【技術】電車も燃料電池、２０１０年の実用化目指す

排ガスや騒音が少なく、ディーゼル車両に代わる鉄道として期待される「燃料電池電車」
の実用化が近づいてきている。
鉄道総合技術研究所（東京都国分寺市）は台車のみの走行試験に成功し、今後、模擬車両を
作って研究所内の試験路線を走らせる計画。２０１０年ごろを目標に世界初の実用化を目指している。

同研究所は、出力１キロ・ワットのミニ車両で人を乗せた走行に成功させた基礎研究の成果を土台に、
２００１年度から本格的に研究に着手。今年２月には出力を３０キロ・ワットに上げたシステムで、
電車の実物の台車を時速５０キロ・メートルまで加速させることにこぎ着けた。
搭載する燃料電池には、今最も研究が進み、今後も高性能・低価格化が期待できる、自動車用の
「固体高分子型」を採用。ボンベに貯留した水素と空気中の酸素を化学反応させて電気を生み出す仕組み。
排出するのは水だけで二酸化炭素は出さない。
電気でモーターを動かすので、ディーゼルエンジンのような騒音もない。
計画している電車は２両１組。１両にモーターと電力変換装置（インバーター）、バッテリー、
もう１両に燃料電池と水素ボンベを分散して積む。最高時速１２０キロ・メートル、走行可能距離は
３００―４００キロ・メートルを設定している。

課題は燃料電池の効率化。２両の電車を走らせるのに出力６００キロ・ワットの電池が必要だが、
電池数を増やすだけでは車両の台車と台車の間に収められない。このため電池を現在の約３分の１の
大きさに縮小することが必要。
実用化は、燃料電池メーカーの開発スピードにもよるが、同研究所の潤賀（うるが）健一・
車両制御技術研究部長は「近年の燃料電池開発の進歩はめざましく、大いに期待できる」と話している。

(2004/12/6/16:05　読売新聞　無断転載禁止)
http://www.yomiuri.co.jp/main/news/20041206it06.htm

この重さでもらくらく2get

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【技術】電車も燃料電池、２０１０年の実用化目指す

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パンタグラフや架線がなくなるのね。

>>5
？

ガソリン燃やしてるわけじゃないから、メリットは薄そうだけど。

>7
アホ。ディーゼル車の代替って書いてあんだろ

ディーゼルカーはあのエンジン音が良いんだけどな

うちの街（浜松市）では、これが実用化されることを前提に
燃料電池路面電車の計画を推進している市民グループがある。
どうなることやら…。

>>7
>>1ディーゼル車両に代わる
元々架線のないローカル線とかで使うのでは？

ディーゼル車なんてまだあったのか・・・。ｽﾏｿ

やっぱり高度が上がると電気出力は下がるのかねぇ？

そうなったらスーパーチャージャーで過給して酸素の必要量を維持？

>>10
将来、『なつかしのディーゼル風振動＆騒音機能搭載！』とかいう燃料電池車が出そう・・・

最近妙に暖かかったけど
ものすごい寒気が訪れる時代が来るかも

ディーゼル車は電車じゃねーだろとアホ記者

これが完成すれば、電車の運行コストがかなり軽減されるし
何よりそれだけ小型で高出力の燃料電池なら、潜水艦への搭載も可能だ。
AIP機関が一機に高まる。
物凄く注目できる話と思うけどね
また、石油の値段にワリと左右されずに電車を運行できるのだ。戦時下で石油が値上がりしても大丈夫だな

カミンズエンジン並の馬力、最高速度120km/hを目指すか？

北海道ではディーゼル特急が吹雪にもめげずに時速130kmでがんがってますよ。

ディーゼル車といわずすべて燃料電池電車にしたらいい
架線も消えて景観もよくなる

>>10
札幌駅のホームにいるとあのガラガラ音が嫌になる。
アナウンスとか聞こえないし。

低速域の加速と高速域の巡航運転で従来のディーゼルとハイブリットにするのはどうだろうか？

人身事故で一旦ダイヤが乱れると，そこかしこで電池切れ立ち往生が起きるわけか．

合金に水素を閉じ込めろ

乗客みんなでエアロバイク発電すればいいと思うよ

数百kWのPEFCって難しいんじゃないかなぁ

酸素ボンベも積んでロケットエンジンにしたらどうか

>>23
ディーゼルとのハイブリッドは、もうどっかが研究してると思う。
ただ、日本は石原都知事のディーゼル虐めのおかげで、
この分野じゃ一歩遅れをとりそうな予感。

>>25
水素吸着合金なら、体積は小さく出来る。
形状も自由、しかも、水素を常温・常圧で保管できる。
でも、特に車の場合、重さが致命的なネック。
電車なら、多少重くても大丈夫そうな気がするが、
やっぱりダメなのかな？

