©NEDO ©NEDO
水素社会の実現に向けた関連政策の動向と
NEDOの取り組み
2019年7月20日
NEDO次世代電池・水素部
主任研究員 横本 克巳
蔵前工業会埼玉県支部
2019年７月講演会
©NEDO 1NEDOのミッション
１．エネルギー・地球環境問題の解決
２．我が国の産業競争力の強化
１．エネルギー・地球環境問題の解決
２．我が国の産業競争力の強化
経産省
産業界
大学
イノベーションの実現
政策を事業に具体化 産官学の英知を結集ナショナルプロジェクトの推進
職員数:
972名（2019/4）
予
算：1,517億円（2019年度）
©NEDO 2Why Hydrogen/ Background
Contribute decarbonization (Environment)
Mitigate dependence on specific countries (Energy security)
Enable to utilize low cost feedstock (Economic affordability)
+ Japan’s edge in technology since 1970s
3”E” + Safety Oil (41%) Coal (26%) Gas (24%) Hydro Nuclear Renewables Imported Fossil Fuel <90%
Japan’s Primary Energy (2015)
Points to be considered;
Measures;
Energy saving Renewable energy Nuclear energy CCS + Thermal power Hydrogen ©NEDO 3水素の特徴・エネルギーとしては
電気を大量、長期間安定的に貯蔵可能
貯蔵したエネルギーは輸送可能
電気・熱、また輸送用エネルギーに利用可能
電力貯蔵技術の比較 出典：Hydrogen Council 液化水素トレーラー 出典：岩谷産業©NEDO 4 経済産業省 水素・燃料電池戦略協議会（第10回）‐配布資料
水素の位置づけ
©NEDO 5 経済産業省 水素・燃料電池戦略協議会（第10回）‐配布資料燃料電池の利活用
経済産業省 水素・燃料電池戦略協議会（第10回）‐配布資料運輸の低炭素化
電力の低炭素化
経済産業省 水素・燃料電池戦略協議会（第10回）‐配布資料©NEDO 8 経済産業省 水素・燃料電池戦略協議会（第10回）‐配布資料
熱・その他の低炭素化
©NEDO 9水素基本戦略
2050年を視野にいれた将来目指すべきビジョンと、そ
の実現に向けた
2030年までの行動計画
水素を再生可能エネルギー（再エネ）と並ぶ、新しいエ
ネルギーの選択肢へ
水素のコストをガソリンや
LNGなど従来エネルギーと
同じ程度のコストに
©NEDO 10 水素基本戦略（経済産業省Websiteより）水素基本戦略のシナリオ
©NEDO 11水素・燃料電池戦略ロードマップ
経済産業省 水素・燃料電池戦略ロードマップ概要から©NEDO 12
水素閣僚会議の開催（2018/10/23）
世界21の国・地域・機関の代表を含め 300人を超える関係者が参加 水素に関する国際連携の重要性を確認す るとともに、グローバルな水素利活用に向け た政策の方向性を共有 水素供給コストおよびFCVなどの製品価格の低減加速化に向けた技術のコラボレーション、基 準や規制の標準化やハーモナイゼーションの必要性 水素ステーションや水素貯蔵に関する水素の安全性の確保や、さまざまな地域特性に応じた サプライチェーンの構築など、水素利活用の増大に向けて、各国が連携して取り組んで行くべき 研究開発の推進 水素社会実現に向けた認識の醸成・共有に資する水素ポテンシャル、経済効果およびCO2削 減効果に関する調査・評価の意義 水素ビジネスの投資拡大などにつながる社会受容性向上のための教育や広報活動の重要性 今後、上記テーマを中心とした国際連携が期待Tokyo Statement：議長声明のポイント
©NEDO 13日本国内の導入状況
