水素燃料電池船に関する安全ガイドライン策定に向けた検討（2014 年 8 月～2015 年 3 月）
成果報告書2015 年 3 月
一般財団法人

日本船舶技術研究協会

目

次

1.

はじめに ··········································································································· 1

2.

海外事例調査 ····································································································· 43.

燃料電池船の実用化に向けた技術的課題の抽出 ······················································ 134.

燃料電池船の暫定安全ガイドライン策定に係る安全要件の検討 ································· 14

5.

おわりに ·········································································································· 14

添付資料 1 平成 27 年度 国土交通省 海事局 予算 ······················································ 15
添付資料 2 海外調査報告 ························································································ 16
添付資料 3 道路運送車両の保安基準········································································· 21
添付資料 4 燃料電池船の暫定安全ガイドライン策定に係る安全要件 ······························ 42

1.

はじめに

1.1.

背景

船舶における環境に関する規制については、国際条約に基づき、国際的に船舶からの CO2、NOx
及び SOx の排出に係る規制が順次進められており、代替燃料や対応技術に関して、早急な対策が必
要な状況となっている。
水素燃料電池は、利用段階で CO2、NOx 及び SOx の排出がないゼロエミッションの発電システム
であり、2020 年に予定されている SOx 規制強化や、今後段階的に強化される CO2 排出規制に対する有望な手段になると期待されている。
また、エネルギー基本計画（平成 26 年 4 月閣議決定）に基づき策定された水素・燃料電池戦略
ロードマップ（平成 26 年 6 月策定）においても、「燃料電池船については、導入に向けた実証事業の推進等について検討していく」と明記されている。
更に、東京オリンピック・パラリンピックでは、鉄道・バスなどの陸上公共交通の混雑が予想されており、補完的な交通手段として海上交通の効果的な活用を検討する必要があり、その中で次世代のクリーン・グリーンな船舶として燃料電池船の導入が期待されている。
燃料電池船については、国内に存在しないが、欧米において、港内を航行するクルーズ船や河川を航行する水上バス等で導入事例が存在する。
国土交通省海事局においても、これらの動向を踏まえつつ、添付資料 1 に示すように平成 27 年
度より燃料電池船の安全ガイドライン策定に向けた事業を行う予算を確保するなど、産学官で連携して、将来の燃料電池船の導入に向けた方策を検討している。
そこで、当該国費事業実施に向けての事前調査として、（一財）日本船舶技術研究協会内に「水素燃料電池船に関する安全ガイドライン策定に向けた検討委員会」を設置し、国内の燃料電池船の実用化に向けた第一歩として、海外事例調査及び技術的課題の洗い出しを行い、これらを踏まえ燃料
電池船の暫定安全ガイドライン策定に係る安全要件の検討を行うことを目的として、本検討を実施
した。

1

1.2.

研究体制及び活動経緯（一財）日本船舶技術研究協会内に「水素燃料電池船に関する安全ガイドライン策定に向けた検討委員会」を設定し検討を行った。委員構成を以下に示す。
水素燃料電池船に関する安全ガイドライン策定に向けた検討委員会 委員名簿
氏名

所属

委員長

千田

哲也

（独）海上技術安全研究所

委員

賞雅

寛而

東京海洋大学大出剛

東京海洋大学工藤清人

東京海洋大学今井治郎（一財）日本海事協会

山本

眞佐夫

日本小型船舶検査機構

相馬一夫

岩谷産業（株）河村博年

シンフォニアテクノロジー（株）

溝口賢

トヨタ自動車（株）

齊藤

信広（株）本田技術研究所

大窪英治

ヤンマー舶用システム（株）

平田宏一（独）海上技術安全研究所

内野一弘（一財）日本マリン事業協会

黒田光茂（一財）日本マリン事業協会

平林

俊実

東京都

池田

隆之

国土交通省

海事局

海洋・環境政策課

佐藤

将登

国土交通省

海事局

海洋・環境政策課

中川

誠

国土交通省

海事局

海洋・環境政策課

山澤

時廣

国土交通省

海事局

検査測度課

松尾

真治[河野

順]

（一財）日本船舶技術研究協会

石田

悟史[西村

恵梨子]

（一財）日本船舶技術研究協会

工藤潤一（一財）日本船舶技術研究協会

井下聡（一財）日本船舶技術研究協会

鈴木

麻里子

（一財）日本船舶技術研究協会※[]内は前任者

関係者

関係官庁

事務局

2

建設局

河川部

また、以下の日時、議題で水素燃料電池船に関する安全ガイドライン策定に向けた検討委員会を開催した。
・第 1 回委員会
1. 日時

2014 年 8 月 28 日（木）10:00 ～ 11:20

2. 場

所

中央合同庁舎 2 号館 15 階

3. 主な議題

国土交通省海事局会議室

安全ガイドライン策定に係る検討
1)

検討委員会の設置趣旨

2)

今年度の作業計画

3)

燃料電池船に関する海外事例調査

4)燃料電池船に関する適用関連法令の整理

・第 2 回委員会
1. 日時

2015 年 2 月 26 日（木）14:00 ～ 15:45

2. 場

所

霞山会館

3. 主な議題

霞山の間

安全ガイドライン策定に係る検討
1)

燃料電池船に関する海外事例調査報告2)

技術的課題の報告

3)

暫定ガイドライン策定に係る安全要件

4)

報告書の構成3

海外事例調査

2.

燃料電池を使用する船舶について調査したところ、海外にて 12 隻の船舶及び 3 種の潜水艦が確認できた。以下にその概要を示すと共にそれらをまとめた結果を添付資料 2 に示す。
2.1.

