電中研「燃料電池発電技術研究」のあゆみ
西暦

当研究所の状況

我が国の状

況

1801

1952
1958
1965
1967
1968

1983

1984
1985

1986

・ MCFC ムーンライト（ML）計画
参画
・富士電機、日立と MCFC 共同研究
開始
・東芝、三菱電機と MCFC 共同研究
開始
・ MCFC1kW 級 MCFC 評価試験設
備設置・ IHI と MCFC 共同研究開始
・ MCFC 単セル評価法開発、基本性能解明
・ MCFC、1kW 級スタック試験、大型化確認
・ PAFC システム性能解析コード開発
・ MCFC 単セル用小型加圧試験装置
設置
・ MCFC スタック標準試験法を提案
・ SOFC 研究に着手
・ MCFC 加圧基本特性解明、メタネーションによる電圧飽和確認、抑制法検討

1988

・ 10kW 級 MCFC スタック試験設備
設置
・ MCFC7kW 常圧スタック試験（富士電機製）、大型スタック基本特性把握
・ MCFC6kW スタックによるガスリ
サイクル運転研究、単セル非定常モデル開発
・ SOFC 材料開発開始
・ MCFC 性能相関式開発、性能決定
要因分析法開発・ MCFC 端部柔構造セパレータ開発、Ni 短絡現象確認、MCFC 発電
システム解析コード開発

1990

状況

・［サンシャイン計画で AFC 研究開発開始］

1987

1989の・ 2kW AFC（富士電機製）を電力系統模擬送電設備に組み込み系統擾乱時の制御方式検討

1979

1981

外・ Davy（英）燃料電池原理発表（炭素/空気）・ Grove（英）最初の燃料電池実験
・ Baur（独）MCFC の原形実験
・ Davtyan（露）マトリクス型 MCFC
実験・ Bacon（英）AFC の原形を実験、特許取得
・ Broers（蘭）多孔質 Ni 電極 MCFC実験・ GE 社の PEFC がジェミニ 5 号に搭載（初の実用化）
・［TARGET 計画で PAFC 開発開始（米）］・ UT 社（Bacon 特許取得）の AFCがアポロ 7 号に搭載
・［ERDA（米）の開発計画開始］

1839
1921
19461976
1977

国・［公益事業規制政策法（PURPA法）制定、分散電源積極導入開始（米）］
・［DOE が開発継続,、MCFC 開発
開始、EPRI が開発開始（米）］・［ムーンライト（ML）計画で燃料 ・ Westinghouse Electric（WH）社
電池開発本格開始（AFC、PAFC、 （米）円筒縦縞型 SOFC 開発着手
MCFC、SOFC）］
・ Ballard 社 PEFC 開発開始

・ PAFC4.5MW プラント発電（東京電力/米 IFC 社製）

・ 500W 円筒横縞型 SOFC 開発（電総研）
・ 3kW 級 SOFC 運転試験（東京ガス,大阪ガス/米 WH 社製）
・［系統連系ガイドライン制定］
・ 1MWPAFC プラント 2 機発電（ML 計画）・ 10kW 級 MCFC 発電（ML 計画で日立、東芝、独自に富士電機、三菱電機、IHI）
・ MCFC 研究組合設立（電中研、メーカー）

・ 200kWPAFC 試験（東京電力、大阪ガス/米 ONSI 社製（PC25 型））
・数 100kW 級 SOFC の研究開発開始（NEDO）
・［燃料電池に関する技術基準制定］
・ 30kW 内部改質 MCFC 試験（関西電力/三菱電機）
・ナフサ燃料 10kWMCFC 試験（石油産業活性化センター）・ 1kW 級 SOFC 試験（東京電力・電源開発/三菱重工（MHI）、中部
電力/MHI、東燃）

・[燃料電池の研究開発を開始（欧、CEC）］
・［ECN（蘭）が MCFC 研究開始］
・［ボルタ計画（伊）開始、ENEAが MCFC 開発開始］
・ Ballard 社が Dow 膜による PEFC
発電
・ ONSI 社（米）PAFC200kW プロト機（PC25 型）開発

・［米公営電力組合（APPA）が燃料電池実用化方策公募（NOMO）］
・［ARGE 計画で内部改質 MCFC 開発開始（独、デンマーク共同）］
・［米水素プログラム法制定］
・［米加州がゼロ排出車（ZEV）計画（2003 年導入）発表］
・［NOMO の結果 ERC と電力・ガスによる商業化グループ（FCCG）設立］
・ 20kW 級 SOFC の運転試験（米）MCFC 関係は太字、政策関連は［ ］で示した。
MCFC ：溶融炭酸塩形燃料電池、SOFC ：固体酸化物形燃料電池、PAFC ：りん酸形燃料電池、PEFC ：固体高分子形燃料電池、AFC ：アルカリ形燃料電池

