トヨタ紡織、小型水素発電システム搭載のFCアシスト自転車の走行実証開始

この取り組みは、敦賀市が水素サプライチェーン構築に向けて取り組んでいる、水素エネルギーに関する調査・研究の一環。トヨタ紡織が自治体と連携しての走行実証を行うのは今回が初めて。

FCアシスト自転車はトヨタ紡織のコア技術である精密プレス技術を活用して開発した水素発電システム「ハイドロジェンパワーシステム」を搭載した自転車だ。水冷式熱マネージメントシステムを採用し、システム内に水を循環させて、水素タンクの保温とFCスタックの冷却を同時に行うことでシステム全体の小型化を実現した。

今後、敦賀市で行われるイベントで走行実証し、走行データの検証を行うとともに、水素エネルギーの活用にむけて検討していくとしている。

今後の敦賀市との走行実証スケジュール（場所）

以下のイベントにて、同社開発FCアシスト自転車を走行予定。

ハイドロジェンパワーシステムとは

燃料電池システムの小型化により、クリーンエネルギーの製品普及に寄与

カーボンニュートラルの実現に向け、水素エネルギーが世界的に注目を集めている。代表的な活用事例である燃料電池自動車には、「FCセパレータ」や「エアフィルター」といった同社の製品も使用されている。

それらの生産技術と長年培ってきたノウハウを活かし、同社は小型の水素発電システム「ハイドロジェンパワーシステム」を開発。これにより、小型モビリティにおける水素エネルギーの活用が実現した。水素発電はCO2を排出せず環境負荷が低いうえ、ハイドロジェンパワーシステムに搭載されているエアフィルターによって、大気汚染の原因となる空気中のNOx（窒素酸化物）やSox（硫黄酸化物）を捕集し、クリーンな空気を排出する。

FCスタックの小型化

ハイドロジェンパワーシステムでは、高度な精密プレス技術と、瞬間的な入出力に対してハイレートなリチウムイオン電池で補助する仕組みにより、FCスタックを手乗りサイズに小型化している。

このシステムを搭載した電動自転車では、FC出力を一定に保ちながら、上り坂や漕ぎ出し時に発生する瞬間的なシステムの高出力に対して、リチウムイオン電池で補助している。下り坂では、FC出力でリチウムイオン電池を充電する。このリチウムイオン電池は開発中の製品で、ナノ繊維化された不織布を採用することで、空隙率が高くイオン抵抗が低いセパレータを実現している。

熱マネージメントシステムの採用

冷却装置には、水素タンクと水冷FCスタックの熱特性を活かした「熱マネージメントシステム」を採用している。水素タンクは水素を供給し続けると冷却され、水素を出しにくくなる性質を持つ。一方、水冷FCスタックは発電し続けると熱が蓄積する性質がある。これらを相互に補完するために、水を循環させることでシステムをコンパクト化している。

水素タンクの扱いやすさ

水素タンクにはペットボトルサイズのものを採用し、扱いやすさを追求している。これにより、水素タンクの交換が容易に行えるようになっている。

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