NEDO水素・燃料電池成果報告会2024
団体名:
発表日:2024年7月 日
発表No.
NEDO水素・燃料電池成果報告会20218燃料電池等利用の飛躍的拡大に向けた共通課題解決型産学官連携研究開発事業/
燃料電池の多用途活用実現技術開発/
燃料電池搭載農業用トラクタの実用化に向けた実証研究
P1-37
連絡先:株式会社 クボタ
https://www.kubota.co.jp/
株式会社クボタ
1事業概要
1.期間・スケジュール
開始:2021年8月、 終了(予定):2025年3月 (2024年度末)
・2022年度 4Q:試作機(PoC)製作着手
・2023年度 試作機製作
動作検証、性能評価
・2024年度 実証試験
2.最終目標
1国内圃場の実作業で燃料電池トラクタの実証試験実施と、
国内農業への適合性評価完了
2製品化に向けた課題抽出と対策立案、および実証試験結果の報告完了
3.成果・進捗概要 (〜2024/3)
(1)燃料電池トラクタの試作機の組立完成
(2)実証試験用制御ソフトの作成完了
・電力マネジメント制御
・冷却制御
・モータ回転数制御など
(3)クボタ社内でのトラクタ評価試験完了
・システム動作確認
・車両諸元確認(寸法測定、重心位置・転倒角測定、騒音測定など)
・強度確認(車速スイープ評価、悪路走行、急加減速評価など)
・作業性能(ロータリー作業評価、水田圃場動作確認など)
2.農村部へのインフラ面の課題への取り組み
・JH2Aにて農機への水素供給のコストモデル構築・FSを実施中
・実証試験にて水素充填の運用上の課題を抽出
バッテリ電動の農機・建機
1.本事業を実施する背景
・当社は、2021年公表の「環境ビジョン」で掲げた2050年カーボンニュートラル実現に向け、
機械の動力源に関する脱炭素化の取り組みとして、バッテリーを使用した電動化のみなら
ず、水素燃料電池利用による電動化、水素やバイオ燃料、合成燃料を燃料とするエンジ
ンなど、全方位の研究開発を進めております。
2.実施する意義
・中大型農機に、低振動・低騒音で環境性・快適性に優れたCNの手段を提供できる
・エネルギー源の多様化と利用促進、水素社会の実現に貢献できる
2事業の位置付け・必要性
3研究開発成果
項目
FCトラクタ設計
システム設計
要素機器設計・開発
試作機製作・評価
実証試験
FY2021 FY2022 FY2023 FY2024
4今後の見通し、課題等
2.実証試験用制御ソフトの作成完了
• 制御ソフトを作り込み、ベンチシステムや燃料電池トラクタを使って制御確認を実施・完了
1 起動/停止シーケンス
2 モータ回転数制御
3 冷却水制御:ラジエータFAN制御、燃料電池モジュールとの協調制御
4 電力制御:燃料電池モジュール、バッテリパック、モータ・インバータのパワマネ制御
5 診断機能:各電装機器からの異常を検知したときのフェールセーフアクション
1.今後の予定
(1)実証試験の実施(2024年 5月〜2025年2月)
国内の複数のほ場で実証を予定
(2)適合性評価の完了(2024年度)
1製品化に向けた課題抽出
・システム成立性の評価
・インプルメント毎の作業性評価
・課題抽出と対策立案
2水素供給手段のあり方
・水素ステーションが農地から離れている場合が多く、 自走して充填することは困難で
あると想定。 農家へのヒアリングなどを通じて、トラクタに適した水素供給手段を提案
1.燃料電池トラクタの試作機の組立完成
サイズ(約) 全長4200 ×ばつ ×ばつ全高3100(mm)
最大出力 60馬力のディーゼルエンジン搭載トラクタと同等水準
燃料 圧縮水素
燃料電池種類 固体高分子型
想定する用途 一般の農作業用途全般
・弊社グローバル技術研究所内のテストコースや圃場
にて「システム」「車両諸元」「強度」「電気」「冷却」
「作業性能」6分野の試験を実施
・2024年度の実証試験を実施できる性能を確保し
ていることを確認
3.クボタ社内でのトラクタ評価試験完了
機器レイアウト
【試作機の概要】
テストコース外観
試験項目(抜粋)
代搔き作業
燃料電池トラクタ試作機
・世界各国でカーボンニュートラルの動きが加速する中、
当社はバッテリー式の小型電動トラクタ・建設機械を開
発し、市場投入いたしました。しかしながら、当社が網羅
する農機・建機のシリーズは多岐にわたり、各シリーズに
適した出力を得るための技術の一つとして、エネルギー密
度でバッテリーよりも優位性のある水素燃料電池に着目
し、燃料電池トラクタの開発も進めています。
4.研究開発の実施体制
【システム概要】