需要変化に追従した効率的な電気のエネルギー供給を実現しているという。 　パナソニック グローバル環境事業開発センター 水素事業企画室 主幹の山田剛氏は「水素を地産地消で使う意義として、熱も含めたコージェネレーション（熱電併給）の重要性にお声をいただいているのが現状。これを受け、燃料電池が排出する熱を吸収式冷凍機につなぎ、ここから出てくる冷水を利活用するソリューションの検討を始めた」と今回の実証開始の背景を話した。 　パナソニックでは独自の熱ソリューションとして、純水素型燃料電池に吸収式冷凍機を追加する取り組みを実施。純水素型燃料電池は、水素と空気中の酸素から電気と熱を作り、吸収式冷凍機は熱を利用して冷たい水を作るという役割を持つ。従来、吸収式冷凍機はインプットとして最低でも80度の温度が必要で、一方の燃料電池は出力できる温水の温度が最大で60度。20度のギャップが生じていたという。 　パナソニックでは、吸収式冷凍機のインプット温度を70度まで引き下げ、燃料電池の出力温度を70度まで引き上げることで、燃料電池と空調機をつなぐ新たな連携を実現。H2 KIBOU FIELD内で、出湯温度を改良した純水素型燃料電池10台を用い、新開発の低温廃熱利用型吸収式冷凍機1台を新設し、新たな熱利用の実証実験として施設内管理棟の冷暖房に活用するという。 　燃料電池の温水を吸収式冷凍機で冷水に変換、それを管理棟の空調に活用するという仕組み。「現時点で、この実証による省エネ効果は年間を通じて冷暖房の省エネ50％の削減を目指している」（山田氏）とする。 　燃料電池の温水を冷房に利用する今回の取り組みに加え、低温廃熱を冷房に利用したり、燃料電池の温水を機械洗浄や食品低温殺菌などに直接利用したりする新市場も想定しているとのこと。 　今回の実証実験では、純水素型燃料電池内の発電部に開発中の新規触媒を搭載するとともに、本体の耐久性を高める改良を実施し、回収できる熱の温度を60度から70度へ10度上昇させたとのこと。一方、吸収式冷凍機は吸収液の濃縮・吸収過程を改良し、既存製品と同等サイズながら最低熱源温度を80度から70度に10度引き下げ、純水素型燃料電池が発電時に発生する熱の利用を可能にしたとしている。

パナソニック、冷暖房消費電力50％削減へ--純水素燃料電池の熱など活用（CNET Japan） - Yahoo!ニュース

Yanmar Commercializes Compact Hydrogen Fuel Cell Power System.

Yanmar Energy Systems Co., Ltd. (Yanmar ES), a subsidiary of Yanmar Holdings, has commercialized the “HP35FA1Z”, a compact and multi-unit controllable hydrogen fuel cell power generation system, and will begin accepting orders in Japan from September 2, 2024.

With the increased focus on renewable energy to achieve a decarbonized society, government and municipalities in Japan are advancing efforts to promote the use of hydrogen as a fuel, including the enactment of the Hydrogen Society Promotion Bill in May 2024. In September 2023, Yanmar ES opened the YANMAR CLEAN ENERGY SITE in Okayama Prefecture to develop and demonstrate hydrogen-related technologies, which are expected to be lead the way in decarbonizing society.

The HP35FA1Z hydrogen fuel cell power generation system with a power output of 35kW does not emit greenhouse gases such as carbon dioxide (CO2) or air pollutants like nitrogen oxides (NOx) during operation, ensuring a clean power supply. The system’s compact design includes all necessary operating equipment, simplifying installation and achieving one of the smallest footprints in its power output class. It supports the integrated control of up to 16 units, allowing for easy adjustment of operating units and output control based on power demand and available hydrogen supply, as well as straightforward expansion to meet decarbonization goals.

Product Overview

Product Name: Hydrogen Fuel Cell Power Generation System HP35FA1Z
Order Start Date: September 2, 2024 (Japan)

Main features

1. Zero emissions of greenhouse gases and air pollutants during power generation.
2. Simplified on-site installation due to the inclusion of related equipment such as grid-interconnected power conversion devices.
3. Compact design achieving one of the smallest installation footprints in its power output class.
4. Capable of integrated control of up to 16 units, adjustable based on power demand and available hydrogen supply.
5. Autonomous power output (blackout specification) enabling power supply during outages.