Viking Lady (Norway)
Main project partners

DNV GL / Wärtsilä / Eidesvik

Tonnage

6100 GT

Dimensions

Length: 62m
Breadth: 21m

Fuel cell

330KW
MCFC

出典: http://www.vikinglady.no

Maximum speed

15.5ktViking Lady は、燃料電池を推進動力源の一部として使用する最初の商用船である。ノルウェーの船主 Eidesvik1に 2009 年に納入され、北海のオフショア供給船として運航しつつ、燃料電池システム（現在はハイブリッドシステム）の実用試験がされた。
Viking Lady は、FellowSHIP 業界共同研究開発プロジェクト2にて船舶用燃料電池を開発し、実運航条件下で実証することを目的として建造された。プロジェクトには、DNV GL、Wärtsilä 及びEidesvik が参画し、FellowSHIP I、II、III という 3 つのフェーズで進められた。第 4 フェーズは、データのさらなるテストと検証に焦点を当て、現在準備が進められている。
フェーズ I（2003-2005）では、フィージビリティスタディ及び燃料電池の種類の選定が行われた。
その結果、ドイツの MTU Onsite Energy 社の液化天然ガス（LNG）を燃料とする 330 kW MCFC パワーパックが採用され、同社がプロジェクトに参加した。このフェーズの総予算は 2000 万クローネで一部、欧州連合（EU）からの資金援助が行われている。
フェーズ II（2007-2010）は、船のシステムに燃料電池を組み込み、技術の実適用及び実験を行った。2010 年 7 月の時点で、システムの運転時間は 7000 時間に達している。プロジェクト参加企業
は、既存の燃料電池技術は、船舶環境に統合できると結論付けた。
同船の燃料電池はガス電気推進システムの一部を構成する。同舶の推進システムは、ガス発電シ
ステム及び燃料電池の両方から電力供給を受けることになり、電力供給系が冗長化されることから、
燃料電池は主電源や補助電源ではなく、補完的な電源である。
プロジェクト参加企業は、燃料電池の利点として、電気効率は推定 44.5%であったことや、NOx
や SOx と PM の排出が完全にゼロであることを挙げている。また、排熱回収を行えば、全体的な熱効率が 55%まで高まるとも分かった。
フェーズ II の総予算は 9350 万クローネで、ドイツの連邦経済技術省、the Research Council of
Norway、イノベーションノルウェー、ユーレカネットワークから公的支援を受けた。
フェーズ III（2011-2013）は、カナダの Corvus Energy 社3の電池管理システムを搭載する蓄電池を追加した。この蓄電池は容量が 500 kWh で、短期出力が 5 MW のリチウムイオンポリマー電池であ1

http://eidesvik.no/?lang=en_GB
http://www.vikinglady.no3
http://www.corvus-energy.com
24

る。ただし、プロジェクト参加企業は、今回のものは試験用であるが、実用システムでは 2～3 MWhの容量になると説明している。このシステム導入により、燃料消費量の 15%削減を達成した。プロ
ジェクト参加企業である Wärstilä によれば、投資回収期間は 4 年以下である。
フェーズ III は、総予算 3700 万クローネで、Research Council of Norway からの 40 パーセントの補助金を受けている。

2.2.

ACCADUE (ITALY)
Main project partners

Venezia Tecnologie S.p.a / ENI S.p.a. /Regione Veneto

Tonnage

Not available

Dimensions

Length: 7.5m
Breadth: 2.5m

出典:

Fuel cell2 x 5kW
PEM

http://www.veneziatecnologie.it
Maximum speed

Not available

4

Accadue は Venezia TecnologieS.p.a 社 が建造した調査船である。同社は、革新的な素材や技術の開発に焦点を当てた研究開発企業である。このプロジェクトは、ヴェネツィアにあるマルゲーラ港における水素技術分野の研究開発構想の一環として、2005 年にヴェネト県及びイタリアの環境大臣が立ち上げたプロジェクトである。
このプロジェクトの総投資額は 180 ユーロで、ヴェネト県と民間企業の ENI S.p.a が折半した。同船はヴェネツィアラグーンにおいて、複数の水素供給システムの試験を目的として建造された。同船は、一般的にヴェネツィアラグーンで運航されている旅客フェリー（水上バス）と同様の運航サ
イクルで試験運航（規模は 1/3）されている。このような背景から、Accadue は汽水域で運用可能なように、電気系への塩害を防止するためのフィルタを備えている。
船舶が小型であることから、造船所や機器メーカーの直接関与はなかった。Venezia Tecnologie 社
が地元のプレジャーボートメーカーから船舶を購入し、燃料電池推進に改造した。同船は最大出力12kW の電動機 2 基に電力を供給する、2 基の 5kW の PEM 燃料電池を備えている。
このプロジェクトは、イタリア船級協会（RINA）との協力で実施された。RINA は船級承認ではなく、研究のために、実験室での試験を詳細にフォローし、実船試験の承認を与えた。Venezia
Tecnologie によれば、燃料電池船についての船級ルールやガイドラインは、イタリアには現在、存在しない。
Accadue は 2009 年に進水し、ヴェネツィアラグーンで試験を実施したものの、同船は現在稼働しておらず、新しい実証試験が 2015 年にも開始される予定であった。しかしながら、プロジェクトコ
ーディネーターによると、政策立案者の関心が最近、他のタイプの方に移っているため、このプロジェクトは中止される見込みとなったとのことである。

4

Venezia Tecnologie S.p.a’社の株式は、イタリアの主要エネルギー会社である ENI S.p.a.社と Venice’s
Tecnology Park VEGA Scarl 社が半分ずつ保有している。

5

2.3.