騒音震動以外のメリットが考えられないんですが。

エンジンの開発は技術的な壁にブチ当たってるというわけなのかな？
ブレイクスルーにはまったく別の角度を試みるしかないとか。
そういえばダイムラーベンツの時代の基本構造がそのままだものなぁ。

リン酸型？

>>29
>水素吸着合金なら、体積は小さく出来る。
>形状も自由、しかも、水素を常温・常圧で保管できる。
>でも、特に車の場合、重さが致命的なネック。
>電車なら、多少重くても大丈夫そうな気がするが、
>やっぱりダメなのかな？

実用化って言葉が抜けてるぞ。

グモ→爆発

で、どうやって水素を量産するんですか？

環境や効率を考えるときは資源サイクル全体で考えないとダメだよ。

>>29
>水素吸着合金なら、体積は小さく出来る。
>形状も自由、しかも、水素を常温・常圧で保管できる。
>でも、特に車の場合、重さが致命的なネック。
>電車なら、多少重くても大丈夫そうな気がするが、
>やっぱりダメなのかな？

実用化って言葉が抜けてるぞ。

オレに名案がある

早く普及してくれないかな。
うっかり「汽車」と言って田舎者とばれる危険性が無くなる。

テスト車輛て路面電車じゃないか
それも30年前に廃止された金沢の電車だぞ

かなり以前に発電機を積んでモーターを回す変わった機関車があったが
発電機を燃料電池に置き換えたようなものだよね。

どうせなら電化区間はパンダグラフで給電し非電化区間だけ発電機なり
燃料電池で動く列車があると便利だと思う。

正確には、「燃料電池とバッテリーのハイブリッド」だよね。

> ボンベに貯留した水素と空気中の酸素を
> 化学反応させて電気を生み出す仕組み。
> 排出するのは水だけで二酸化炭素は出さない

お聞きしますがその水素はどうやって生成するんですか？

>>39
> かなり以前に発電機を積んでモーターを回す変わった機関車があったが

最近だとJR貨物のDF200がそうです。

>どうせなら電化区間はパンダグラフで給電し非電化区間だけ発電機なり
>燃料電池で動く列車があると便利だと思う。

発想は悪くないんですが、それだと電化区間で発電機ないし燃料電池が
デッドウェイトになってしまいます。

地元のローカル線、自治体がＪＲに協賛金、払ってまで電化したのに、、。
今週から電車が走るが
ﾀﾞｲﾔは今まで通り、上り下り2時間に一本、、。

>>42
> 発想は悪くないんですが、それだと電化区間で発電機ないし燃料電池が
> デッドウェイトになってしまいます。

機関車は重い方が（･∀･）ｲｲ!!

>>41

それを聞かれると困る人が続出するんじゃないかな

良く言われる水の電気分解はコスト的に今はあり得ないと思うので
例えば天然ガスとかアルコールを加熱した触媒に通して水素を取り出すとか・・・そんな感じじゃないのかなぁ

メタノールとか使えば副産物としてＣＯがとれるから、自殺用に練炭の代わりにスプレー缶に詰めて売れるかも(＾∀＾；)

>>43
加古川の山奥ですか？

こないだテレビで言ってたが、海水を分解して水素を作るより、
石油から水素を作ったほうが低コストで簡単とか。
結局、石油は使うんじゃ意味ねーと思ったんだがどうなんだろ？
教えてエロイ人

>>47
温室効果ガスが出なかったらそれで良いのかも。
まあ資源には限りがあるが。

>>45
製鋼所やら化学工場やらで水素が副生成物として出てきて、使い道がなくて困ってるそうだから、それをつかうんでしょ。

水を電気分解して作った水素を
酸素と結合させて電気を得て
その電気で電気分解して作った水素を
酸素と結合させて電気を得て
って意味ないじゃん・・・


やはり木星から水素を輸送するべきだな。

燃料電池車だから電車なんだろ。

>>20
智頭急行のはくとも忘れないでね｡

酸化チタンで
太陽光を使って
水素できるけどね

原子炉で(ry

一両まるっと燃料電池満載の車両をつけて火にくべる

>>44
アメリカでは機関車単体重量が１７０トンとかが普通にあります。
つまり線路がそれだけ太くて頑丈なわけです。地盤の差です。

日本では軟弱地盤のせいで１００トン留まりです。
重ければよいと言うものではありません。
日本ではむしろ軽くするために苦労を重ねるのが普通なのです。

そうか分かったぞ！
ディーゼルエンジンで電気分解して水素を得るればいいのか！

>>37
常時「鉄道」と呼べば万事よし

>>50
馬鹿もん。
水素にすると持ち運べるだろ。
電気はそのままじゃ持ち運べん。

>>47
効率の悪い内燃機関使わないでいいってのは利点かも｡

２月に燃料電池を市場投入　家庭用で世界初、東京ガス
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20041206-00000151-kyodo-bus_all
>水素と酸素の化学反応で発電する燃料電池は、発電時に地球温暖化の原因となる二酸化炭素を出さないのが特徴。

