羅姆開發出同時實現高效與安全性的輕量固體型氫燃料電池
2012-09-27 20:17:22 本站原創日本知名半導體制造商羅姆(總部位于日本京都)與Aquafairy公司(總部位于日本京都)和京都大學近日聯合開發出可用于智能手機等便攜式電源的小型、輕量、大功率的氫燃料電池(該產品目前尚在開發中)。這種氫燃料電池克服了干電池、鋰離子電池以及使用甲醇的燃料電池所具有的弱點，同時實現了大幅輕量化、大功率化以及安全性。大幅度地提高了在無法使用AC電源的場所中確保電源的利便性。
燃料電池與以往的蓄電池和充電電池相比，可實現高效化和小型輕量化，因此未來的普及以及市場擴大被備受期待。雖然使用甲醇和氫的燃料電池已經開始普及，但甲醇燃料電池較難實現大功率化，氫燃料電池雖然可實現大功率化，但由于使用鋼瓶，具有較難小型化、較難處置的缺點，因此普及難度高。
此次，羅姆與Aquafairy利用獨創技術，成功地將氫化鈣固化為片材，可使體積不滿3cc的片材(38 x 38 x 2 mm3)與水可生成約4.5ℓ的氫、5 Whr的電力。這種氫燃料電池體積小巧且可常溫工作，不僅可用于智能手機的充電，而且還可作為平板電腦和PC等的電池、戶外和偏遠地區的動力源、發生災難時的備用電源使用。在環保方面，由于使用水與鈣系燃料這類安全物質，完全不會排放二氧化碳和有害氣體等，廢棄時也可作為一般廢棄物處理，與以往的各種電池相比，是一種極為環保的電池。
本技術是融合羅姆擁有的電源電路技術、應用開發技術以及氫燃料電池開發方面的高科技而得以實現的，以2010年秋季京都大學舉辦的旨在促進產學研合作的“京都大學先進電子研討會(AES)”為契機，開始與京都大學信息互通，并有了此次的開發。
羅姆、Aquafairy以及京都大學接下來會積極推進可靠性評價和進一步改善，力爭2013年進入實用階段。另外，這種氫燃料電池將在CEATEC JAPAN(2012年10月，日本千葉)和Electronica(2012年11月，德國慕尼黑)的羅姆展臺亮相。
另外，羅姆與Aquafairy將不斷完善智能手機充電用等獨創產品的陣容，同時，與近計系統公司正在共同開發在無法確保電源的偏遠地區中使用的地震儀用燃料電池。本產品中使用了此次開發的片材型燃料電池，與以往的鉛蓄電池相比，重量僅為1/4，成功實現了輕量化，僅僅3kg即具備400Whr的大容量。本產品計劃于2013年4月發售。
今后，羅姆將融合多年積累的電路設計技術、應用技術與Aquafairy的燃料電池技術，不斷推進適合各種用途的燃料電池開發。另外，開發得到京都大學平尾教授的大力支持，今后將針對下一代氫生成劑和資源利用系統展開共同研究。
<特點>
1) 小型、輕量
2) 大容量、大功率
電池容量5Whr的智能手機，約2小時即可充滿電。
3) 環保
此次開發的氫燃料電池，使用了加水即可產生氫的固體，可利用水的合成進行發電，因此，發電時的生成物僅僅是水(水蒸氣)，不會產生二氧化碳和有害物質(揮發性有機化合物：VOC)。廢棄時亦可作為一般垃圾處理，是極為環保的燃料電池。
<氫生成片材(2.9 cc, 3 g)> <氫燃料電池的原理>
4) 可20年長期保存
干電池和鋰離子電池由于總是具有電位差，即使不用也會放電，可用電量會逐漸減少，因此可保存期間為3～5年。此次開發的氫燃料電池通過鋁層壓板防止燃料劣化，毫無能源浪費，可長期保存達20年以上。必要時還可改變功率。
<性能比較>
<氫燃料電池的用途例>
1) 智能手機充電器
<有蓋式> <直板式>
2) 地震儀用大容量燃料電池(3kg、5.6L)
<小型輕量大容量燃料電池> <小型低功耗地震儀> <低功耗記錄儀>
3) 便攜式發電機(7kg、17L)
<京都大學 平尾教授 關于本產品的評論概要>
近年來，已有眾多開發將氫作為綠色能源進行使用，例如，開發以氫為燃料的燃料電池驅動的燃料電池汽車。其排放的氣體不含氮氧化物、顆粒物質、二氧化碳等，因此作為可抑制環境污染和地球溫室化的綠色能源型動力源備受期待。但是，氫在儲藏時體積較大，例如車載用的課題就是氫的供給手段。之前曾開發出具有分解器(由氨和聯氨組成的氫源通過催化反應分解，供給燃料電池的分解器)的氫生成裝置，但被指有害物質氨的處置繁瑣。
然而，對燃料電池本身的小型化要求不斷高漲，手機、移動信息終端機、數碼相機、筆記本電腦等所使用的充電式電池的AC-DC轉換器的替代品---氫燃料電池的需求強勁。
此次，羅姆公司與Aquafairy公司聯合開發成功的氫燃料電池與以往方式相比，具有小型、大功率的顯著優勢。可以說，主要原因是確立了將鈣化合物之一的氫化鈣固化為小型片材并通過水滴方式穩定生成氫的技術，同時，成功開發出輕薄一體型電池成形技術。
而且，現在已經與近計系統公司開始了400Whr的小型輕量電池的開發，預計，該產品可大幅增加發電量，該方式將成為今后氫燃料電池的主流方式。
我們京都大學工學研究科平尾一之研究室與這些企業也已經開始了共同研究。已經新發現了可用于該方式小型氫燃料電池的高效、廉價、而且通過特殊的激光照射可很容易再生為原材料的鈣化合物，被稱為下一代循環再生利用型氫生成劑，相關開發正在與京都大學桂校區相鄰的京都大學桂創業廣場進行。
※關于本產品目前尚在開發中。如有任何疑問請垂詢羅姆上海宣傳企畫課或羅姆公關代理(北京普樂普公共關系顧問有限公司 上海分公司)。