MF VÅGEN (NORWAY)
Main project partners

CMR

Prototech,

ARENA-Project(supporting the maritime clusterTonnage

4GT

Dimensions

Length: 10m
Breadth: 3m

出典: http://www.scandion.no

Fuel cell

12KW
HT-PEM

Maximum speed

6ktMFVågen はベルゲンの港で 12kW の HT-PEM 型燃料電池で作動する、小型の旅客船である。プロ
ジェクトは、産業クラスターの振興を目的としたノルウェー政府の ARENA 計画によって開始された。プロジェクトは、イノベーションノルウェー、Research Council of Norway、Lyse Energi 及びローガラン県とホルダラン県から資金支援を受けている。
主要目的は、舶用推進及び発電用の燃料電池システムの開発と実用化に焦点を当てたノルウェーの企業クラスターを創出することでした。同計画には MFVågen に関する基礎研究、実証と検証が含まれていた。
ノルウェー海事当局は、旅客乗船中の水素による運航を許可しておらず、さらに、完全な一般営業になると、混雑する港内における予期しない外部要因が不安要素であると言及している。このため同船は、運航シーズン（2010 年夏）中は電気旅客フェリーとして運航した。運航シーズン終了後に、水素と燃料電池の動作を含む全システムの試験を実施した。試験は FlorvågAskøy において、停船時間を含む１日の往復運航パターンを模して行われ、システム（水素吸蔵合金の水素貯蔵タンク、
電池、電気推進）が予定通り作動し、試験は成功裏に終了した。
プロジェクト参加企業は、水素を使用する旅客船の運航ルールがなかったことが、プロジェクトの全体的の課題であったとしている。
プロジェクトリーダーの CMR Prototech5は現在、他の船種での水素燃料利用の可能性を評価する
ために、新しい準備プロジェクトに従事している。CMR Prototech は、1MW を超える出力のシステ
ムが数年内に実現可能であるとの結論を得たいとしている。また、技術的な課題に加えて、既存のノルウェーの基準では水素燃料電池の旅客船が許可されないことが、実現の障害になっていることを強調している。

5

http://www.prototech.no/index.cfm

6

2.4.

NEMO H2 (NETHERLANDS)
Main project partners

Rederij

Lovers/Alewijnse

MarineTechnologies / Marine Service Noord /Linde Gas Benelux
Integral
出典: http://www.scandion.no

Tonnage

90 GT

Dimensions

Length: 22.0m
Breadth: 4.3m

Fuel cell

70kW
PEM

Maximum speed

8.7kt

NEMO H2 はアムステルダム（オランダ）の運河で、持続可能で気候中立的な観光を整備するための取り組みの中で建造された。同船は、主に淡水で主に運航されている（運河の一部分は、汽水域である）。アムステルダムの最大の海運会社の一つである Rederij Lovers が NEMO H2 を観光ツア
ー用として運航している。同船は 2011 年に運航開始し、定期運航している。
5 社により構成されるコンソーシアム（Fuel Cell Boat6）が同船を建造した。参加企業は Rederij
Lovers、電気系を担当する Alewijnse Marine Technologies、機械系を担当する Marine Service Noord、および水素の供給を担当する Linde Gas Benelux である。Alewijnse Marine Technologies、Marine Service
Noord と Scheepswerf De Kaap 社が共同で建造した。また、Marine Service Noord が燃料電池発電シ
ステム、水素貯蔵システム、水素分配システムの設計、製作、設置を担当した。連絡調整役のインテグラル社が全体調整を担当した。オランダ経済省は、外局である SenterNovem7を通じて、100 万
ユーロの助成金を拠出し、本プロジェクトを支援した。
同船は水素のみを燃料とし、70kW の PEM 燃料電池を備えている。現時点では、このタイプの船舶を追加建造する予定はない。また、現在のところ燃料電池によって運航されているが、水素燃料の供給問題を抱えており、同船に蓄電池を設置して、ハイブリッド船又は純電気船に改造する計画
がある。

2.5.

FCS ALSTERWASSER (GERMANY)
Main project partners

Hamburg’s

Department

for

Urban

Development / Alster Touristik GmbH /Germanischer Lloyd / Linde Group
出典:

Tonnage72GT

http://www.elbdampfer-hamburg.de

Dimensions

Length: 25.5m
Breadth: 5.4m

Fuel cell

48kW
PEM

Maximum speed
67

http://www.lovers.nl/co2zero/
https://www.senternovem.nl/sustainableprocurement/

7

8kt

FCS Alterwasser は、EU が資金提供した「ゼロエミッション船（ZEMSHIPS）」プロジェクトにて開発した。プロジェクトは環境プロジェクトに焦点を当て、EU の LIFE 補助金プログラムから助成を受けた。総事業費は 580 万ユーロで、EU の LIFE 補助金プログラムの拠出は 240 万ユーロとなっている。
本プロジェクトは、実施期間は 2006 年 11 月から 2010 年 4 月まであった。船のオペレーターである Alster Touristik GmbH 社 が FCS Alsterwasser の 設 計 要 件 を 指 定 し 、 地 元 の 造 船 所 SSB
Spezialschiffbau Oortkaten が建造した。船級協会の Germanischer Lloyd は、関連する船級規則及び関連する技術安全要件を作成した。また Linde グループは、FCS Alsterwasser 専用の水素充填ステーシ
ョンを開発した。
FCS Alsterwasser の PEM 燃料電池は、燃料電池製造に特化した Proton Motor GmbH 社によって開発された。FCS Alterwasser は、短距離の遊覧船として、アルスター、ハンブルクの中心を通るエルベ川の支流で運航されている。同船は淡水で運用されるため、海水塩分からの保護は必要ではない。
FCS Alsterwasser は Alster Touristik 社の所属ではあるが、報道8によれば、2013 年以降は定期的に運航されていない。その理由としては、Linde グループが、専用の水素充填ステーションを費用対効果の観点から閉鎖したことが考えられる。現在、充填ステーションに代わる代替策の検討が行われ
ている。

2.6.

