固体酸化物エネルギー変換先端技術コンソーシアム(ASEC)の活動 状況について

(Advanced Technology Laboratory for Solid State Energy Conversion, ALSEC)https://unit.aist.go.jp/ieco/alsec/

(Advanced Technology Consortium for Solid State Energy Conversion, ASEC)https://unit.aist.go.jp/ieco/asec/

固体酸化物エネルギー変換先端技術コンソーシアム(ASEC)の活動 状況について

(Advanced Technology Laboratory for Solid State Energy Conversion, ALSEC)https://unit.aist.go.jp/ieco/alsec/

(Advanced Technology Consortium for Solid State Energy Conversion, ASEC)https://unit.aist.go.jp/ieco/asec/

国立研究開発法人 産業技術総合研究所エネルギー・環境領域 省エネルギー研究部門

ASEC事務局長 堀田照久

2018年5月30日

ASECイノベーションコンソーシアム 設⽴の背景

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２．SOFC-SOEC開発の新しい枠組みへの取り組み︓

●低炭素社会実現を達成するにはSOFC-SOEC関連技術の本格社会実装へ・さらなる高効率化、低コスト化、高耐久化が必要

・従来の国プロや共同研究に加えて、技術ブレークスルーを起こす連携・枠組みが必要●産総研は、技術の橋渡し機関として期待： SOFC-SOEC技術の本格普及・促進・2016年 複数企業との戦略的共同研究を推進するバブ機能:ASECコンソーシアム結成・産総研内部で研究者を結集させ、ALSECラボを結成

１．⽔素・燃料電池技術の導⼊・普及への⾼まり︓●2014年：エネルギー基本計画の改定、水素・燃料電池戦略ロードマップの策定

（エネファーム普及目標 2020年140万台、2030年530万台）●2015年：COP21目標 温室効果ガスを2030年まで26%削減(2013年度比)●家庭用燃料電池(エネファーム)は、2018年4月で25万台を超え、そのうち3万台超はSOFCで、今後は拡大する予定●2017年：業務用・産業用燃料電池導入開始●2017年12月： 政府の水素基本戦略を関係閣僚会議で了承●2020年：東京オリンピックに向けて、固体酸化物形燃料電池(SOFC)の高効率なシステムの実現、高温水蒸気電解(SOEC)など新用途展開、新しい価値の創造などにより、低・脱炭素社会実現が期待

「固体酸化物エネルギー変換先端技術ラボ(ALSEC)」及び「固体酸化物エネルギー変換先端技術コンソーシアム(ASEC)」

の設⽴従来の国プロや共同研究の枠をこえた、技術的ブレークスルーを起こす連携として、固体酸化物エネルギー変換先端技術コンソーシアム(ASEC)を2016年6⽉に設⽴(関連企業14社以上と産総研とのイノベーションコンソーシアムとして設⽴)︓⼀社だけでは解決できない先端・基盤技術開発と開発シナリオ検討を検討

ASECに参加する企業との共同研究を推進する産総研内の研究集団として、固体酸化物エネルギー変換先端技術ラボ(ALSEC)を設⽴

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固体酸化物エネルギー変換先端技術コンソーシアム(ASEC)：

SOFC・SOECのナショナルセンター

固体酸化物エネルギー変換先端技術ラボ(ALSEC)

（構成： 省エネルギーRI、創エネルギーRI、無機機能材料RI から16名）

・革新材料、革新セルスタック製造技術・劣化診断・寿命予測、電解技術・規格・標準、エネルギーマネージメント

福島再生可能エネルギー研究センター

水素エネキャリ関係連携

福島

先進コーティングセンター

薄膜製造関係連携

つくば

つくば・中部内容：１．革新・次世代技術、評価技術開発２．開発方向性議論

３．事業化のための直近課題の解決

参画機関：企業、大学・研究機関(現在13機関)

産学連携・国際連携連携

国内外大学、研究機関

２．⽬的・⽬標︓・電気・熱・有⽤ガスにフレキシブルに変換可能な⾼効率エネルギー変換デバイスを実現し、わが国が⽬指す低炭素社会、⽔素社会実現に資する。・材料、セルスタックなどの⾰新技術開発で、課題であるトリレンマ（効率向上、耐久性・ロバストネス、低コスト）を打破し、経済性・効率性・価値の点で受け⼊れられる基盤技術を開発する。・ 将来のSOFC-SOEC技術が導⼊されたエネルギーシナリオを構築、⽅向性の認識共有を図る。・ 各社の直近課題を解決し、事業化を促進。

１．基本理念︓固体酸化物エネルギー変換技術(SOFC-SOEC)の⾰新技術開発を通じ、本技術が社会実装された新しいエネルギー社会の可能性を提案するとともに、技術の世界的なリードを保ち、⽇本の産業⼒の永続的な向上に貢献する。

理念・⽬標︓ASECコンソーシアムの⽬指すもの

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効率向上(65%LHV以上)

ロバストネス(10年耐久、起動停止高速負荷変動）

低コスト(50万円/kW以下4kW/L)