FCV & 水素ステーション 家庭用燃料電池 • 1.4 百万台 by FY2020 • PEFCタイプ : 800,000円 by FY2019 • SOFCタイプ : 1,000,000円 by FY2021 2009年市場投入 約3,050台 107箇所 (by June 2019)目標
FCV ・ 40,000 by FY2020 ・200,000 by FY2025 ・800,000 by FY2030目標
HRS ・160 by FY2020 ・320 by FY2025 約300,000台日本国内のHRS導入の取組み
民間ベースの国際的枠組（Hydrogen Council)
Hydrogen Council（水素協議会）：2017年1月設立
設立当初：13社（トヨタ、ホンダ、川崎重工等）
⇒ 現在11か国、53社に大きく拡大（2018年9月）
※参画企業全体の収益規模は2.5兆ユーロ、従業員数は380万人以上
これまでに水素のポテンシャルに関するレポートを発行
©NEDO 16
民間ベースの国際的枠組（Hydrogen Council)
Hydrogen Council http://hydrogencouncil.com/ エネルギーの 18％を水素 60億トンのCO2排出削減 2.5兆ドルの水素関連市場 3,000万人の 雇用創出2050の目標
©NEDO 17米国 DOE 水素関連予算
FCTOの年間予算は約120 M USD。
Hydrogen Fuel R&Dへの拠出割合が最大。
FY2019からHydrogen Infrastructure R&Dも開始。
Variety of Funding from FY2017 to FY 2019
Fuel Cell R＆D 25% Hydrogen Fuel R＆D 32% Systems Analisis 2% Technology Acceleration 17% Safety Codes and
Standards 6%
Hydrogen Infrastructure R＆D
18%
Total FY 2019 FCTO Funding: $120M
Fuel Cell R＆D Hydrogen Fuel R＆D Systems Analisis Technology Acceleration Safety Codes and Standards Hydrogen Infrastructure R＆D
Key Activity FY2017Budgets / 1000 $ FY2018 FY2019 Fuel Cell R＆D 32,000 32,000 30,000
Hydrogen Fuel R＆D 41,000 54,000 39,000
Hydrogen Infrastructure R＆D - - 21,000
Systems Analisis 3,000 3,000 2,000
Technology Acceleration 18,000 19,000 21,000
Safety, Codes and Standards 7,000 7,000 7,000
Total 101,000 115,000 120,000 ©NEDO 18
欧州 水素関連予算
欧州燃料電池水素共同実施機構（FCH-JU）
● 2008年に欧州委員会と産業界が共同で設立した官民パートナーシップ（R&D実施団体）。 FP7及びHorizon2020の下、欧州全体の水素・燃料電池技術開発・実証をリード （総予算：13.3億ユーロ（2014-2020年））。● EU、Hydrogen Eurpe（業界団体）、Hydrogen Europe Research（研究コミュニ ティ）がメンバー。
FCH-JU予算内訳（総額844millionユーロ（※））
※2008～2017年における227プロジェクト予算の合計
Transport
demo Transport research Energy demo researchEnergy cuttingCross- Total
273
(32%) (13%)111 (21%)177 (28%)236 (5%)47 844
©NEDO 19