HYDROGENESIS (UNITED KINGDOM)
Main project partners

Bristol Boat Trips / Number Seven Boat
Trips / Auriga Energy

Tonnage

Not available

Dimensions

Length: 11m
Breadth: 3.6m

出典:

Fuel cell

12kW

http://www.bristolgreencapital.org

PEM
Maximum speed

10kt

Hydrogenesis は、英国初の水素推進フェリーである。2010 年には、ブリストル市議会は Green Capital
Initiative の一環として、22 万 5 千ポンドを投じて水素推進旅客フェリーの実現を委託した。同船はBristol Hydrogen Boats9によって設計、建造された。2013 年 2 月に初運航し、6 ヶ月の試験運航の後、2013 年 7 月に営業用で、ブリストルにて 1 日 6 時間、Temple Quay と SS Great Britain の間を往復する定期運航を開始した。
フェリーの定員は乗客 12 人、乗員 2 人の定員で、長さ 11 メートル、幅 3.6 メートルである。動力は水素燃料電池のみである。PEM 燃料電池のメーカーは、Auriga Energy 社である。電装関係はBristol Marina で行っている。
同船は淡水で運用されるため、海水塩分からの影響は問題とならなかった。ただしフィルタを装着して、電気系への悪影響を防げば、Hydrogenesis も海水環境で航行することができる。
ボート自体は Weston super Mare boatyard で建造され、HPi 検証サービス及び KIWA 英国から CE
8

http://www.hzwei.info/blog/2014/09/30/das-brennstoffzellen-schiff-alsterwasser-liegt-still/
Bristol Hydrogen Boats は the Directors of Bristol Boat Trips 及び Number Seven Boat Trips、 Auriga
Energy によって構成される地域的なコンソーシアムである。
98

マークを取得している。この認証は、EU レクリエーションクラフト指令10（94/25/EC、2003/44/EC
にて改正11）、EU 圧力機器指令 97/23/EC12及び GL 発行の舶用燃料電池システムの使用のためのガイ
ドライン13に基づいて行われた。
ブリストル市議会は現在では、英国初の商用水素推進船への助成をしていないが、フェリーの営業は継続されている。

2.7.

ROSS BARLOW (UNITED KINGDOM)
Main project partners

UniversityofBirmingham

/

EMPA

Switzerland
Tonnage

Not available

Dimensions

Length: 16m
Breadth: ca. 2mFuel cell

Power of fuel cell not available

出典:

PEM

http://www.sciencedaily.com
Maximum speed

Not available

イギリスのバーミンガム大学のチームは、スイスの研究機関 EMPA と共同で、2006 年に Protium
共同プロジェクトを開始した。同プロジェクトは、大学の戦略研究基金及び同窓会からの資金提供を受けた。プロジェクトは、内陸水路を管理する British Waterway 公社から標準的な運河保守管理用
ボートの提供を受けた。プロジェクトの共同実施者の EMPA スイスは水素貯蔵システムを提供した。
大学は米国 ReliOn 社から 1kW の PEM 燃料電池を購入し大学構内でボートを建造した。
2007 年 9 月には、バーミンガムの運河にボートを進水させたが、いまだ試運用であり、旅客運送は認められていない。したがって、同船は定員 15 名でデモンストレーションや移動のために使用されている。英国の運河を運航する限りは、燃料電池は塩分に対する特別な保護は必要とされていな
い。
ボートはまだ船級協会からの認証を受けていないが、建造中及び完成後に、大学の安全担当部署
は定期的な協議・訪船確認している。大学の健康及び安全担当理事も、水素及び燃料電池の安全性について協議をした。最後に、英国海洋沿岸警備隊と British Waterway Boat Safety Scheme は、ボートとその設備を訪船確認し、その結果をフィードバックしている。
Protium プロジェクトに取り組んだ大学チームは、設計改善した 3kW の PEM 燃料電池の新しいボートを開発したいと考えている。運河船 Ross Barlow は現状でも問題なく稼働するが、スピードが遅いため悪天候下では、運航不能となることもある。

10

http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:31994L0025&from=en
http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32003L0044&from=en
12
http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:01997L0023-20130101&from=EN13
http://www.gl-group.com/infoServices/rules/pdfs/gl_vi-3-11_e.pdf
11

9

2.8.

Hydrogen Xperiance & WECO 14 (Netherlands)

Hydrogen Xperiance

Main project partners

Unitron Group/ DutchCell / Praxair /Helios Center
Tonnage

Not available

Dimensions

Length: 7.3m
Breadth: 2.30m

Fuel cell

2kW

出典:

PEM

http://www.waterstofnet.eu/

Maximum speed

4kt

WECO

Main project partners

Unitron Group/ DutchCell / Praxair /Cellcraft
Tonnage

Not available

Dimensions

Length: 6.4m
Breadth: 2.4m

Fuel cell

5kW
PEM

出典: http://www.waterstofnet.eu/
Maximum speed

5kt

Hydrogen Xperiance and WECO プロジェクトは「Waterstofregion Vlaaderen-Zuid-Nederland」15と呼ばれる地域間プロジェクトの一部であり、予算総額は 1,400 万ユーロである。オランダ政府、フランダース政府、EU および業界が、このプロジェクトに協力、参加してきた。なお、資金のうちのどれぐらいが、この燃料電池プロジェクトに充当されたかは判明しなかった。
Hydrogen Xperiance は、もともと水素燃料電池が搭載されていたロングボートである。地域間プ
ロジェクト「Waterstofregion Vlaaderen-Zuid-Nederland」は、電子機器、ケーブルや水素タンクの改良を含む最新の技術進歩に対応した推進システムへの改良に支援を行った。WECO は、かつてディー
ゼル電気推進システムで作動していたロングボートである。地域間プロジェクト「Waterstofregion
Vlaaderen-Zuid-Nederland」では、同システムを水素で作動させるためにボートを改造することにした。最終目標は、バッテリー及び燃料電池を効率的に作動させるためのモジュールを開発するとともに、安全システムを構築することである。なお、長さ 6～11 メートル程度のロングボート市場では、水素推進の商品性について関心がもたれている状況である。
Hydrogen Xperiance と WECO プロジェクトは 2014 年に開始され、現在オランダのゼーラント州の Veerse Meer（汽水湖）で 500 時間の実験をする予定である。実験終了後に、新たな船舶を建造するかどうかを決定する予定である。プロジェクト開始時には問題が生じたが、いずれも解決されて現在では良好に作動している。
Hellios Centre と Cellcraft はエンジン製造を、Unitron はエンジニアリング、建造、艤装を、Praxair16
は水素供給を、Kiwa17は認証をそれぞれ担当した。
14