現状

SOFC‐SOEC 2030年以降の本格普及に資する技術開発

52

5年耐久

130万円/kW

３．技術⾰新による適⽤先の開拓︓家庭⽤燃料電池(エネファーム)

業務・産業⽤燃料電池

移動体⽤燃料電池電⼒平準化機能

再エネのエネルギー貯蔵装置 EVレンジエクステンダー【出展】日産HP

家庭用エネファーム【出展】大阪ガスHP

H2one【出展】東芝HP

ASECでの取り組み

体制︓ 参画機関＋産総研

5五十音順 2018年4月 最新の組織情報

固体酸化物エネルギー変換先端技術コンソーシアム(ASEC)

●プライマリ会員 （５機関）セルスタック開発会社システム開発会社ガス会社（大阪ガス、京セラ、デンソー、日本特殊陶業、三浦工業）

●アソシエイト会員 （４機関）原料会社システム会社ガス会社（住友金属鉱山、東京ガス、東邦ガス、日立造船）

●アカデミック会員 （３機関）国立大学法人 九州大学国立大学法人 筑波大学国立大学法人 東京大学

国立研究開発法人産業技術総合研究所

固体酸化物エネルギー変換先端技術ラボ(ALSEC)(研究者16名)エネルギー・環境領域 省エネルギー研究部門材料・化学領域 無機機能材料研究部門

企業 ⼤学等

シーズ

産総研理事(エネルギー・環境領域長)： 小林哲彦組織長：竹村文男(省エネルギー研究部門長) 事務局長：堀田照久(省エネルギー研究部門)組織長補佐：松原一郎 (無機機能材料研究部門)

体制︓コンソーシアム運営組織体制

ASEC運営会議（コンソの運営⽅針決定会議 1年1回以上）

産総研担当領域長、プライマリ会員、ASEC組織長、事務局長

各委員長、プロジェクト総括

ASEC運営委員会︓実務の議論、案作成︓参画機関参加(3ヶ⽉ごと）

技術検討委員会（各PJ統括とメンバーの会議）

知財委員会(随時プロジェクトごと、全体管理はASEC事務局）

ASEC参加メンバー全員・プライマリ 会員・アクティブ 会員・アソシエイト会員・アカデミック会員

⼈材育成委員会(企業若⼿・学⽣育成)

●ASEC自体はあくまで任意団体。

●参加企業、産総研を規定するもの：産総研と各社が締結する・共同研究契約・運営規約・知財取扱規約

上記を参加機関が遵守することで運営していく。

固体酸化物エネルギー変換先端技術コンソーシアム (ASEC)

・相互に関連・情報管理には注意ASEC専⾨委員会(3ヶ⽉ごと）

ASEC組織⻑、事務局⻑

① ⾰新材料プロジェクト︓⾰新的な⾼性能電極、ロバスト電極創製

② ⾰新セルスタックプロジェクト︓⾼電流密度、⾼出⼒スタック創製

③ 戦略シナリオ検討プロジェクト︓低炭素社会を実現する未来を描く

オープンプラットフォームでの取り組み︓プロジェクトを構築

必要経費をコストシェア

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取り組みの位置づけ︓検討する技術・シナリオ

2016 2018 2020 2025 2030 2050

NEDO SOFC実用化推進技術開発

業務用SOFC商用化

本コンソーシアムでの次世代技術開発

次期国プロジェクト

東京オリンピック

エネファーム140万台 エネファーム

530万台

本コンソーシアムでの方向性議論、戦略シナリオ

コンソーシアムの活動(1期5年2016-2020)

アウトカム、社会的活動への反映

国のプロジェクト

（実証・実用化開発）

JSTエルギーキャリア

海外から大量導入水素コスト30円

低・脱炭素社会の実現、燃料電池・電解技術の

本格普及、新しい省エネルギー社会

この頃に実用化する技術へ貢献

脱炭素社会へのシナリオ

時間軸/年

● 2030年以降の燃料電池-電解技術(SOFC-SOEC)実装 低炭素社会の戦略シナリオ構築(⽅向性明確化)● 燃料電池本格普及のため、実⽤化までに10年以上を要する次世代技術開発（開発費の効率化）

コンソーシアムでの検討技術と時間軸

バックキャストで必要技術開発課題の明確化

温室効果ガス26%減(2013比)

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発展的新世代技術開発

取り組み︓次世代SOFCの技術課題と将来への道筋

8

社会受容性・社会実装のための

シナリオ、適用性拡大

主に３つの技術課題の⼭を制覇していくことが必要です。ASECでは、国プロで重点的に⾏われていない、⾼出⼒化技術を開発します

耐久性

高性能

低コスト

10年耐久

15年耐久

NEDOプロ︓共通基盤分析・解析(協調領域)

A社 B社 C社 競争領域

現状53%LHV

65%LHV 3 W/cm2

現状：0.3 W/cm2

本コンソの取り組み︓産総研の材料・セルスタック

国プロでできない⾰新材料、セルスタック開発(協調領域)

A社 B社 C社 競争領域

低炭素社会の実現、燃料電池の本格普及

新しい省エネルギー社会

次世代・革新技術の確立

70%LHVASECでの取り組み