©NEDO 20 2015 2014 2013 2016 2017 2018 2019 水 素 社 会 水素社会構築技術開発事業（2014～2020） 固体高分子型燃料電池利用高度化技術開発事業 （2015～2019） 水素利用等先導研究開発事業 (2014～2022） 2020 超高圧水素インフラ本格普及技術 研究開発事業（2018-2022） 固体酸化物型燃料電池等実用化推進技術開発事業 （2013～2019） 燃 料 電 池 水素利用技術研究開発（2013～2017） 成果の取り込み
NEDO事業 開発スケジュール
©NEDO 21技術開発の方向性
燃料電池の着実な普及
燃料電池:
・PEFC 移動体向け（FCV 2020年代後半自立化）
- 耐久性、効率、生産性の向上
・SOFC 主に定置用
- 業務・産業用への用途拡大（熱電併給、電力供給のみ）
- 電力供給のみの場合、60％以上の発電効率をめざす
水素ステーション：
設置・運用コストの削減2025年の水素ステーションの自立化、2030
年以降の水素ステーション事業自立化
- 国内の規制適正化
- 水素ステーションのコスト低減（システム面で）
- 国際基準調和
3D visualization of PFEC anode
常圧化での３次元可視化 水生成・移動プロセス可視化 性能評価技術 反応解析技術 材料コンセプト Catalyst Membrane FC開発 ガイドライン
取り組み状況（移動体用燃料電池）
取り組み状況（定置用燃料電池）
©NEDO 24
水素ステーションの基本的な構成
出典： 資源エネルギー庁 燃料電池推進室 「燃料電池自動車について」 第3回水素・燃料電池戦略協議会（2014年3月4日）より引用 水素製造・精製・設備 カードル輸送またはトレーラ輸送 LNG基地 水素製造装置 オンサイト水素ステーション オフサイト 水素ステーション 製油所 etc LNG、石油ナフサ etc 圧縮機（高圧化） 蓄圧機（一時貯蔵） プレクーラー（冷却） ディスペンサー （水素注入） 水素ガス 都市ガス（パイプライン） 圧縮機（高圧化） ©NEDO 25超高圧水素インフラ本格普及技術開発事業
①国内規制適正化に関わる技術開発
省人/無人運転の法的／技術的課題対応、汎用材の適用範囲の拡大を目指した水素特性判断 基準検討（使用条件での材料疲労把握等）、規制改革実施計画の項目に関する検討等②水素ステーションのコスト低減等に関連する技術開発
水素ステーションのモジュール化／規格化、構成機器の寿命延長の安全性評価方法検討、高圧 対応高分子技術（ディスペンサーのホースや継手／シール部材）の開発等③国際展開、国際標準化に関する研究開発
世界のステーション関連市場を開拓、拡大していくため、ISO等の標準化や、HFCV-GTR(水素や FCVの世界統一基準)の課題検討への対応等 圧縮機 ディスペンサー ＦＣＶ 蓄圧器 水素ステーションのイメージ プレクーラー 高圧対応高分子技術開発 運営費低減のための技術開発 水素ステーションに関するリスクアセスメント 貯蔵 水素トレーラ 国際展開支援プロジェクト 水素ステーションの規格化・標準化、モジュール化検討 国内外のステーション比較検討に関する研究開発 新たな水素特性判断基準の研究開発 高効率昇圧装置の開発 無人運転を実施するための研究開発 -40℃ ©NEDO 26国内規制適正化に関わる技術開発
材料に含まれるNi当量で線引き Ni 30％ Ni 26.3 ％ Ni 22 ％ Ni 21 ％ 汎用 SUS 304系 汎用 SUS 316系 SUS 316 Hi-Ni 特殊鋼 HRX-19 高価 安価 新たな水素特性判断基準 Ni 30％ Ni 26.3 ％ Ni 22 ％ Ni 21 ％ 汎用 SUS 304系 汎用 SUS 316系 SUS 316 Hi-Ni 特殊鋼 HRX-19 高価 安価 使用可 使用可 整備費・運営費低減、汎用材料の適用性拡大、新たな水素特性判断基準を検討する。 新たな水素特性判断基準に基づき、汎用材の適用範囲の拡大を目指す。 工事費、メンテナンス費の低減、漏えい等の安全対策向上を目的。 汎用材の溶接特性評価・検討を行う。新たな水素特性判断基準の導入に関する研究開発
©NEDO 27高圧対応高分子技術開発（破壊モード例）
