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トヨタ自動車(株)
平成19年度JHFCセミナー(第6回) パネルディスカッション資料 燃料電池自動車普及に向けた コスト低減について 2008年3月13日(木) トヨタ自動車株式会社 河合 大洋 トヨタ「「FCHV トヨタ FCHV」」課題と技術開発のまとめ スタック耐久性 作動温度 出力密度 耐久性 3倍以上 低温、高温 小型・高性能 2倍以上 2 105℃ 105 ℃ -30 30℃ ℃ 2005年 2005年 モデル 目標 2005年 2005年 モデル 目標 2005年 2005年 モデル 目標 次の目標 大幅に改善 コスト 航続距離 × 量産効果 1/10 2005年 2005年 モデル 目標 航続距離 コスト 設計、材料 1/10 2倍以上 2005年 2005年 モデル 目標 FCHVコスト低減 3 1/10 1/10 車両世代 エンジニアリングな 技術課題解決 車両世代 車両世代 車両世代 コスト削減 設計、材料、 生産技術革新 量産効果 設計、材料の改良で、1/10 設計、材料の改良で、 1/10以下にコスト低減。 以下にコスト低減。 FCHVコスト1/10に向けた考え方 (1)設計: ①システム簡素化 ②FCスタック小型・軽量化 など (2)材料: FCHV構成材料の低コスト化 トヨタ「「FCHV トヨタ FCHV」」 ⇒ 材料メーカとの協力が重要 4 FCスタックのコスト低減 (1)設計:小型・軽量化(材料量削減) ①高出力密度化 ②部品点数の削減 ③締結、シール方法の改善 ④Pt触媒量の削減など トヨタFCスタック (2)材料:高耐久、低コスト化 ①電解質膜 ②セパレータ(含表面処理) ③GDLなど 5 6 FCスタック電極触媒のトリレンマ ・触媒活性向上 ・クロスリーク低減 ・接触抵抗低減 ①白金削減1/10 ・プロトン導電性向上 ・ガス拡散性向上 ・水マネジメント セル電圧 電圧(V 電圧( V) ③耐久性 目標 目標 効率UP 現状 現状 コンパクト化 ③小型化 電極触媒のトリレンマ ①貴金属量削減( Pt 1/10以下 1/10以下 ) ②高性能化(高電圧、高出力密度) ③耐久劣化抑制(15 ③耐久劣化抑制( 15年以上) 年以上) 電流密度 (A/cm2) FCスタックコスト低減は、電極触媒のトリレンマ(①~③)解決が必要。 高圧水素タンクシステムのコスト低減 (1)設計: ①本数削減(車両搭載性)、 タンクの薄肉化 ②バルブ、レギュレータ、 システム簡素化、 高圧水素タンク (2)材料: ①カーボンファイバー、ライナー、口金 ②バルブ、レギュレータ、水素配管 7 FCシステム部品のコスト低減 8 (1)設計: ①システム簡素化/部品点数削減 ②量産化設計 エアーコンプレッサー、冷却ポンプ、 水素ポンプ及びこれら駆動用モータ、 各種制御バルブなど FCシステム部品 (FCスタック、高圧水素タンク以外) (2)材料: 各システム部品の構成材料見直し 製品普及に伴うコスト推移 製品コスト削減の一例/電卓 9 出展:半導体産業の発展とその特質、1995、 出展:半導体産業の発展とその特質、1995 、 香川大学経済学部、岡田 徹太郎、 http://www.ecopo.ec.kagawa--u.ac.jp/tetsuta/semicon/semiconC.html http://www.ecopo.ec.kagawa 電卓コスト(1973 1973年= 年=100 100) ) 1000 1/10 生産台数 100 1/10 生産額 10 1台あたり の価格 1 1965 1973 1975 1985 時間(西暦年) 普及に伴い、技術の進化と量産効果により、コストを下げる。