http://www.waterstofnet.eu/toepassingen/maritiem.html
http://www.waterstofnet.eu/waterstofnet/over-waterstofnet.html
16
http://www.praxair.com/gases/buy-compressed-hydrogen-gas-or-liquid-hydrogen17
http://services.1kiwa.com/energy-products/fuel-cell
15

10

2.9.

MARTI-ITU (TURKEY)
Main project partners

Istanbul technical University/
Hydrogenics

Tonnage

Not available

Dimensions

Length: 8.3m
Breadth: 3.2m

Fuel cell8kW

出典 http://www.tvymarine.com

PEM
Maximum speed

7kt

MARTI-ITU 水素旅客ボートは、国連工業開発機関（UNIDO）の支援を受けるイスタンブール水上タクシープロジェクト18の一部であった。
イスタンブール工科大学（ITU）は、この船のスタートアップコンペに勝利し、イスタンブール
市と UNIDO から資金を受け取った。研究チームは、水素ボート及び水素製造陸上基地を建設する計画であった。
2007 年にプロジェクトが開始し、2011 年に Hydrodinamic 造船所でボートを建造し、Hydrogenics
製の 8kW PEM 燃料電池を推進用に搭載している。船級協会では、Turkish Lloyd 及び GL がこのプ
ロジェクトにアプローチしたが、船はまだ認証を取得していない。
ボートの定員は乗客 6 人、乗員 2 人で、イスタンブールのボスポラス海峡で運航するように設計されており、燃料電池は、波しぶきから保護するために容器内に配置されている。
このプロジェクトに取り組んだ学生が、燃料供給ステーション設置前に卒業しており、燃料供給
ステーションが新たに設置され、それを操作する新しい学生又は企業が現れるまで、ボートは大学の人工湖（淡水）で係留されている。

2.10. FUEL CELL POWERED COBALT 233 ZET
Main project partners

zebotec GmbHBrunnert-Grimm AG

Tonnage

Not available

Dimensions

Length: 7.1m
Breadth: 2.6m

Fuel cell26kW

出典: http://www.zebotec.de

PEM
Maximum speed

32kt

ドイツ企業の zebotec GmbH 及びスイスの造船所 Brunnert-Grimm AG は公的支援を受けずに共同で燃料電池推進 COBALT 233 ZET を開発し 2007 年に発売した。
ゼロエミッション技術に特化した小規模のエンジニアリング会社である zebotec 社によって開発された 26 kW の PEM 燃料電池にて駆動する。ボートには、シーメンス製の電気モーターと PEM 燃
料電池を組み合わせた、ハイブリッド推進システムが装備されている。この組み合わせでは、搭載
18

http://www.unido.org/fileadmin/import/84774_ICHET_04_MANAS.pdf

11

されている電池はピーク電力のためだけに使用される。ボートの最高速度は 32kt に達する。
ボート自体は Cobalt Boat 社（米国）によって建設された後、Brunnert-Grimm 造船所で改造された。
ボートが運航場所は、zebotec と Brunnert-Grimm の両社が沿岸に所在しているドイツ南部のボーデン湖である。ボートは、淡水域で運航され、海水からの保護の必要はない。GL は、関連する船級
規則に基づいて燃料電池の安全性を評価した。
COBALT 233 ZET は 2007 年に開発され、現在、燃料電池推進システムは zebotec と Brunnert-Grimmのカタログには残っているが、現時点では需要はない。この点について、zebotec 役員のフランツラ
イヘンバッハは、対応する燃料補給インフラが存在しないことを指摘している。これは顧客自身がボートだけでなく、関連する燃料補給インフラ整備まで負担しなければいけないことを意味する。

12

3.

燃料電池船の実用化に向けた技術的課題の抽出

水素燃料電池船の実用化に向けた技術的課題は、以下の通りであり、それらの課題を踏まえて安全
ガイドラインを策定する必要がある。
○大気中塩分の影響
・燃料電池に必要な酸素を大気中から取り入れるが、海上の大気中に含まれる塩分により電解質の劣化が起こり、燃料電池の性能を損なう可能性がある。
・液化水素格納・配管設備についても、既存の陸上設備を転用する場合、発錆による腐食等を考慮した耐用年数とする必要がある。
※燃料電池自動車においては、塩害対策として、通常のフィルタ（防塵）を使用。
※海外の燃料電池船においては、一部船舶でフィルタを使用されている。また、これまで塩害事例は聞いていない。
○海上における負荷
・船舶は、気象海象により高負荷で長時間の稼働を要求される。
○動揺・衝撃・船舶は、気象海象により動揺や衝撃（特に滑走艇）が大きいため、燃料電池、周辺機器及び配管等の破損による水素漏洩が起こりやすい。
・タンク/配管の支持構造には、船舶特有の動きを加味した支持構造が求められる。
○水素の滞留、着火源の存在
・船舶の構造上、仕切られた空間（密閉空間）が多く、漏洩した水素が滞留しやすく、また、船内に多くの電気機器を有しており、水素の着火源になりやすい。
○水素充填作業時の発熱
・燃料電池自動車分野のプロトコルでは、最大許容温度 85℃となる動きがある。最大許容温度 40℃の場合、水素充填時の流量制限が生じる可能性がある。
○その他
・非常時（水素漏洩による爆発事故等）における乗員の保護の必要性について、要検討。

13

4.

