燃料電池

燃料電池のしくみ

期待される技術

「固体高分子形燃料電池（PEFC）」は発電効率が高く、コンパクトにできることから、家庭用のコージェネレーションシステムや自動車の動力源として期待されています。

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動画で燃料電池のしくみについて学べます

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原理

水の電気分解の逆反応で水素と酸素から電気と熱をつくります。

電気とお湯の作り方

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種類

「電解質」の種類によって、4つの種類に分類されます。
家庭・業務用や自動車用に期待されているPEFCの他、さらに高効率のSOFCも次世代型の発電システムとして注目されています。

種類	固体高分子形	固体酸化物形	溶融炭酸塩形	りん酸形
略称	PEFC	SOFC	MCFC	PAFC
作動温度	80℃	800〜1,000℃	600〜700℃	200℃
発電効率	35〜40％	45〜60％	45〜50％	40〜45％
用途	家庭用・業務用 自動車用	ビル・店舗用 工場用、家庭用	大型発電用	ビル・店舗用 工場用
特徴	小型化が可能 起動停止が容易 （家庭・業務用で注目）	発電効率が高い 排熱温度が高い （次世代型）	発電効率が高い 火力発電所の代替として期待 開発途上	商用化済み コストが高く、経済性は期待できない

PEFC

Polymer Electrolyte Fuel Cell
高分子 電解質 燃料 電池

SOFC

Solid Oxide Fuel Cell
固体 酸化物 燃料 電池

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システム（家庭・業務用）

LPガス、灯油、都市ガス等から「燃料改質器」で水素を作り、電気と熱を供給するシステムです。
電気と熱の両方を供給することから「コージェネレーションシステム」と呼ばれています。

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システム（自動車用）

燃料電池自動車は搭載した水素タンクの水素と空気中の酸素を反応させて、燃料電池で発電した電気でモーターを回して走ります。クリーンでエネルギー効率も高いため、削減や省エネに期待されています。

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家庭用の設置イメージ

燃料電池は家庭に電気と同時にお湯も供給します。燃料のエネルギー利用率は70％以上にもなります。発電した電力は家庭内の照明やテレビ、冷蔵庫、クーラーなどの家電製品の電源として、お湯は炊事、洗面、入浴などの給湯や冬は床暖房にも使えます。
燃料電池システムは家庭の省エネに貢献するだけでなく、便利・快適な生活のお手伝いもします。

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業務用の設置イメージ