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水素インフラを狙え!鉄鋼各社の開発最前線

低コスト化や新しい製品化の動き広がる
水素インフラを狙え!鉄鋼各社の開発最前線

HRX19で製造したことで配管だけでなく弁や計器類も大幅に小型化できた


模擬水素ステーションで開発スピード上げる


 「ユーザーの水素ステーションを観察していては開発が間に合わない。加速試験を行えるのも大きい」。神戸製鋼所営業企画部水素・燃料電池推進プロジェクトの三浦真一主任部員は、社内に新設する「水素ステーション総合テストセンター」の意義を力説する。

 水素圧縮機など主要機器ユニットを製造する同社は、高砂製作所(兵庫県高砂市)内に模擬の水素ステーションを置き、主に「実環境の中で負荷試験を行い、圧縮機の中心部品などの耐久性を調べる」(三浦主任部員)予定だ。

 当面は燃料電池車の台数が少なく、商用ステーションの稼働率も低くならざるを得ない。耐久性などをより長期的に観測し、コスト削減にもつなげるには自前の模擬装置が欠かせないという。

 さらに、複数の企業・団体で組織する技術研究組合の実証用ステーションが相次いで商用化されたため、簡単に利用できなくなったこともある。「メンテナンスの訓練も必要。ユーザーの装置ではできないこともある」(同)として模擬ステーションを幅広く有効活用する方針だ。

鋼製ライナーと炭素繊維の複合蓄圧容器を試作


 一方、JFEスチールは鋼製ライナー(容器の内側部)と炭素繊維の複合蓄圧容器の試作品を、第1弾の容量3リットルから一気に40リットルに引き上げた。2018年の市場投入に向け、さらに一歩踏み出した格好だ。

 比較的安価な低合金鋼のシームレス鋼管に三菱レイヨンの炭素繊維を巻き付けて強度を出す。その厚さは5ミリメートル程度で、下側のライナーが透けて見えるほど薄い。

 「(すでに実用化されている)アルミニウム合金ライナーに比べると、5分の1くらいで済む」(スチール研究所の長尾彰英主任研究員)ため、高価な炭素繊維の使用量を減らせ、コストを大幅に削減できる。「次のターゲットは容量100―200リットル」(同)と、2年後の実用化を見据える。

日本仕様の技術を磨く


 また、新日鉄住金エンジニアリングの100%子会社、日鉄住金パイプライン&エンジニアリング(東京都品川区)は東京・潮見に初の商用ステーションを建設した。2年前に提携した米エアープロダクツの技術を導入しており、将来の規制緩和を見据え、米国で実用化されているセルフ式ディスペンサーの国産化も検討している。

 政府の水素・燃料電池戦略ロードマップでは、25年ごろまでにステーションの整備・運用費を欧米並みまで下げることが掲げられた。「規制の違いで米国からそのまま持ってこられない」(岡本隆志水素ステーション推進室長)こともあり、日本仕様に合わせる技術を磨いていく。

日刊工業新聞2016年3月17/18日素材面
村上毅
村上毅 Murakami Tsuyoshi 編集局ニュースセンター デスク
 HRX19は加工条件や熱処理条件を最適化して、鋼材の組織をより微細化し、窒素の含有量も増やすことなどで高強度化を実現している。水素ステーション1カ所で1―2トンのステンレス鋼が使用されているが、このうちHRX19は高圧部分に採用され、500キログラム―1トン程度使用される見込み。水素ステーションの建設がなかなか進まない中、適用範囲を広げることは、低コスト化の道。  配管だけでなく、水素を高圧にする圧縮機や熱交換器、冷凍機、蓄圧器など、水素ステーションに関わるビジネスのすそ野は意外と広い。鉄鋼各社ともエンジニアリング部門や関連子会社を持つ。機器をやることで、次の商談を得る取っ掛かりにもなるため、部門間での連携が必要になっているのだろう。

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