燃料電池船の暫定安全ガイドライン策定に係る安全要件
燃料電池自動車に対する技術要件（添付資料 3）等を踏まえ、第 2 回検討委員会にて燃料電池船の暫定安全ガイドライン策定に係る安全要件の検討を行い、燃料電池船の暫定安全ガイドライン策
定に係る安全要件（添付資料 4）を作成した。
5.

おわりに
水素燃料電池は、大気汚染対策として有望視されており、政府方針として実証事業推進が検討されており、東京オリンピック・パラリンピックでの次世代のクリーン・グリーンな交通手段として期待されている。しかしながら、燃料電池船については、海外にて導入事例が存在するもの、国内には存在しない。
国土交通省海事局は、これらの動向を踏まえつつ、平成 27 年度より燃料電池船の安全ガイドラ
イン策定に向けた事業を行う予算を確保するなど、産学官で連携して、将来の燃料電池船の導入に向けた方策を検討している。
このような背景を受け、（一財）日本船舶技術研究協会では、当該国費事業実施に向けての事前調査として、「水素燃料電池船に関する安全ガイドライン策定に向けた検討委員会」を設置し、国内の燃料電池船の実用化に向けた第一歩として、海外事例調査及び技術的課題の洗い出しを行い、これらを踏まえ燃料電池船の暫定安全ガイドライン策定に係る安全要件の検討を行った。今後、得られた成果を国土交通省海事局事業に引き継ぐなど国内の燃料電池船の実用化に向けた取り組みに役立
てていく。

14

添付資料 1
平成 27 年度国土交通省 海事局 予算

15海外調査報告
船名（船

旗

運用

種）

国

開始

プロジェクト名

総額、補助

航行水域、

造船所

塩対策

年
FellowSHIP I

順に€2.4 million,

燃料電池（出力:

主要目、メーカー）、燃料要定員、船目、動力構成速

船級ガイドライン等

DNV

なし

運航状況

MCFC (330kW:
Vikingノ(studies &€11.1 million,

Lady

ル

concepts), II€4.4 million

（オフシ

ウ

(installation &補助内訳 Phase I: EU ;

West
定期

ョアサポ
ート船）

2009

ェ

operation), III

ー

（海水）

Norwegian Researchhybrid system)

Council, 40%

L92m

LNG 燃料重量不

B21m

明、

6100GT

ハイブリット（ガ15.5ktVindafjord /
品化

塩対策：通

予定）

常フィルタ

Phase II & III:(addition of

MTU)、
Contractors（製
1

North Sea

運航中

Eidesvik
Offshore ASA
ス発電）

PEM (2×5kW:
Imbarcazione
イ
Accadue2"Hydrogen Park"試験

project: €1.8 million（製

イタリア Veneto 州、企

品化業（Eni S.p.A.）で折半

せず）

Laboratorio
タ

（小型調

2009

査船）

Local

法の技術支援あL7.5m
S.p.a)、（汽水）

pleasure boat

B2.5m

不明

GT 不明

manufacturer

現在稼働せず船級ガイドライ

20MPa)、
ィルタ

project.

り。

圧縮水素(3.5kg
塩対策：フ"Hydrogen Park"ア

Venezia Tecnologie
LagoonAccadue -リ

RINA より評価

Veniceンは無し
蓄電池
2011 年に燃料電池

L10m
ノ

REMKOF - Ren

ル

Marin Kraft og
Fremdrift (Clean

不定

Bergen€1.8 million

期

Harbour（海Norwegian Research

（製

水）

ノル

MF

HT-PEM (12KW:

Vågen
ウ

3

2010

（旅客
ェ

Marine Power andCouncil より補助あり

品化ー

Propulsion)

せず）

Mundal Båt

Serenergy)、

4GT

AS

吸蔵合金(2.6kg)、

旅客 18

蓄電池

人

塩対策：フ

船）

の運用試験を実施

B3m

ィルタ

ウェ

旅客乗船時の燃ー管料電池の使用禁

海官

止

庁
6kt

添付資料 2

16

船名（船

旗

運用

種）

国

開始

プロジェクト名

総額、補助

航行水域、

造船所

塩対策

年
不定
€3 million

期

（旅客

2011

Nemo H2

内、オランダ経財省よ

（製

Canal

り€1 million 補助

品化

（汽水）

目、動力構成速PEM (70kW:

L22.0m,Marine Service

B4.3m

Noord)、

90GT

圧縮水素(24kg

旅客 100

塩対策：な35MPa)、

人

蓄電池

8.7kt

運航状況

航しているが、水MarineGL

内陸水路限定素供給に問題あり、電池船に改造

Systems

ダ
せず）

定員、船

ガイドライン等

Alewijnse

ン船）メーカー）、燃料要

船級

2011 年より定期運

ラ
4

主要目、

Amsterdamオ
Nemo H2

燃料電池（出力:しを計画中

Hamburg,
L25.5mFCS

Alster
€ 5.5 million

Alsterwas
5

ser
（旅客

ド
イ

定期

ZEMSHIPS 2008

ツ

PEM (48kW:
B5.4m(tributary of
内、EU LIFE（製

Programme より品化€2.4 million 補助

せず）

Zero Emission

Spezialschiffb

圧縮水素(50kg

GL

内陸水路限定ST の閉鎖により定旅客 100（淡水）船）

2013 年以降水素Proton Motor)、
72GT

Elbe river)

