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製造/関東 「水素化燃焼合成技術によるモバイル電源用水素吸蔵合金の事業化」

高性能な水素吸蔵合金の量産化

バイオコーク技研(東京都港区)は、水素を大量に貯蔵・輸送・放出できる水素吸蔵合金「水素化マグネシウム(MgH2)」の量産技術と装置を開発し、その販売を主力事業としている。

水素吸蔵合金は、水素と酸素の化学反応で発電する燃料電池の性能を大きく左右する重要な材料。北海道大学大学院の秋山友宏教授と共同で、製造技術を開発した。

現在市販されている水素吸蔵合金は、通常2%未満しか水素を吸蔵・放出できない。これに対して、MgH2は約7.6%の水素を吸蔵・放出できる。ただ、大気圧下で水素を放出するには、290℃以上の高温で反応させる必要があった。

こうした課題を解決するために同社が注目したのが加水分解技術だ。加水分解とは化学反応の一種で、水による分解反応を指す。この技術をMgH2に適応すると、75℃程度で活発に水素が発生する。水素の放出率は15.2%に向上し、従来の水素吸蔵合金と比べて約9倍の貯蔵量をほこる。

使用後のMgH2は工業材料(合成ゴム、プラスチック、セラミックスなどの添加剤)のほか、土壌改良材や難燃剤として再利用が可能という。

MgH2を生成するには、マグネシウムを特殊な合金製造炉で高温処理する燃焼合成技術を用いる。同社では95年にMgH2の合成に初めて成功、08年には5kgを達成した。今後は高効率な生産設備を整備し、月産で数十〜数百kgにまで生産能力を高める計画だ。

バイオコーク技研(株)


会社名
役割分担
■コア企業
バイオコーク技研(株)
水素吸蔵合金の開発・製造、生産体制の確立・事業化
耐圧硝子工業(株)合金製造装置の設計・製造
アクアフェアリー(株)携帯用燃料電池の製造
北海道大学・秋山友宏教授水素化マグネシウムの共同特許出願、製造技術実用化への協力・指導



バイオコーク技研(株) 上杉浩之代表取締役社長<br>「水素化マグネシウムは、数トン規模で製造すれば製造コストは大幅に減少します。価格は数十kg量産時に1g当たり30円、数トン規模で10円程度になる見通しです」
バイオコーク技研(株) 上杉浩之代表取締役社長
「水素化マグネシウムは、数トン規模で製造すれば製造コストは大幅に減少します。価格は数十kg量産時に1g当たり30円、数トン規模で10円程度になる見通しです」

【電池の大容量化を目指して】 

連携事業では、電話やデジタルカメラ、ノートパソコンなど携帯機器の充電向け燃料電池の開発を目指す。携帯用の情報通信機器は高機能化により、使用電力容量は拡大の一途をたどっている。リチウムイオン電池に比べ大容量化が期待できる燃料電池で、電力容量の不足を補うのが今回のプロジェクトの最大の狙いだ。

連携体の役割分担は、バイオコーク技研が、電池の核となる水素吸蔵合金の開発と効率的な生産体制の確立を目指す。連携企業である耐圧硝子工業(東京都文京区)は、MgH2を燃焼合成するための合金製造装置の設計・製造を、アクアフェアリー(大阪府茨木市)が燃料電池の製造をそれぞれ担当する。また実用化に向け、北海道大の秋山友宏教授が指導や検証作業に加わる。

MgH2を製造するには、マグネシウムと水素を高温・高圧で反応(燃焼合成)させる必要がある。耐圧硝子工業は、バイオコーク技研が指定するスペックの装置設計・製造を行い、効率よくMgH2を製造できるようにする。


【携帯可能な小型燃料電池の開発】

このほどアクアフェアリーは、MgH2を用いた携帯機器向けの小型燃料電池の開発にメドを付けた。これに伴い、携帯機器用の小型燃料電池を月産25万個体制で製造できる量産ラインの整備に着手する。
 
開発した燃料電池は小型化に向く固体高分子形燃料電池(PEFC)で、70〜90℃の低温で作動する。体積は20立方センチメートル(縦4cm×横5.5cm、厚さ1cm)、重量20gと小型ながら、出力3.0W、充電容量5Whr。携帯電話などの充電器としては十分な能力を持つ。09年4月からサンプル出荷を始める。
 
07年度からプロジェクトは始動し、研究開発は順調に進んでいる。ただ、中小企業やベンチャーの連携体では、資金調達の問題が重くのしかかる。「新連携はあくまで国の事業。したがって予算も年度区切りになる」と上杉社長はこぼす。

開発が予定より早く進んだ場合でも、次の助成金を受けるには次年度まで待たなければならないケースもある。さらに「最近では新連携への申請が増え、助成の時期までずれ込んでしまっている」(同)と資金繰りの状況を説明する。

とはいえ、新連携の認定は国のお墨付きを受けたも同様。「ベンチャーキャピタル2社から、すでに7,000万円の投資を受けた」(同)と、新連携のメリットを話す。

4者の連携は北海道、埼玉、東京、京都と広域にまたがる。普段から電子メールや電話を使い、進ちょく状況を頻繁に報告し合うなど連絡体制を密にしている。企業や大学など組織間の連携だが、実際は人間同士の付き合い。「開発会議を定期的に開き、お互いに顔を合わせることが大事」だという(同)。

 

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