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精密加工

超高集積燃料電池スタックにより、低コスト、軽量、小型の燃料電池システム実現への貢献を目指す

長野県

株式会社サイベックコーポレーション

2021年2月19日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 高出力産業用燃料電池スタック実現のための金型技術、金属プレス技術、実装技術及びめっき技術の高度化研究開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 環境・エネルギー、自動車、電池
産業分野でのニーズ対応 高性能化(既存機能の性能向上)、高性能化(耐久性向上)、高性能化(小型化・軽量化)、高性能化(信頼性・安全性向上)、高性能化(精度向上)、環境配慮、低コスト化
キーワード 高精度金型による低コスト成形、平面度向上成形、複合めっき、部分めっき、非破壊測定
事業化状況 研究実施中
事業実施年度 平成21年度~平成23年度

プロジェクトの詳細

事業概要

産業用燃料電池の実現には低コスト・高温運転・超高集積スタック化が不可欠である。チタン部分めっきセパレータは高い適用可能性を持つが、超高集積スタック成立性と運転信頼性に課題がある。流路形状等構造の最適化と共に金型・金属プレス加工技術の大幅な高度化、低コスト・高温防食薄膜導電性ロジウムめっきのためめっき技術の高度化、更に実装技術を展開し超高集積燃料電池スタックを実現し燃料電池、産業機械の発展に資する

開発した技術のポイント

金型・金属プレス加工技術、電子部品実装技術、めっき技術等の大幅な高度化により、超高集積燃料電池スタックを実現する
・高集積スタックに対応できるセパレータの平坦度向上に向けた金属プレス技術の高度化→平坦度0.05mm以下
・燃料電池超高集積100セルスタックへのセパレータ集積実装技術の確立
・燃料電池の低コスト化・長寿命化の両立
・高出力産業用燃料電池スタック、100℃以上、発電出力8kw程度、耐久8,000時間、耐振動性低コストの実現

(新技術)
(本計画要素技術)
・プレス技術の高度化でセパレータ平坦度0.05mm以下
・超高集積スタック積層技術
・長期信頼性の実証
・薄膜耐久めっき技術と下地処理による初析析出核の微小化・分散、微細粒子の細密充填析出
・高温型燃料電池スタックの実証

具体的な成果

・金型技術・金属プレス加工技術の高度化
‐超高集積スタックでの信頼性確保に向け、セパレータプレス成形精度や平坦度0.05mm以下の目標を、金型技術・プレス加工技術の抜本的高度化によりほぼ達成。安定した50セルスタックを実現
・電子部品実装技術の展開によるシール技術・積層技術の高度化
‐シール及び均一に実装する技術の抜本的高度化に向け、電子部品の超多層積層技術を燃料電池スタックへ展開
‐ディスペンサー装置、XYZθ4軸ロボットステージ、シールプレート方式等を応用・発展させ、ガス・冷却水間のリークをほぼ解決
‐100セルスタックを実現するシール実装技術の高度化に成功。水漏れ・ガス漏れ等の課題を完全に解決
・高機能めっき技術の開発
‐めっきの厚さを従来の1/3以下に低減しながら、親水性の問題を解決。部分めっきの適用によりめっき単価200円/枚程度の低コスト化を可能に
・超高集積燃料電池スタックの実証評価
‐高出力産業用燃料電池スタック、100℃以上、発電出力8kw程度、耐久8,000時間、耐振動性、低コスト燃料電池の十分な実現可能性を実証

知財出願や広報活動等の状況

・特許:「燃料電池用セパレータユニット」(特願2012-115071)
・受賞:一般財団法人素形材センター「連携経営賞」(H24)、信州イノベーション大賞2010グランプリ(H23)

研究開発成果の利用シーン

高精度金型・プレス成形そして難加工材へのめっき技術の高度化技術により、燃料電池の高集積スタックが実現できる。特に移動体(自動車、フォークリフトなど)における燃料電池に適した、金属セパレータに適用が可能となった。

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・補完研究中
・産業用燃料電池システムの実証試験用試作機はあるが、多くの川下企業が十分活用できる状態には至っていない
・薄物高精度プレス技術及び金属への直付け貴金属めっき技術については、環境エネルギー用機器や電子情報機器等の分野で既に事業化されている

提携可能な製品・サービス内容

素材・部品製造、試験・分析・評価、共同研究・共同開発

製品・サービスのPRポイント

・低コスト化→開発した特殊薄膜めっき仕上げの高精度チタンプレスセパレーターは、従来の黒鉛系セパレータ比1/30の低コスト化を実現
・耐久性向上→家庭用燃料電池等に要求される使用耐久80,000時間を、金属系セパレータで唯一達成可能。2,400時間以上の実証試験で性能劣化が全くないことを確認
・小型化・軽量化→従来燃料電池スタック比で、重量・体積が1/2以下に

今後の実用化・事業化の見通し

補完研究を行いつつ、用途開拓と事業化に向けた取組を進める
・高出力燃料電池高密度集積モジュール構築に向け、現在、そのユニット化技術を補完研究中。関連ユニットの本年度中完成を目指す
・今後、各種の水素転換材料等も用いた、高出力高密度集積モジュール60Kw級の移動体や各種電源での利用、産業用システムとしての利用を進める
・H27年度には、移動体用の燃料電池システムの構築、事業化を目指している

実用化・事業化にあたっての課題

量産生産ラインの構築に設備投資額が多額となるため、事業化ができていない。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社サイベックコーポレーション
事業管理機関 公益財団法人長野県テクノ財団
研究等実施機関 サン工業株式会社
株式会社IHIシバウラ
長野県工業技術総合センター

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社サイベックコーポレーション(法人番号:4100001015611)
事業内容 厚物の順送冷間鍛造成形技術による高精度立体部品の提供、自動車用部品等
社員数 80 名
本社所在地 〒399-0704 長野県塩尻市広丘郷原南原1000-15
ホームページ http://www.syvec.co.jp
連絡先窓口 VT研究所 GM 長田直樹
メールアドレス info@syvec.co.jp
電話番号 0263-51-1800