電力エネルギー分野の研究開発
NAS電池
日本ガイシの原点であるエネルギー分野では、世界No.1のがいしメーカーとして、送電電圧100万Vの超大型がいしをはじめ、落雷の被害を防ぐ避雷装置、配電自動化システムなど、電力の安定供給のために、さまざまな製品やシステムを提供してきました。
現在、これまでに培ってきたファインセラミック技術を最大限に活かし、イオン伝導セラミックス・導電セラミックス・構造セラミックスをキーマテリアル、成形・焼成・加工・評価技術をキーテクノロジーとして、エネルギー分野の新たな柱となる事業フィールドへの積極的な進出を図っています。すでに量産を開始した電力貯蔵用のNAS電池システムをはじめ、セラミックスを利用した燃料電池(SOFC)などの開発に着手しています。
SOFCスタック
近年、クリーンで高効率な発電システムとして燃料電池が注目されています。燃料電池の中でも、セラミックス製の燃料電池(固体酸化物型燃料電池: SOFC)は最も発電効率が高く、また他の方式の燃料電池と異なり、水素以外の天然ガス・石炭ガスを燃料として直接利用できることから、低コストな発電システムになると期待され研究が盛んに行われています。SOFCは一般には1000℃前後の温度で作動しますが、日本ガイシでは燃料電池用セラミックスの高性能化を行い作動温度を600-800℃と低くすることにより、高効率で信頼性の高いSOFCを開発しています。
SOFCは、酸素イオンのみを透過するイオン伝導性セラミックス(固体電解質)を多孔質の導電性セラミックス電極(空気極と燃料極)で挟み込んだ構造になっています。固体電解質で仕切られた片側に空気を供給し、反対側に燃料ガス(例えば水素や一酸化炭素を含むガス)を供給すると、1) 空気中の酸素が酸素イオンになり、2)その酸素イオンが固体電解質中を移動し、3) 燃料中の水素や一酸化炭素と反応して水になりますが、その際に電子を放出するため起電力が生じ、発電することが出来ます。
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