ソーラー水素ステーションに向けた差圧式高圧水電解セルの開発

摘要

水素圧力35MPaを得るための高圧水電解には，固体高分子膜を介した酸素極と水素極の両極とも35MPaの等圧にする方式と，水素極のみ35MPaにする差圧方式がある．等圧式は，膜への差圧は生じないが，水電解セルを高圧容器に収納し，供給水を昇圧する高圧ポンプが必要となり，効率やサイズ面で好ましい手法ではないと考えた．そこで，Hondaでは水電解セル自体に耐圧性を持たせ，水素極のみを高圧にすることで小型高効率化が可能な差圧式を選択し，開発をおこなってきた．また，2010年より差圧式高圧水電解スタックを搭載したソーラー水素ステーションSHS2の実証試験を開始している．出口側に高圧タンクを設置するとタンク内の圧力は徐々に上昇し続け，最終的には高圧水素を得ることができる．一方，酸素は大気圧にしているため，差圧式高圧水電解セルでは膜を介して圧力差が生じている．そのため，差圧式高圧水電解を実現するためには以下の二点の課題がある．