Ships

SSB

au Oortkaten

期運航していない

35MPa)、
人

塩対策：な

蓄電池
8kt

し
内陸水路限定・94/25/EC（レHPi
PEM (12kW:
Hydrogen

イ

esis

ギ

定期

Bristol

（製

（淡水）

(vess

€285,400
6

2013
（小型旅

Hydrogenesis

Weston-super品化

ス

予定）

船）

B3.6m

Mare

圧縮水素（燃料重GT 不明

boatyard

量不明 35MPa）、

旅客 14

蓄電池

人

塩対策：な

補助
客船）

Auriga Energy)、

2013 年 7 月より定el) &Bristol 市議会より全額

リ

クリエーション

L11m

・97/23/EC（圧期運航している※

Kiwa

し

力機器）
(fuel
・GL ガイドcell)
VI-3-11（舶用燃
料電池）

17

船名（船

旗

運用

種）

国

開始

プロジェクト名

総額、補助

航行水域、

造船所

塩対策

年

燃料電池（出力:

主要目、メーカー）、燃料要定員、船目、動力構成

速

Ross

イ

総額不明

試験

Birmingham

BritishPEM (1kW:

Barlow

ギ

大学の戦略研究基金

（製

（淡水）

Waterways

ReliOn)、（運河

リ及び Alumni Office の

品化

塩対策：な

より船体提

吸蔵合金(5kg)、

船）

ス

補助

予定）

し

供

蓄電池

船級

ガイドライン等

運航状況

未了

なし

2012 年までは運用

Kiwa

なし

不明

Kiwa

なし

不明

L16m
7

2007

B 不明

Protium Project

GT 不明"Waterstofregionオ

Vlaanderen-Zuid-

Xperiance

L7.3m

（プレジ

Zeeland,

Nederland"2014

ルギー・フランダース

ト）Center)、Group and

圧縮水素(2.1kg

GT 不明

（汽水）

旅客 12

検討

Nederlandダ

UnitronVeerse meer

EU、オランダ政府、ベ

ャーボー

B2.3m

品化

Vlaanderen-Zuid-ン

PEM (2kW : Helios（製

Waterstofregion
ラ8Province of
試験

HydrogenDutchCell

20MPa)、

塩対策：な

人

中）

蓄電池

政府、企業の補助

し"Waterstofregion

Province of

4kt
PEM (5kW:

試験
WECO

オ

（プレジ

ラ

ャーボー

ン

ト）

ダ

Vlaanderen-Zuid（製Waterstofregion
9

Nederland"
2014

EU、オランダ政府、ベUnitron

圧縮水素

B2.3m

Group and

（燃料重量不明GT 不明

DutchCell

35MPa）、

旅客 5 人ハイブリット（デ

5kt

（汽水）
検討

Nederland

L6.4m

Veerse meer
品化

Vlaanderen-Zuid-

Cellcraft)、
Zeeland,

ルギー・フランダース

塩対策：な
中）

政府、企業の補助しィーゼル、蓄電池）
試験

総額不明
ト
TU

0

（小型旅

PEM (8kW:

local lake

Hydrogenics)、（未

MARTI-I1

L8.3m
Istanbul,

補助 Istanbul
使用）

UNIDO Waterル

Municipality 及び国連

2011

（淡水）

工業開発機関客船）

圧縮水素(20kg

塩対策：な

未了

し

動力構成不明7kt

18

整備前に学生が卒業し、運航せず

20MPa)、
旅客 6 人

予定）なし

船員 2 人

Shipyard

品化（UNIDO）

水素ステーション
GT 不明

Hidrodinamic（製

Taxi Project
コ

B3.2m

船名（船

旗

運用

種）

国

開始

プロジェクト名

総額、補助

航行水域、

造船所

塩対策

年
Cobalt

燃料電池（出力:

主要目、メーカー）、燃料要定員、船目、動力構成速

LakeCobalt BoatsPEM (26kW:

Constance(US)

Siemens / zebotec（淡水）

Brunnert-Gri

GmbH)、試験
233 ZET

ド

（プレジ

イ

2007

なし

総額不明

ャーボー

ツ

内陸水路限定

不明

GT 不明
塩対策：な

mm Shipyard

燃料・重量不明、し(Switzerland)

動力構成不明

せず）
ト）

GL

運航状況

B2.6m

品化

1

ガイドライン等

L7.1m

（製

1

船級

32kt
L54m
燃料電池形式・出New York（海水）
不定hornblow
不

1

力不明、
塩対策：通

不明

er hybrid

不明

不明

期航

明

2
（旅客

燃料電池を搭載し
B12m

不明

燃料不明

常フィルタ
路

ているが、許可が
GT 不明
不明

不明

下りておらず、デ

定員 600ハイブリット（風のみィーゼル機関で運人船）

車、太陽光）

航中※
12kt

PEM：Proton Exchange Membrane（固体高分子形）
MCFC：Molten Carbonate fuel cells （溶融炭酸塩型燃料電池）
GL：Germanischer Lloyd
DNV：Det Norske Veritas
RINA：イタリア船級協会※国土交通省調べ

19

参考

潜水艦

船名

旗国

運用開
始年

総額、補助

航行水域

造船所

燃料電池

Baltic Sea and beyond

ThyssenKrupp Marine

PEM

（海水）

Systems

306 kW

主要目、定員、最高船速
L56m, B7m 水上 1450GT 水

Class

212A

ドイツ

2005

約 € 400 million

Submarines

中 1830GT
船員 28, 水上 12kt; 水中 20kt
L56m, B7m 水上 1450GT 水

Class

212A

イタリア

2006

約. € 400 million

Submarines

Class
Submarines

Mediterranean

andFincantieri

中 1830GT

PEM

beyond（海水）214

ギリシャ、ポルトガル

船員 27, 水上 12kt; 水中 20kt
L67.9m, B6.6m 水上 1842GT

PEM

約. € 400 - 550

Mediterranean

millionbeyond（海水）andThyssenKrupp Marine

2010

2 ×

Systems
kW

20

120

水中 2020GT
船員 33, 水上 10kt 水中 20kt

添付資料3

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

添付資料 4燃料電池船の暫定安全ガイドライン策定に係る安全要件
水素燃料電池船の暫定安全ガイドラインの策定に向けて、船舶及び燃料電池等の対象範囲を定めた上で、燃料電池船に係る各システムの安全要件を検討する。
１．対象範囲船舶及び燃料電池等については、表 1 のとおり対象範囲を定めて、安全要件を検討する。
表１：対象範囲の詳細
項目
船舶

