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Jun 13, 2023

黒鉛

燃料電池は実行可能な環境に優しい電源となっており、技術の進歩は続いています。 現在、燃料電池はすでに商用電源およびバックアップ電源として使用されています。

燃料電池は実行可能な環境に優しい電源となっており、技術の進歩は続いています。 現在、燃料電池は商業用、工業用、住宅用の建物の一次電源およびバックアップ電源としてすでに使用されています。 ただし、燃料電池は、フォークリフト、自動車、バス、ボート、オートバイ、潜水艦などのさまざまな車両に電力を供給するためにも使用されています。 燃料電池技術が向上するにつれて、燃料電池のバイポーラプレート、ガス拡散層、触媒に高純度グラファイトを使用することの重要性がますます明らかになってきています。

電気自動車（EV）産業が成長するにつれて、航続距離が大きな課題であることが判明しています。 燃料電池は定置用途と移動用途の両方で使用できますが、後者では燃料補給ステーションへのアクセスが必要です。 ただし、標準的な電気自動車は、バッテリーの制限がさらに大きくなっています。 これは、車両が長距離を走行する多くの商業用途や、人口密度が低く走行距離が長い国ではあまり現実的ではありません。 燃料電池は、ガソリン エンジンやディーゼル エンジンと同等の航続距離で電力を供給できます。 したがって、燃料電池は、中国や北米などの大量輸送機関やバス、特に車両が毎日中心点に戻るフリートタイプの用途で頻繁に使用されています。 燃料電池バスは米国の多くの州と英国でも運行されています。

自動車メーカーはますますこのテクノロジーを大規模に検討しています。 ダイムラーとホンダはすでに燃料電池車をリースしており、トヨタやヒュンダイなどの他の自動車メーカーもこれに追随している。

燃料電池は、水素含有燃料と空気酸素または他の酸化剤との電気化学反応を通じて、燃料からの化学エネルギーを電気に変換する電気化学装置です。 バイポーラ プレート (BP) は多機能な特徴を持つ燃料電池の重要なコンポーネントです。セルからセルに電流を流し、活性領域から熱を除去し、ガスと冷却剤の漏れを防ぎます。 ガス拡散層 (GDL) は、燃料ガスと空気からの酸素を均一に分配するために不可欠です。 触媒と触媒基材は、燃料電池の電気化学反応の速度を高めるために重要です。

燃料電池のグラファイトは、燃料電池構造の必須コンポーネントであるバイポーラプレートの導電性材料として使用されます。 超薄型グラファイトバイポーラプレートは、電気伝導性と熱伝導性を向上させ、長寿命の動作を保証するために、純粋で高品質でなければなりません。

最も人気のある技術の 1 つである固体高分子型燃料電池のバイポーラ プレートには、大きなフレーク状の高純度グラファイトが必要です。 微粒黒鉛は添加剤や充填剤としても使用されますが、これは燃料電池の比較的小さな成分です。

グラファイトは GDL でも使用されており、グラファイトはこの層の多孔性に影響を与えます。

最後に、高純度グラファイトが触媒基材として使用され、汚染を回避しながら貴触媒金属を反応化学物質と密接に接触させることができます。

燃料電池は燃焼ではなく電気化学プロセスに依存しているため、燃料電池からの有害な排出物は実際には存在しません。最もクリーンな燃料燃焼プロセスと比較しても、絶対的な変革です。 燃料電池からの副産物は水と熱だけです。 燃料電池は、燃料をエネルギーに変換する点でも内燃機関よりもはるかに効率的です。 燃料電池には可動部品がないため、静かで、耐久性があり、信頼性が高く、メンテナンスをほとんど必要とせずに長持ちします。

EUは、再生可能エネルギーのイノベーションへの取り組みを加速する世界的な取り組みであるミッション・イノベーションを通じて、再生可能水素の研究とイノベーションに関する国際協力を積極的に推進している。 クリーン水素ミッションの目標は、2030 年までにエンドユーザーのクリーン水素のコストを 2 ドル/kg まで削減し、2030 年までに世界中で少なくとも 100 の水素バレーを開発することです。実施されている国家政策は国際エネルギー機関によって記録されています。 (IEA) 水素に関する報告書1