高圧水素容器の高圧水素ガスシール（Oリング、ライニング） 樹脂材料は、高圧水素環境中に繰返し曝される 高圧水素容器材料 ・クロムモリブデン鋼 ・CFRP Oリング （ゴム） 高圧水素ガス （CFRP容器） ライニング材 ・Al(A6061-T6) ・樹脂 10mm 減圧後 1時間 4時間 8時間 11時間 Oリング用ゴム材料(カーボンブラック充てんエチレンプロピレンゴム)の 高圧水素暴露-減圧後ブリスタ破壊 Open Bubbles emerge©NEDO 28
水素エネルギー利活用の拡大
水素発電 / 水素サプライチェーン:
- 燃焼器開発(NOx排出抑制, 逆火対応等燃焼制御)
- 長距離・大量水素輸送
再エネ＋水素システム（Power to Gas）:
- 水電解水素製造技術 (大型化、効率、耐久、応答性)
- システム構築、最適化、オペレーション
水素社会構築事業
©NEDO 29水素・天然ガス混焼ガスタービン発電設備
燃焼器
空気と燃料を混合、燃焼する ことで、タービンを作動する為の 高温/高圧ガスを生成する ノズル スワラ 支持筒 燃焼筒 ガスタービン全体図 水素含有の影響により、以下リスクが増加。 A) 火炎伝播速度が上昇⇒逆火現象発生リスクの増加 B) 着火遅れ時間が減少⇒自己着火発生リスクの増加 • 市街地で純水素をガスタービンにより大量利用 • 複数の近隣公共施設へCO２ゼロの熱電供給水素発電実証事業（神戸CGS)
神戸CGS 発電実績
世界初となる市街地における1MW級ガスタービンCGSで、水素100%による
熱電供給を達成（2018/04/19-20）
実負荷運転における水素専焼／混焼運転時、および水素混焼割合切換え
時の燃焼暗転性の確認を完了
©NEDO 32
長距離・大量水素輸送実証研究
水素サプライチェーン
Australia
Brunei
©NEDO 33 液化水素 荷揚基地 （貯蔵容量：150t-H2） 豪州 ビクトリア州の港 水素輸送 褐炭ガス化(A) (小型ガス化試験設備：2t/d) 液化水素運搬船 （積載量：75t-H2）日本
豪州
豪州 ラトロブバレー 豪州 補助事業 神戸空港島 9000キロ以上、16日間 褐炭ガス化(B) (小型炉試験設備：20t/d) 北九州市 若松 褐炭を 日本へ輸送し、 ガス化試験 ガス精製 ・水素製造 NEDO 助成事業 試験結果に基づき 小型ガス化炉を 設計・製作、輸送 水素液化・積荷 基地 注）NEDO事業はタンク部分のみ CCS実証事業の全体イメージ
©NEDO 34有機ケミカルハイドライド法による水素サプライチェーン
貯蔵 メチルシクロヘキサン (MCH) トルエン CH3 CH3 輸送 輸送 H2 H2 貯蔵水素をトルエンに化学的に結合させ、メチルシクロヘキサン（MCH）を生成し、
常温常圧の状態
で輸送・貯蔵
水素供給地にてトルエンに水素を化学的に結合（水素化反応）
水素を需要地にてMCHより取り出し供給（脱水素反応）
ブルネイ
日本
水素化 脱水素 ©NEDO 35Power to Gas
図：P2Gの概念 再生可能エネルギー 変動電力水電解
エネルギーキャリア メタネーション 安定電力 （系統受入可能分） 発電（再エネ） 水素製造 変換・貯蔵・輸送 利用 水素ステーション 燃料電池コジェネ 発電所（水素タービン） 都市ガス混送利用（例：欧州） 有機ハイドライド、 液化水素等 化学工場等・再生可能エネルギーからの電力を水素に転換し利用するシステム
（Power to Gas：P2G）を開発し、
再生可能エネルギーの課題解決と、水素の最大限の活用を図る。
安定電力 （余剰電力）©NEDO 36
PV最大活用＋非常用電源＠仙台市
オフグリッドで、平時はPV有効利
用に活用しつつ、非常用に長期電
力貯蔵を可能とするシステム
取り組み状況（PtG）
©NEDO 37取り組み状況（PtG）再エネ利用水素システム
@ Fukushima Pref. 10MW electrolysis / provide H2 to Tokyo 2020
©NEDO 40
終わりに
水素エネルギーについて、政策上の位置付けがより鮮明に。
海外においても水素エネルギーに関する取り組みが拡大。
中でも欧州の再エネ・水素プロジェクトが大規模化しつつあ
るとともに、中国の存在感が増す。
燃料電池製品の普及拡大に加え、今後はエネルギーシステ
ムの中で活用する方向で検討が進む。再エネとの統合、大