対象範囲
総トン数 20 トン未満の小型船舶（小型旅客船を含む）

電源

燃料電池と 2 次電池を利用したハイブリッド型の電源供
給システム

燃料電池の型

PEFC 型

船舶への水素供給方法

移動式水素ステーション若しくは持ち運び式水素ボンベ
により供給※圧力範囲は指定しない。

水素の形態

純水素（圧縮気体）を使用

酸素の供給方法

大気から供給航行区域

平水区域※なお、燃料電池の出力は、小型船舶における総トン数及び船内スペースにより、設置する燃料電池の大きさ・重量の制約を受けるため、対象範囲を限定しない。

42

なお、燃料電池関係の機器構成のイメージについて、図 1 に一例を示す。
但し、必要機器及び配置等については、この限りではない。

図１：燃料電池に係る機器のイメージ図

２．安全要件等（１）安全要件
燃料電池船に係る各システムについて、それぞれの安全要件を示す。
① 動力源発生装置（水素燃料電池）【構造】
・燃料電池及び関連機器（加湿器、空気圧縮機、排水設備、冷却水装置）は、塩害及び振動に耐えられるものであること。

※冷却水装置について、燃料電池が損傷した場合、水素が漏洩し、冷却水装置に水素が移動してくる可能性があるため、関連機器とする。
【配置】
・燃料電池及び関連機器（加湿器、空気圧縮機、排水設備）は、独立した区画内に設置する。
・区画の上部は、水素が滞留しない構造とする。
・通風装置（30 回/h 及び無火花構造）を区画の上部に設置する。

※無火花構造：防爆構造であり、IBC コードに準拠
・燃料配管は、フランジ継手を使用してはならない。また、最高使用圧力の 1.5 倍の耐圧性能を有すること。
・大気、ドレン水管の開口部は、暴露部の安全な場所に設ける。
・同区画は、暴露部から直接出入りする構造であること。

※居住区から同区画へ直接出入りできる構造としないようにする【保護】・水素ガス検知器を設置する。
・緊急遮断弁を設置する。また、緊急遮断弁が作動して、管内に水素ガスが残留した場

43

合、残留した水素ガスを排出するための設備を保有すること（NK 鋼船規則 N 編を準用する）。
・区画内の水素濃度が約 1.2%（30%LEL）を超えた場合、区画内の電気設備の使用を停止するよう措置を講じる。
・煙式火災探知機を設置する。
・区画内に消火設備を設置する。

※他の設備に火炎伝播しないようにするため、消火設備を設置する必要あり
・高圧ガス部分の管の肉厚は、NK 鋼船規則 N 編を準用する。
② 燃料供給装置（水素タンク及び供給ライン）【構造】
・水素タンクは、温度を 40 度以下に維持し、塩害及び振動に耐えられるものであること。
【配置】・水素タンクは燃料電池設置区画に隣接する独立した区画内に設置する。ただし、暴露甲板上に設置する場合は、塩害に耐えられるものであること。
・区画の上部は、水素が滞留しない構造とする。
・通風装置（30 回/h 及び無火花構造）を区画の上部に設置する。

※無火花構造：防爆構造であり、IBC コードに準拠
・燃料配管は、フランジ継手を使用してはならない。また、最高使用圧力の 1.5 倍の耐圧性能を有すること。
・水素タンクは、常用危険物の規定（危険物船舶輸送及び貯蔵規則）を準用する。
【保護】・水素ガス検知器を設置する。
・緊急遮断弁を設置する。また、緊急遮断弁が作動して、管内に水素ガスが残留した場
合、残留した水素ガスを排出するための設備を保有すること（NK 鋼船規則 N 編を準用する）。
・区画内の水素濃度が約 1.2%（30%LEL）を超えた場合、区画内の電気設備の使用を停止するよう措置を講じる。また、区画内の電気設備を水素防爆型とする。
・水素タンクを衝突及び衝撃から保護するよう措置する。
・煙式火災探知機を設置する。
・区画内に消火設備を設置する。

※他の設備に火炎伝播しないようにするため、消火設備を設置する必要あり
・水素タンクは、高圧ガス保安法に準拠する。
・高圧ガス部分の管の肉厚は、NK 鋼船規則 N 編を準用する。
③ 動力源としての安定供給装置（蓄電池への充放電設備、回生電力への措置（回生抵抗等）等）
・電力の安定供給を確保できるよう措置する。
・蓄電池については、小型船舶安全規則を適用する。

44

④ 推進装置への給電装置
・電力の安定供給を確保できるよう措置する。
・小型船舶安全規則を適用する。
・電気推進船に関する機器は、NK 鋼船規則 H 編第 5 章（設備の冗長性に関わる要件を除く）を準用する。
（２）マニュアル作成
運航管理者は、燃料電池及び関連機器の健全性を確保できるよう、運用及びオ
ペレーションマニュアルを作成して、船内に備え置くこと。

45

発行

一般財団法人 日本船舶技術研究協会〒107-0052
東京都港区赤坂 2 丁目 10 番 9 号 ラウンドクロス赤坂
TEL：03-5575-6425（総務部）
03-5575-6427（連携ユニット）
FAX：03-5114-8941
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