モバイル用燃料電池／“充電不要”がいよいよ実現!?

充電時間なしというモバイル機器の夢が実現しそうだ。水素やアルコールのカートリッジを装着するだけで
動く小型燃料電池の商品化競争はすでに白熱し、エンジニア需要も増加中。
材料、回路、解析など多くのエンジニアにチャンスがある分野だ。

（取材・文／伊藤憲二　総研スタッフ／高橋マサシ）　作成日:04.08.18

　充電不要のモバイル機器という多くのユーザーの願いをかなえる燃料電池が、いよいよ現実のものになってきた。
　東芝はサイズを縦22×横56mmにまで小型化した、モバイルなど小型電子機器向け燃料電池の試作品を公開。アメリカではMTIマイクロフュエル・セルズが携帯電子機器向け燃料電池を発表し、年内には事業化すると言明している。

　自動車用やコジェネレーション用といった大型機は、現実的な製品化がまだ当分先と目されている燃料電池だが、対照的にモバイル向け分野は実用化が非常に有望視されている。
　東芝もMTIもメタノールを燃料に使用しているように、超小型燃料電池の主流は水素ではなく、水素化合物。純水素方式に比べて効率は落ちるが、モバイル向けなら無停止充電というだけで十分に商品価値がある。高いコストでも負担するというユーザーが相当数見込めるのだ。このため、燃料電池は当面、小型二次電池代替を中心に推移すると考えられている。

　二次電池の市場は、5年後に約3000億円になるといわれている。燃料電池の改良の度合いによっては、その数割を占めることも不可能ではない。また、かなりの利幅を見込めることから、小型燃料電池を研究しているほかの企業も続々参入してくると思われる。
　充電時間の短さを売りにしているキャパシタが強力な競争相手になる可能性はあるが、燃料電池はモバイル向け蓄電装置の革命技術として、ひと足先に実用化への道を歩み出したといえる。

　技術的にさまざまな困難がつきまとう燃料電池だが、将来の有望分野のひとつと目されているだけに、研究開発を行っている企業は非常に多い。リクナビＮＥＸＴでは「燃料電池」をキーワードに検索すれば求人情報がヒットする。
　開発企業は、スタックや出力制御回路をアセンブリーする最終製品づくりと、電極材料、電解質膜、カーボン、ナノ材料など素材系の要素技術開発に分かれる。これらの技術は、実は燃料電池の対抗馬であるキャパシタと重なるものが多いため、技術動向がどちらに転んでもスキルを十分に生かせるというメリットも大きい。

　求められるスキルは、結構シンプルである。そして、紙の上で勉強した知識よりも、実際のモノづくりのスキルのほうが重視される面も多い。
　燃料電池本体の開発では、CAD/CAM/CAEによる機構設計の経験はプラスになる。燃料がきれいにスタック内を巡るかどうか、あるいは高速反応といった解析関連のスキル、また、出力制御のための回路設計も重要だ。
　材料開発はアセンブリーメーカーでも行うが、化学関連の専門メーカーのほうが開発力に勝る場合もある。材料はポリマー、高分子化学系が多いが、金属、ナノ材料、さらにポリマーアロイなどの高機能新素材のニーズも高い。化学、材料系のエンジニアにとっては宝の山だろう。

　モバイル向け二次電池需要とは、一時はバラ色の未来ばかりが語られた燃料電池としては、ささやかなスタートかもしれない。しかし、本格的なエネルギーのポータビリティ（可搬性）は、21世紀における最重要テクノロジーのひとつである。
　この研究にかかわることは、エンジニアとしてのステップアップに確実につながることだろう。