規模な製造・利用技術が不可欠。
©NEDO 41•⇒1）「水素エネルギーナビ」の開設
http://hydrogen-navi.jp
• 2）動画「Suisoなセカイへ」の制作
http://hydrogen-navi.jp/doga
水素ポータルサイト
2019年7月ベンチャー･中小･中堅企業向け
支援事業の紹介
国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO） イノベーション推進部 〒212-8554 神奈川県川崎市幸区大宮町1310番ミューザ川崎セントラルタワー（総合受付16Ｆ） TEL：044-520-5170 FAX：044-520-5177 E-mail：[email protected]死の谷
シーズ発掘から事業化までシームレスに
支援を行うNEDOのプラットフォーム
※「中堅・中小企業」「大学等」「ベンチャー」アイコンは、 視覚的分類を目的につけており、事業によっては、応募対象を 制限しているとは限りません。詳細は各事業をご確認ください。 次世代プロジェクトシーズ発掘事業 NEDO先導研究プログラム/ ① 新技術先導研究プログラム ② 未踏チャレンジ２０５０ 大学等 中堅･中小企業 ⇒革新的な新技術シーズをお持ちの方 研究開発成果の実用化･事業化支援事業 ④ 新エネルギー等のシーズ発掘・事業化に向けた技術研究開発事業 ⑤ 戦略的省エネルギー技術革新プログラム ⑥ 課題解決型福祉用具実用化開発支援事業 ⑦ Connected Industries推進のための 協調領域データ共有・AIシステム開発促進事業 ⑧ ベンチャー企業等による宇宙用部品・コンポーネント開発助成 ⑨ AIチップ開発加速のためのイノベーション推進事業 ⑩ 国際研究開発／コファンド事業 中堅･中小企業 大学等 ⇒新技術を具体的に以下の特定新分野の研究開発に生かしたい方 研究開発型ベンチャーの起業家支援事業 ③ 研究開発型スタートアップ支援事業③-1 NEDO Technology Commercialization Program（TCP） ③-2 NEDO Entrepreneurs Program（NEP）
③-3 シード期の研究開発型ベンチャー（STS）への事業化支援 ③-4 橋渡し研究開発促進による実用化支援（CRI） ③-5 企業間連携スタートアップ（SCA）に対する事業化支援 ③-6 高度専門産業支援人材育成プログラム（SSA）ベンチャー 大学等 ⇒Tech系ベンチャーの起業をご検討の方 マッチング支援事業 ① マッチングスペース ② 金融マッチング ③ シリコンバレー研修 ④ K-NIC ⑤ S-Matching ⑥ ビジネスマッチング 中堅･中小企業 ⇒ビジネスへのマッチングを促進 ベンチャー
自社に合った
フェーズ・性質の事業をご検討ください
1
Ver.201907-01 ④新エネルギー等の シーズ発掘・事業化に向けた 技術研究開発事業 ① 新技術先導研究プログラム ⑤ 戦略的省エネルギー 技術革新プログラム ⑥ 課題解決型福祉用具 実用化開発支援事業 フェーズA インキュベーション研究開発 ③ TCP/NEP/STS/CRI/SCA 市場ニーズを 調べ、研究 シーズを磨く 研究 開発 技術の強みを調べ、 アイデアやコンセ プトを提案 製品・商品化 開発・商品化した い対象のスペック を固める 事業化の成功 事業戦略を立て る 科学技術力 ＋ものづくり力科学技術力 ＋ものづくり力科学技術力 ＋経営力 ② 未踏チャレンジ2050 フェーズB フェーズC フェーズD 実用化開発 実証開発 テーマ設定型事業者連携スキーム ※主な対象事業について、視覚的にご理解いただくことを目的に矢印 の範囲をつけております。詳細は各事業をご確認ください。 大学等 ベンチャー 中堅･中小企業 ⑧ 宇宙産業技術情報基盤 整備研究開発事業 ⑨ AIチップ開発加速のための イノベーション推進事業 マッチング支援事業 ○ マッチング スペース ○ 金融マッチング ○ ビジネスマッチング ⑩ コファンド事業 ⑦協調領域データ共有・AIシス テム開発促進事業■次世代プロジェクトシーズ発掘事業
将来の国家プロジェクトになり得る革新的な技術シーズの発掘ＮＥＤＯ先導研究プログラム／新技術先導研究プログラム