4

西暦

1991
1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001
2002
2003

2004

当研究所の状況

我が国の状況・ 100kW 級 MCFC スタック試験設
備設置・ PAFC 研究組合設立
・ 11MWPAFC プラント発電（東京電力/米 IFC 社製）
・ Li/Na 系電解質 MCFC 研究着手、 ・［ML 計画に PEFC 開発を追加］
発電システム第一次概念設計
・［燃料電池フィールドテスト事業
・ SOFC ML 計画に参画
開始（NEDO）］
・ 200W SOFC スタック試作
・［余剰電力買取制度創設］
・ MCFC100kW スタック（日立製） ・［ニューサンシャイン（NSS）計出力達成（MCFC 組合分担研究）
画で開発継続］・ MCFC Ni 短絡予測式開発、不純物 ・［MCFC 研究組合改組（全電力参の影響評価開始加）］・ MCFC100kW スタック（IHI 製）
5,100 時間運転達成（MCFC 組合分担研究）・ MCFC カソード反応理論に基づく性能表示式開発、電極濡れ性評価装置設置
・ SOFC アノード新概念提案・高性能実証
・ MCFC プレスセパレータ（0.5m2） ・［電気事業法改正］による 10kW 級スタック発電、ア ・ 5MW、1MWPAFC プラント発電
ノード性能表示式の開発、スタッ（NEDO/PAFC 組合）
ク 3 次元熱流動解析コード開発
・ 10kW 級常圧円筒型 SOFC の発電
・ MCFC スタック内部 Ni 短絡寿命試験（電源開発/MHI 製）
予測法開発
・ 25kW 級 SOFC 試験（関西電力、東ガス・大ガス/WH 社,製）
・ MCFC 高出力密度での寿命予測法 ・ 5kW 級平板形 SOFC 試験（中部開発、Li/Na 系電解質スタック試験、電力/MHI 製）
H2S 影響評価

国外の状況

・ ENEA（伊）1MWPAFC 試験（Ansaldo 社製/電池は IFC 製）
・［エネルギー政策法制定（米）］・［米政府次世代自動車開発計画（PNGV）発表］
・ Daymlar Crysler 社と Ballard 社が共同で燃料電池自動車の開発に着手

・［DOE が MCFC、SOFC を対象に
PDI プログラム（製品化開発）開始］

・ ERC 社（米）MCFC 内部改質
2MW 機発電・ ONSI 社（米）PAFC200kW 新型機（PC25C 型）開発
・［地球温暖化防止京都会議（COP3）］ ・ 250kWMCFC 機試験（米 MCP 社）
・常圧 100kWSOFC フィールド試験（Westinghouse Electric 社）

・ MCFC 高圧（5MPa）セル試験設
備設置・ MCFC ネルンストロス解析、カソード水蒸気影響解析
・ MCFC 寿命要因解析手法開発、内部電解質分布モデル開発、スタック性能分析手法開発
・高温状態電極直接観察装置導入
・ 10kW 級加圧円筒形 SOFC の発電
・ MCFC 単セル寿命特性式開発、試験（電源開発/MHI 製）
Li/Na 系電解質 10kW 級スタック（0.5m2）1 万時間運転実証
・ SOFC NSS 計画参画（電池材料低コスト化の研究）
・電極支持型 SOFC 開発（単セル）・ MCFC 反応ガス遮断時特性解析
・ MCFC1,000kW プラント（日立、・ SPring-8 を利用した SOFC 材料局IHI）、200kW 内部改質スタック
所構造解明（三菱電機）出力達成（NEDO/MCFC 組合）
・高温下の MCFC 電極内部直接観察 ・［ミレニアム計画で PEFC 開発が手法を開発本格化］
・ MCFC に対する NH3、NOx 影響 ・ 15kW 級平板型 SOFC の発電試験
評価、実電池特性を反映した IG（中部電力/MHI 製）
MCFC システム解析
・ MCFC Ni 短絡防止法の開発、不純 ・加圧形内部改質 10k 級 SOFC の発物複合効果試験、広負荷域対応発電試験（電源開発/MHI 製）
電システム解析・ Li/Na 系 1m2 10kWMCFC スタックによる 1 万時間達成（MCFC 組合分担研究）
・高濃度 CO 燃料による MCFC スタ ・ ［ 再 生 可 能 エ ネ ル ギ ー 利 用 法ック運転実証（RPS 法）発効］
・ SOFC セラミクスインターコネク ・ MCFC300kW ユニット（中部電力
タ開発、3 セルスタック試験
新名古屋火力発電所内小型加圧システム）・ 1kW 級 SOFC の発電試験（関電・東邦ガス・京セラ）
・ MCFC スタック不純物試験

・ 1kW 級熱自立 SOFC の発電成功（スイス Sulzer 社）

・ 100kWMCFC 試験（伊/スペイン共同、Ansaldo 社製）
・加圧 220kWSOFC の実証試験（Siemens Westinghouse Power 社）

・［SECA 計画（米）開始］
・ 250kW 内部改質ユニットフィールド試験（米 FCE 社、独 MTU 社）

電中研レビュー No.51 ● 5