1. 概要

由AIpatent认证专家库成员（欲知详情可联络support@aipatent.com）等人组成的研究小组，与日本公立大学法人兵库县立大学、丰田通商株式会社共同申请的课题“可在150℃条件下运行的高耐久性超薄复合型电解质膜-电极组件的研发”，被日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）的公开招募项目——“面向燃料电池等利用的飞跃性发展的共同课题解决型产学官联合研究开发事业/氢利用等高度尖端技术开发事业”采纳，由此，该项目正式启动。

2.详细信息

燃料电池是将燃料所具有的化学能源直接转换为电能的发电装置，能够获得高能源效率，发电时不会产生二氧化碳，因此有望为抑制温室效应气体排放和应对地球变暖做出贡献。在日本，家用燃料电池电池ENE-FARM、燃料电池汽车MIRAI已率先实现了实用化，但是为了扩大燃料电池的普及，还需进一步的高效率、高耐久性以及低成本化。

在这样的背景下，NEDO为解决这些产业界的共同课题，在2030年以后实现燃料电池的大规模普及，启动了燃料电池系统相关的大规模研究开发项目（实施期间：2020年度至2024年度；2020年度预算：52.5亿日元（约合3.35亿人民币）；设立46个研究开发主题。2020.9.1 NEDO新闻发布（图1）。

图1 NEDO：为实现燃料电池大规模普及而展开的新研究开发项目一览

由AIpatent认证专家库成员等人组成的研究小组与兵库县立大学、丰田通商株式会社共同申请的研究课题为“无机-有机复合型电解质膜-电极组件（图2）的研发”，试图使以往工作温度仅限于90℃左右的固体高分子燃料电池（PEFC）在近150℃的无加湿条件下也能发电。该技术的关键在于：实现具有优良氢离子（质子）传导特性的耐久·耐热聚合物与高质子导电性的无机纳米粒子的复合（高度复合）化；以及利用耐久性强化材料实现电解质膜的超薄化（图3）。

图2 此次研究开发的目标：燃料电池用复合型电解质膜-电极组件

图3 此次研究开发的目标: 燃料电池关键组件——无机-有机复合电解质膜

通过本研究开发，有望实现高效发电和热能的有效利用，进一步扩大可使用的燃料，减少贵金属催化剂的使用量，简化装置系统，从而实现低成本，为燃料电池的大规模普及做出巨大贡献。

关于燃料电池材料的研究，该研究小组此前已进行了多个项目，包括： “下一代中温无加湿工作燃料电池系统的高性能化（日本学术振兴会（JSPS）科学研究费补助金基础研究（A）”、“无加湿高质子传导性无机-有机混合型软机械化学合成（日本学术振兴会（JSPS）科学研究费补助金挑战性萌芽研究）”、“使用复合电解质的中温无加湿工作燃料电池的耐久性试验和电堆·单电池的构筑（科学技术振兴机构（JST）知识产权活用高速通道-大学专利价值提高支援）”等。

此次启动的NEDO研究开发项目，兼具综合性和挑战性，是在以上研究成果基础上的进一步发展。在此次项目中，兵库县立大学负责新的质子导电性聚合物和复合型电极催化剂的开发；丰田通商株式会社负责高温燃料电池膜-电极组件技术的基准设定，以及实用化、商业化供应链的拓展。

新一代燃料电池用电解质膜的研发项目启动：燃料电池利用的大规模普及