①
飛躍的なエネルギー効率向上や低炭素社会の実現に資する有望な技術、新産業創出に結びつく 産業技術の原石を発掘し、将来の国家プロジェクト等に繋げていく先導研究を推進します。 対象者 企業、大学等による産学連携体制 大学・公的研究機関のみ（産学連携体制の例外※1） 事業形態 委託（NEDO100％負担） 費用 原則5千万円以内 上限1億円以内／年・件※2 2千万円以内／件 事業期間 原則1年（12か月）以内（最長2年） 1年（12か月）以内 対象技術分野 ＜公募ごとに研究開発 課題を設定＞ ◆エネルギー・環境新技術先導研究プログラム：省エネルギー、新エネルギー、CO2削減等の エネルギー・環境分野 ◆新産業創出新技術先導研究プログラム ：新産業創出に結びつく産業技術分野 ※1 産学連携体制の例外 ･･ 将来的に産学連携となる研究開発体制の具体的な想定があり、かつ、少なくとも現時点で連携先となる企業を模索する具体的な取り組みが 行われていることを前提とします。 ※2 研究開発の内容により特に必要性が認められる場合に限り、上限1億円までの提案を認めます。また、技術開発の困難性等により、特に必要と認められる場合は、 事業の進捗状況を踏まえた上で、増額することがあります。 [事業概念図] ○独創性･革新性があり将来的な 波及効果が期待できる研究開発 テーマを広く募集し､主に産学連 携の体制で先導研究を実施 委託 （プログラムの設定） 関連する研究開発テーマを束ね、一体 的に推進する枠組みとしてプログラム を設定 プログラム内の研究開発テーマに関し て、指導・助言等を行うプログラムマ ネージャーを配置 ○ 省エネルギー、新エネルギー、CO2削減等に資するエネルギー・環境分野 ○ 新産業創出に結びつく産業技術分野 国 家 プ ロ ジ ェ ク ト 国 家 プ ロ ジ ェ ク ト 実 用 化 実 用 化 企業 企業 大学 大学 企業 再委託 再委 託 研究開発 推進委員会 （委託事業者・有 識者等が進捗確認 等を実施） 革新的研究開発 シーズ技術の 原石発掘 2030 年以降 技術シーズの 探索・創出 【エネ環】,【新新】 技術シーズの育成 国家プロジェクト 技術シーズの実証 実用化■次世代プロジェクトシーズ発掘事業
従来の発想によらない革新的な低炭素技術シーズを探索・創出ＮＥＤＯ先導研究プログラム／未踏チャレンジ２０５０
②
2050年の温室効果ガス削減に大きな可能性を有し、既存技術の延長線上になく、従来の発想によら ない革新的な低炭素技術シーズを探索・創出し、 COP21で言及された「２℃目標」の実現に貢献 対象者 原則、企業、大学・研究機関による産学連携※大学・研究機関は４０歳未満の若手研究者 事業形態 委託（NEDO100％負担） 費用 500～2000万円程度／年･件 事業期間 最大5年（原則3～5年とし、研究開発の途中段階でステージゲート審査を実施） 対象技術分野 ＜公募ごとに分野を指定した上で、解決すべき技術課題とそれを解決する研究開発内容を募集＞省エネルギー、新エネルギー、CO2削減等のエネルギー・環境分野 ※将来的に産学連携となる研究開発体制の具体的な想定があり、かつ、少なくともテーマ提案時点で連携先となる企業を模索する具体的な 取り組みが行われていれば大学・研究機関のみの提案も可能とします。 [事業概念図] 企業 大学 産学連携体制（例） 委託 研究開発推進委員会 （有識者・プロジェクトメン バーが進捗確認等を実施。） 大学・公的研究機関等は、2050年頃の社 会を担う若手研究員（40歳未満）で構成 事業全体の統括 各テーマに専門的見 地から助言 プログラムオフィサー（PO） プログラムディレクター（PD） ＮＥＤＯ ＮＥＤＯ 【平成30年度（2018年度）研究開発テーマの対象研究分野】 ・Net Zero Emission（NZE）を実現するCO2有効活用技術 ・Direct Air Capture（DAC）を実現する複合技術再委託 企業 2050年頃 社会普及 【国家プロジェクト】技術シーズ実証 【エネ環プログラム他】要素研究、技術シーズ育成 【未踏チャレンジ２０５０】 革新的な低炭素技術シーズを探索・創出 省エネルギー技術の研究開発を支援
