エンジニアリング

PEM型電気分解装置

PEM電解技術で実現する次世代のグリーン水素製造
PEM Electrolyzer Stack New

世界的にグリーン水素への関心が高まる中、PEM(高分子電解質膜)型電気分解装置の市場も急速に拡大しています。コンパクトな設計、高効率、再生可能エネルギーとの相性の良さといった特長により、PEM電解技術は水素製造の新たなスタンダードとなりつつあります。AVLの電解技術は最先端に位置し、持続可能なエネルギー社会の実現に貢献しています。

市販のPEM型電気分解スタックは、自動車用の燃料電池スタックに求められる高度な設計や量産対応の水準に達していないことがままあります。AVLは、燃料電池で培った最先端のスタック設計および量産技術を応用することで、次世代型のPEM電気分解装置用スタックを開発しました。この革新的なスタックには先進的な材料および設計技術が取り入れられており、コンパクトかつコスト競争力のある設計でありながら、市場をリードする電気効率を実現しています。

AVLでは、柔軟性に富んだスタック技術を基盤に、用途やお客様ごとの要件に応じた最適なソリューションをご提供しています。厳しい要求にも対応する商用スタック設計を、迅速かつコスト効率よく実現します。最先端のPEM型電気分解装置用スタック技術で、グリーン水素製造の未来をぜひご体感ください。

効率的で耐久性の高い電気分解スタックを開発するには、4つの重要な課題があります。

Proven Methods for a Dynamic Environment

効率性

電力から水素へのエネルギー変換効率を最大化が鍵です。AVLのスタック設計は、先進的な材料とコンポーネント設計を取り入れ、業界をリードする電気効率を実現しています。

耐久性

スタックの長寿命化は非常に複雑な課題ですが、現在は従来の燃料電池を大きく上回る 40,000 〜 80,000 時間の使用寿命が期待されています。AVLは加速劣化試験を実施し、さまざまな運転条件下でのスタックの寿命を予測・向上させるための劣化モデルを構築しています。

コスト

高度な技術とコスト効率の両立は、依然として大きな課題です。AVLは革新的な設計と材料を活用し、技術面とコスト面の両方の目標を満たす競争力のあるソリューションの提供を目指しています。

水素圧力

スタックレベルで30 bar 以上の圧力差を直接発生させることで、機械的な圧縮の必要性を減らし、システム効率の向上とコスト削減を実現します。

V Process

AVLでは、PEM型電気分解スタック向けの設計およびエンジニアリングサービスを一括提供するとともに、世界各国の部材サプライヤーとの連携による安定した調達体制とシステム統合もサポートしています。企画段階から量産準備まで、お客様のニーズに応じた最適なソリューションをお届けします。サービス内容は以下のとおりです。

  • 一貫したスタック開発:部材選定からスタック設計、エンジニアリング、実験検証など、企画段階から量産開始までトータルに対応します。
  • 実績あるPEM型電気分解スタック設計の活用:AVL社内で開発したスタック設計を、商用スタック開発プロジェクトに活用します。
  • 検証と試験:世界各地の試験拠点に最先端の試験設備と確立された試験手法(DVP)を備えています。PEM型電気分解スタックの性能検証と品質確認を通じ、安心して量産開始できる体制をサポートします。

PEM型燃料電池および電気分解装置の開発で豊富な経験を持つ独立系エンジニアリングサービスプロバイダーとして、スタック設計やシステム統合の専門知識を活かし、お客様に次のような強みをもたらします。

効率的な開発プロセス

AVLのPEM型スタックのリファレンス設計を活用することで、開発期間とコストを大幅に削減でき、商用スタック開発にすぐ活用できる土台が得られます。

技術的リーダーシップ

AVLとパートナーシップを組むことで、業界をリードする効率性、耐久性、出力密度を備えたPEM型スタックが実現できます。

主要サプライヤー技術へのアクセス

国内外の主要サプライヤーおよびその技術との連携をAVLが支援します。

価値創造

電気分解スタックの内製化により、サプライヤーへの依存を減らし、お客様の価値が高まります。

ベンチマークデータベース

AVLの所有する豊富なリファレンスベンチマークデータベースを活用し、競争力のあるスタック性能を確保できます。

イノベーションの中心地にて

カナダ・バンクーバーのAVL技術センターは、PEM型スタック技術の世界的拠点として、イノベーションの最前線とお客様の架け橋となっています。

スタック設計と最適化

カスタム設計、既存スタックの最適化、課題解決など、AVLには幅広いスタック開発経験があります。これを支えているのは、最先端のモデリングおよびシミュレーションツールです。

設計検証計画(Design Verification Plan)の策定

燃料電池および電気分解装置に関する深い知見と、関連する故障モードや影響の理解に基づき、設計検証計画(DVP)を策定いたします。また、自社の電気分解装置用試験設備を用いて、各種試験を実施いたします。

システム最適化支援

システム全体の設計だけでなく、既存システムの改良や最適化にも豊富な実績があります。効率の向上、寿命の延長、特定の性能課題への対応など、お客様のニーズに応じて、故障解析、技術コンサルティング、エンジニアリングソリューションを提供いたします。

運用戦略の策定

スタックの効率的な動作と寿命目標の達成を両立させるには、バランスの取れた運用戦略が不可欠です。AVLのスタック/システムインターフェースチームが、最適な運用方針を策定いたします。

材料特性評価

電気分解スタックの材料特性評価に豊富な専門知識を活かし、スタック設計や性能最適化に役立つ知見を提供いたします。使用初期から劣化後に至るまで、マクロ・ミクロの両レベルで材料を分析し、シミュレーション、故障解析、ベンチマーキングを支援。AVLの先進的な解析機器と熟練エンジニアが、耐久性・性能・コストのバランスに優れたスタックソリューションの実現を力強くサポートいたします。

関連トピック

AVLは常に新しいソリューションの開発に努めています:

Fuel Cell Simulation
燃料電池と電解槽のシミュレーション

燃料電池と電解槽は、効率的にCO2ニュートラルな未来を実現するための優れたソリューションです。それらの用途は実に多岐にわたります。あらゆるサイズの車両に対応し、エネルギーの生成・貯蔵や、合成燃料(e-fuel)の出発点に至るまでその役割は広範囲に及びます。AVLのシミュレーションを使用して、対象となる燃料電池システムを開発・最適化できます。

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