発電時には二酸化炭素を出さなくても、結局、最終的には・・・

燃料電池
出典: フリー百科事典『ウィキペディア (Wikipedia)』
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%87%83%E6%96%99%E9%9B%BB%E6%B1%A0
>都市ガスを改質して水素を作って、その水素を燃料に発電する家庭用の場合、当然のことながら多量の二酸化炭素を
>発生させる。発電効率は高いといわれているが現在のシステムのエネルギー変換効率（７０数％）では既存の給湯器
>（８０％）に劣る。発電効率（３０数％）が４０％を越えるまでは二酸化炭素の削減効果は望めない
>（二酸化炭素排出増加システムとなる）ことが学会等で明らかになっている（２００４年、現在）。

改質器は燃料電池と一体だからね。

>>53
お聞きしますがその酸化チタンはどうやって生成するんですか？

架線の方が効率良いのでは・・

酸化する事に意義があるんだよ

こりゃまた壮大な無駄遣いを。マジでモノにならんだろ。

>>58

今は、キャパシタがあるぞ、もうすぐ電気も持ち運べる時代が来るよ

酸化チタンって金属チタンやセラミック、磁器の原料で、大量に取れるよ。
世の中の白い色が必要な物はだいたい酸化チタン粉末が使われる。
例えば白い紙（紙に混ぜ込む）白い車（白色系塗料・ペンキ）、絵の具、
UVカットの化粧品類とか。

現状、ディーゼル車が走ってる区間に、こんな新技術のつまった高級新車放り込むわけ無い。
ただでさえ廃線にしたくてうずうずしている路線ばっかだというのに。
今ディーゼルの場所は２０年後もキハ５８が走っていると思うんだがﾅｧ。
特急型車両にはなんかしにくそうな感じだし。

>>41
微生物で生産するとクリーンかも。

素直に天然ガス車とすれば良いと思うのは俺だけか。

>>71
馬力が・・・

試作で終わったけどガスタービン車とかあった
機関がデカイのと燃費悪いので日本では実用化されなかった
大陸の方では実際に営業運転したそうだが

オール電化の都市圏には関係なし。
廃線目前のローカル線にも関係なし。

・・・。

>>74
使うとしたら路面電車だろ、馬力から考えて。
それにダンプやクレーン車にとってこの上なく邪魔な架線張らなくて済むんだから

銅の精錬過程で水素大量にでたっけ？

>>76
銅？

>>69
北海道とか最新型のディーゼル特急がぎょうさん走ってるわけだが。

そこで原子力電車ですよ。

はやく携帯とノートパソコンを燃料電池にしてください。

原子力パソコン

>>41
安い深夜電力で水を電気分解・・・

ディーゼル電車はうるさいからね

原子力電池というのがあったが、名前だけは仰々しいが
自然放出の放射線物資で、パソコンも動かないような微力電力

>>75
↓程度なら路面電車で使うのが最適だろうねぇ〜。
最近は路面電車復権の動きもあることだし。丁度(･∀･)ｲｲ!や。

＞最高時速１２０キロ・メートル、走行可能距離は
＞３００―４００キロ・メートルを設定している。

燃料電池電車が追突事故を起こしたら大規模な水素爆発がおこるわけか
まぁ、リスク管理は二の次だな

水素だって直接水素を反応させるのと、天然ガスを積んで改質器で水素を取り出して反応させるのと
メタノールを直接反応させるDMFC(Direct Methanol Fuel Cell)タイプがある

試験列車はあくまで水素で燃料に関してはまだ研究の段階じゃないかと思う

大容量キャパシタ使用による充電電車とかのが効率よかね？

そのうち亀山⇔加茂で
ジーメンスのドレミファインバータ搭載の車両が走ったりするのか

>>88
充電中に動けないのがな。
でもアメリカだと車の世界の話だが「充電プラグ付きガソリンと電気モーターの
ハイブリッド車」が現実的には一番いいんじゃないかとか言われてるね。
電気とガソリンなら今のインフラそのまま使えるしただのガソリン車も無問題。

キャパシタを交換できるようにすればいいんじゃね？
それか充電車を別にするか

あと、普通のバッテリーと違ってキャパシタは充電が瞬時だったと思われ

沖縄に

前に電気化学会のセミナーで聞いた時、JR東海の人が発表してたのは
パンタグラフと燃料電池と鉛蓄電池とキャパシタの混合システムだったなぁ

個人的には燃料電池のみのシステムは効率悪いと思う
ハイブリッドにした方がトータルでは良さそう…
ただし重量問題とかシステムの複雑化対策が必須になりそうだけど

>>93
キャパシタ+内燃機関(補助動力)が一番実用的。
バッテリーだと充電時間が必要なので商用に使うには難しいところ。
でも夜間や整備中に充電すれば良いわけで運用ノウハウで解決出来そう。

