水素燃料電池は、エンジン市場において炭素系エネルギーへの依存度を低減すると考えられている新たな発電方法です。
燃料電池の登場からかなりの年月が経ち、規制の変更や技術の進歩、排出ガス削減の要請などが相まって、実現可能なクリーンエネルギーの選択肢として開発が進んでいます。 現時点では「標準的な」用途は確立されていませんが、ドナルドソンのエンジニアと先端材料の専門家は、20年以上にわたりOEMやティア1/ティア2サプライヤーと協力して、カスタム仕様の燃料電池の用途を開発しています。
吸気フィルトレーション、プロトン交換メンブレン、ベントソリューションにおけるドナルドソンの専門知識は、複雑なフィルタリングの課題を解決するために必要な柔軟性と革新性を備えており、これをもとに重要なサポートを提供しています。 これがドナルドソンの100年以上にわたる実績です。 当社の経験と専門知識がお客様のお役に立てば幸いです。
課題: 燃料電池は、空気の清浄度に関して非常に特殊な要件があります。 粒子状物質や化学物質は、いずれも燃料電池の性能や寿命を著しく低下させるため、使用する空気からそうした汚染物質を除去することが極めて重要です。
ドナルドソンのソリューション
気流から粉塵などの粒子汚染物質を取り除くことに加え(内燃機関の要件に類似)、化学汚染物質の捕捉にカーボンレイヤーを使用すると、燃料電池を効果的に稼働させることができます。
燃料電池の汚染源に効果的に対処するため、ドナルドソンは高効率のメディアとカーボンレイヤーを組み込んだ、オーダーメイドのソリューションを提供しています。
粒子フィルトレーション
ドナルドソンは、実績のあるUltra-Web®テクノロジーをはじめとした独自のフィルトレーションメディアを用いて、お客様の用途に応じた最適なソリューションを設計し、清浄な空気と長寿命のフィルターでお客様の投資対効果をサポートします。
ケミカルフィルトレーション
個々のニーズに対応するドナルドソンのメディアオプションが、以下の物質の効果的なフィルトレーションを実現します。
アンモニア(NH3)、硫化水素(H2S)、二酸化窒素(NO₂)など、その他の化学汚染物質のイオン除去やフィルトレーションについては、お問い合わせください。
ドナルドソンの利点
ドナルドソンは革新的なエンジンフィルトレーションソリューションのグローバルリーダーとして、105年以上にわたるフィルトレーションの専門知識を持っています。特に、燃料電池で二重レベルの保護を可能にするエアクリーナーやフィルターの開発および製造においては、20年以上の経験があります。
これらのシステムは、当社の実績あるシングルステージまたはマルチステージのエアクリーナーに組み込むことができます。また、お客様の正確な仕様に合わせてカスタマイズされた、OEMまたはティア1/ティア2サプライヤーの独自設計システムに組み込むことも可能です。
課題: 燃料電池の総コストを下げるため、OEMは燃料電池スタックの小型化を求めています。スタックが小型になればなるほど、電池とそれに関連するバッテリーや冷却システムのコストが下がるためです。
燃料電池内のプロトン交換メンブレンは、陽イオンだけを陽極から陰極に通過させ、その過程で電力を生み出します。 耐久性はこのメンブレンの厚みに左右される部分もありますが、燃料電池の軽量化やコスト削減のためには、より小型で、より薄いメンブレンが必要になります。
プロトン交換メンブレン内の構造補強材として使用される延伸ポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)メンブレンは、機械的耐久性と電流密度のバランスを取る必要があります。 その結果として燃料電池の出力と効率が最適化されます。 一般的に、メンブレンを薄くすると電流密度が高くなる(例:出力が上がる)一方で、機械的耐久性が損なわれることがあります。
ドナルドソンの利点
ドナルドソンの幅広いメンブレン製品ポートフォリオは、長年にわたる研究開発により進化を遂げ、業界の厳しいパフォーマンス要件を満たし続けると同時に、スタックの小型化を求めるOEMの要望に応えています。
課題: 燃料電池の筐体にはベントが必要です。 これにより、水や汚染物質の侵入を防ぐと同時に、圧力の均一化と適切な換気を継続的に実現します。
ドナルドソンのソリューション
燃料電池用ベント
燃料電池の筐体は密閉する必要がありますが、セルスタックは内圧と環境圧力を均等にするため、通気する必要があります。 ドナルドソンはePTFEメンブレンと筐体のベント技術に関する専門知識をもとに、スタック内の圧力を均一化しつつ、水などの環境汚染物質を除去するうえで役立つソリューションを提供しています。
ドナルドソン独自のTetratex® ePTFEメンブレンは、耐久性と通気性を兼ね備えています。 また、このePTFEメンブレンをハウジングに直接組み込むことにより、特定の用途条件に適合したベントアセンブリーを構築できます。
二段階のバッテリーベント
電気自動車、ハイブリッド車、水素燃料電池車の普及に伴い、リチウムイオン電池は自動車や重機の世界でますます重要な役割を果たすようになっています。 燃料電池を搭載した機器は、発電した電気エネルギーをリチウムイオン電池で回収および蓄電し、駆動装置に電力を供給します。
ドナルドソンの二段階バーストバッテリーベントは、車載用バッテリーパックや大容量バッテリーパックにおける厳しい要件に対して、有効であることが実証されています。 1段目では、水や汚染物質の侵入を防ぎながら圧力を平衡化します。 2段目のベントは、急速な圧力と熱の蓄積があった場合に全開になり、膨張したガスを逃がしてバッテリーパックの筐体の変形を防ぎます。
ドナルドソンは、幅広い用途に対応する標準的なベントをシリーズで提供しています。
ドナルドソンの利点
ドナルドソンには数十年にわたり、さまざまなOEMやティア1/ティア2サプライヤーに対し、効果的かつ効率的なフィルトレーションメディアおよびベント用メディアを開発してきた実績があります。
正極吸気フィルトレーション、ePTFEメンブレン、バッテリーや燃料電池のベントに関する当社の実績あるソリューションは、世界トップクラスの独自テクノロジーと長年のエンジニアリングの専門知識に基づいています。
燃料電池テクノロジーは急速に発展しつつあり、非常に注目を集めています。 ドナルドソンの専門知識とフィルトレーションテクノロジーを活用し、お客様が直面する新たな課題の解決に取り組んできた経緯について、詳しくご説明できる機会があれば幸いです。 当社のフィルトレーションエンジニアリング担当者への相談をご希望の場合は、このページの[お問い合わせ]ボタンをクリックし、詳しい情報またはサポートをご依頼ください。
ドナルドソンは、水素燃料電池のサプライヤーやメーカー向けに、吸気フィルトレーション、メンブレンテクノロジー、燃料電池、バッテリー用ベントをはじめとした実績とスキルを提供します。