现在,汽车已成为人们的代步工具。
以新兴国家为主,汽车数量日益庞大,预计2030年将达到目前的2倍以上,约16,500万辆。
目前,汽车等交通工具的能源主要集中在石油燃料上,全世界正在设法提高这些资源的利用效率,并进行新能源的开发。
在环保交通工具的开发上,岛津制作所能够提供全新的计测仪器,为实现低碳化社会,对技术革新提供支持。
针对石油燃料的有效利用
近年来,国际上对汽车等交通工具的油耗限制和尾气排放限制日趋严格。这需要对汽车发动机等内燃机进行进一步改良。不仅要以更少的燃料高效地运行,还应提高燃烧效率,最大限度地净化尾气,实现更高的环保性能已成为当务之急。岛津制作所通过满足汽车厂家的这些需求,将内燃机的状态“可视化”,把握现象和课题,提供能助力新技术开发的产品群。
2014年,光纤探头“exdop”荣获日本“超级制造部件大奖“,它能直接捕捉引擎中的燃烧发光状态。利用该装置,对引擎内检测到的“光”进行详细分析,可对引擎运行过程中出现的各种现象进行解释。例如,通过把握引擎启动时是否有过多的燃油消耗等,获得提高燃烧效率的切入点。
此外,2015年上市的高速响应气体监测仪“egr-chaser”,可在汽车引擎的开发过程中,对驱动引擎时与汽油等石化燃料的燃烧直接相关的氧气和二氧化碳浓度进行监测。另外,在引擎开发过程中,需要高速且高精度地把握燃料和氧气的吹入侧,即进气侧的状态,这样才能改进控制方法,实现更低的油耗等。
面向实现氢气社会
作为未来交通工具的大潮流,为实现以燃料电池为中心的氢气社会而开展的研究开发和基础设施建设正在火热进行中。燃料电池利用与水的电气分解相反的原理,利用氧气和氢气生成能量,废物只有水。为普及这项清洁技术,日本经济产业省发表了《氢气和燃料电池战略路线图》,目标是在2025年之内在日本全国建立320个氢气站,在2030年之内累计普及80万量左右的燃料电池汽车。
在为普及燃料电池而进行的研发中,对燃料电池的燃料——氧气的状态监测是关键中的关键。这不仅能确认燃料电池内部的反应是否顺利,还能发现问题点和提高性能的线索,使发电条件卓越化的研发活动成为可能。
岛津制作所利用2005~2007年参与的nedo(新能源和工业技术综合开发机构)的项目成果,于2009年推出了全世界第一台燃料电池氧气浓度可视化装置“fc-o2监测仪”。同时,我们还参与了由日本山梨大学主导的jst(日本科学技术振兴机构)的“高端分析计测技术和仪器开发”工程,并根据开发成果,于2016年开发并推出了全新的“fc-3d监测仪”。该设备可更详细且实时地对燃料电池内部的氧气浓度进行监测,有助于设计和选择能提高燃料电池发电效率的部件,以及氧气、氢气流路的卓越化等。为了加速这种为实现氢气社会而由工业界、政府和学术界共同开展的研发,本公司将继续通过技术开发来做出贡献。
开发者的声音
近年来,对引擎控制的要求越来越高,进一步降低油耗、减少尾气污染,同时兼顾引擎输出的提高,已成为必要条件。我们将进一步提高已售仪器的技术,不断挑战新产品的开发,如目前正在开发的、可通过各种方法监测引擎内部燃烧状态的产品等。本公司希望能用多年积累的技术,为开发更加环保的引擎做出贡献。
设备部 传感器和设备业务单元
部件开发组 组长
大寺文章
燃料电池汽车是没有二氧化碳排放的“终极环保车”,生成能源——氢气的方法有很多,因此不仅在日本国内,全世界对此都有非常大的期待。在即将于2020年举办的东京奥运会上,如果能积极地应用到观众接送等用途,想必以后的普及会越来越快。本公司早已确立了工业界、政府和学术界合作进行燃料电池开发相关的计测技术。为了尽早实现氢气社会,今后我们将继续提供大力的支持。
设备部 传感器和设备业务单元
部件开发组 组长
大野隆