携帯電話と電気自動車の開発でバッテリーとキャパシタの性能向上が著しい
わけで、燃料電池などという形で燃料を積む必要が怪しくなってきている。

燃料電池の開発とインフラ整備まで考慮すると、莫大な時間と資本が必要なわ
けでトータルで考えるとＣＯ2云々も非常に怪しくなってきた。既存のインフラと技
術を流用するほうが安上がりなのは確か。

電気、ガソリン、軽油のインフラは整備が終わっているわけで、水素を新たに整備
するコストがバカにならない。

だから燃料電池は都市ガス改質型のコージェネレーションが美味いんだよなぁ
ガスのラインなら家庭にほとんど引かれてるし、
熱と電気が同時に取り出せるって広告も打てる

携帯電池はリチウムイオン系は既に手詰まりだから
何かしら新しい技術でブレイクスルーしなきゃならんけど
今のところ消費電力を抑えて延命するのがギリギリなんだろな
エネルギー密度的には燃料電池なんだがなぁ
問題点がまだ大杉

>58
路面電車とＪＲの在来線を呼び分ける必要があるから、「汽車」「電車」の区別はすてられませんです。

列車は、ブレーキ時の発電が凄い有効的だわな
今でもモーターに電流発生させてブレーキかけてるけど
熱にして捨ててるだけだから、これをキャパシタに充電できれば
かなり効率がよくなるはず。

>>97
回生ブレーキじゃなかったっけ？

日本が原子力潜水艦を導入し、
水を加水分解して得られた酸素は乗員の呼吸用に、
余剰の水素は燃料電池用に使うというのはどう？

>>82

わざわざ、燃料電池用に水素を作らなくても
化学工場とかで、副生成物として水素はたくさん発生するので
それを使えばよし。

副生成物だと安定供給に難あり。
メインの生成物の生産量に左右される。

これだと電化〜非電化区間をともに電動モーターで車輪回すことが出来るのか？

ふと思ったんだが、山手線などのラッシュ時に大量の電力食う路線で
リチウムイオン電池と通常の給電のハイブリッド車を使えば
消費電力のピークを抑えられないかな？
夜間、電力消費の少ない時間に充電して、ラッシュ時に補助的に使うとか・・・・
揚水発電とかやってるけど、やっぱ効率はそっちの方がいいのかな。

>>97-98
運転密度が多い区間で、普通（DC1,500V)より架線電圧が低ければ、ブレーキ時に
発生した電力を架線に戻せます（＝回生ブレーキ）。しかし、近くに電力を消費して
くれる車輌がいないと、架線の電圧が高いままなので回生できません（＝回生失効）。

ただ、踏面ブレーキよりもメンテナンス上有利なのは明らかなので、発電ブレーキは
必須の機構になりつつあります。閑散線区用の車輌には、回生に有利なVVVF車にも、
わざわざ抵抗器を床下や屋根に載せて、熱にして捨てている場合があります
（例：JR東日本E701系）。この電力をキャパシタに溜めることができれば、普通の
電力回生ブレーキと同等の電力効率を得ることができると思われます。

>>102
そういうことになります。またブレーキ時にも効率が良いというのは、上に書いた通りです。

>>103
リチウムイオン電池は充電に時間がかかるので、短時間に大電流が発生する鉄道
用途では、電気二重層コンデンサ等のスーパーキャパシタが有望視されています。
夜間電力での充電でどれくらい走れるか、また車輌にどれくらいキャパシタを積めるか
という問題もありますので（回生で充電しきれなければデッドウェイトになってしまう）、
最適パラメータは実験車で取る必要があるでしょうね。

キャパシタ達郎
キャパシタ久美子

>>34
木星から持ってくる。

ヒンデンブルグ号の鉄道版事件がどこかのトンネルで起きる悪寒

バイブに燃料電池が使われるようにならなきゃ
お話にならんな。
愛液補充で永久振動うはｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗ

水素だと事故のとき爆発しそーで嫌だ。
バスぢゃなくて電車ガス爆発じゃｷﾞｬｸﾞにならん。

>>107
ヒンデンブルグ号の場合は水素より本体が燃えやすかったのが問題だったんだが
あんまり知られて無いよな、水素が燃えた程度で全部燃え尽きる貧弱ぶり

ガソリンで動く車より、本当は水素で浮かぶ飛行船の方が安全な筈なんだが。