4 4 0 の条件での容器設計

開発項目・実施内容

① 鋼製ﾗｲﾅｰ評価

低合金鋼の疲労限におよぼす水素濃度および周波数の影

・低合金鋼の疲労限におよぼす水素濃度および周波数の影 響の明確化。

容器設計に必要な材料デ タの取得

・容器設計に必要な材料データの取得

② 容器設計、試作、評価

鋼製ライナーの評価

疲労限におよぼす水素濃度および周波数の影響の明確化を検討 高圧水素中での試験 試験機が少なく、データの取得、

拡充に時間を要する。

電気化学的に水素をチャージする陰極チャージ法で疲労試 験を検討。高圧水素中疲労試験と比較。

図：試験片形状（平行部直径6mmφ）

H24年度成果

図：試験状態 ： 陰極チャージ疲労試験方法を確立。

5

鋼製ライナー（ 9 ． 4 ㍑） - ＣＦＲＰ複合容器の試作

鋼製ﾗｲﾅｰ素材 ： 規格 34CrMo4, TS 950MPa , 未満

破裂圧力 ： 59MPa

図 破裂試験前の容器外観 図 破裂試験後の容器外観

6

図 破裂試験前の容器外観 図 破裂試験後の容器外観

鋼製ﾗｲﾅｰ（ 9 ． 4 ㍑） - ＣＦＲＰ複合容器の疲労寿命

H24年度成果：試作容器（破裂圧力：59MPa）を用い、試験圧力 25MPa で寿命 15 万回以上を確認

25MPa で寿命 15 万回以上を確認

50

30 40 50

/ MPa

20 30

最 大圧力 /

0 10

10

⁴

10

⁵

10

⁶

最

図 疲労試験結果（途中経過） 図 疲労試験後の容器外観

10

⁴

10

⁵

10

⁶

漏れまでの試験回数（回）

7

図 疲労試験結果（途中経過） 図 疲労試験後の容器外観

まとめ

鋼製ﾗｲﾅｰ -CFRP 複合容器蓄圧器を作製検討を開始し、

以下の結果を得た。

・陰極チャ ジ疲労試験方法を確立

・陰極チャージ疲労試験方法を確立

・鋼製ﾗｲﾅｰ -CFRP 複合容器蓄圧器（小型）を試作

・試作容器（破裂圧力： 59MPa ）を用い、試験圧力 25 ＭＰａで寿命 15 万回以上を確認。

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水素ステーションの高圧水素用ホースとシールシステムに関する研究開発

（平成25年度～平成27年度）

水素供給・利用技術研究組合、（国）九州大学、（一財）化学物質評価研究機構、

横浜ゴム株式会社、ＮＯＫ株式会社、日本合成化学工業株式会社 背景

・水素ステーションの技術開発では，70MPaまでの圧力については主要機器の1年 間の耐久性（ノーメンテナンス性）が確認され、これらによりステーション先行

●背景

整備のための基礎条件が70MPaまでは整った状況である．

・しかし，2015年度以降のＦＣＶ普及に向けては，更なる充填圧力の高圧化が必 須である

須である．

現在の水素ステ シ ンの常用圧力である82MP に対応した樹脂製充填ホ ス

●目的

・現在の水素ステーションの常用圧力である82MPaに対応した樹脂製充填ホース とシールシステムの実用化技術開発を行うとともに，これらの実績データや材料 の基礎評価結果を踏まえ，さらに高性能化を目指した試作品の開発を行う．

・樹脂製の高圧水素用ホースとシールシステムの健全性を評価するための試験の 種類，試験条件，評価基準等，水素ステーションでの使用に関する評価基準案を 策定する。

1

●開発項目と目標

対象 (1)製品開発^※1 (2)基準化

平成

27年度

ホース ･82MPa(-40℃)ホース開発 ･ホース信頼性評価基準案策定

※最終的にはJPEC‐S

シールシステム ･82MPa(-40℃)シールシステム開発 ･シールシステム材料評価データ取りまとめ

平成

29年度

︻参考︼ ホース ･87.5MPa(-40℃)ホース開発

シールシステム ･87.5MPa(-40℃)シールシステム開発 ･シールシステムの信頼性評価基準案策定

※最終的にはJIS B2401化

※1：ＦＣＶ普及初期の1年間ノーメンテナンス(温度･圧力サイクル6,600回の耐久性を保持) なお、6,600回とは、ＦＣＶ普 及初期１年間の充填回数945回を参考として算出された圧力サイクル2,200回の３倍に相当する値で、ラボ試験目標値。

●研究体制とスケジュール

担当 H25 H26 H27 H28【参考】 H29【参考】

事業項目 担当

素材･材料開発 九州大学, 日合化 設計･試作･評価 横浜ゴム ﾎｰｽ

開発

H29【参考】

H25 H26 H27 H28【参考】

事業項目

82MPa用ﾎｰｽ設計・試作

評価 87.5MPa用ﾎｰｽ設計・試作

82MPa用ﾎｰｽ改良・試作検討

実証 HySUT

素材･材料開発 九州大学, CERI ｼｰﾙｼｽﾃﾑ

開発

素材探索

高圧ｶﾞｽ環境下での評価 耐久性検討 87.5MPa用ｼｰﾙｼｽﾃﾑの試作と評価 ｺﾞﾑ材料基礎ﾃﾞｰﾀの収集

ｼｰﾙｼｽﾃﾑ設計の基礎ﾃﾞｰﾀの収集 設計･試作･評価 NOK

ﾎｰｽ

基準化 ― 九州大学, 日合化, 横浜ゴム HySUT

開発 高圧ｶﾞｽ環境下での評価･耐久性検討

海外規格調査

基準策定に資する評価･検討

耐低温ｺﾞﾑ材料開発

ｼｰﾙｼｽﾃﾑ最適設計指針検討と提示

2

基準化 横浜ゴム,HySUT

ｼｰﾙｼｽﾃﾑ

基準化 ― 九州大学, CERI, NOK

基準策定に資する評価 検討

海外規格等調査 長期ｼｰﾙ信頼性評価ﾃﾞｰﾀの検討と提示 ｼｰﾙ信頼性評価方法の検討と提示

※日合化：日本合成化学工業 CERI：化学物質評価研究機構

ドキュメント内 2 3 (ページ 79-82)