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化学反応で電気を得る燃料電池。最先端の電極触媒を開発した技術者たち。

化学反応で電気を得る燃料電池。最先端の電極触媒を開発した技術者たち。

未来を実現した技術者たちー。

究極のエコカー、燃料電池車(Fuel Cell Vehicle: FCV)の心臓部に使われるのが、燃料電池用電極触媒です。キャタラーは排ガス触媒と活性炭の技術を活かし、最先端の電極触媒をトヨタ自動車殿と共同で開発。世界初の量産型FCV「MIRAI」に採用されました。 将来のFCV普及のため、低コストで高性能の触媒を追究したキャタラーの開発チーム。その中には、若手担当員の活躍も見られました。

第5研究開発部 堀内 洋輔、第5研究開発部 片岡 幹裕

電極触媒に、白金と他の元素の合金を使用することで、その課題の克服に近づけることは分かっていました。問題は、どの元素を組み合わせるか。実用可能性があるパターンだけでも数百はあり、その1つひとつをつくっては評価する地道な作業を積み重ね、白金コバルトを使う方向で固まりました。

白金使用量カット・
反応効率アップが課題

白金使用量カット・反応効率アップが課題

片岡

燃料電池本体(スタック)に使われる電極触媒の開発競争で、まず求められたのは触媒のコスト低減です。触媒には非常に高価な白金が使われています。この白金の使用量をどこまで減らせるかが、課題でした。
一方で、白金を減らすと、水素と酸素の反応効率が下がります。反応性の向上も大きなテーマでした。

堀内

電極触媒に、白金と他の元素の合金を使用することで、その課題の克服に近づけることは分かっていました。問題は、どの元素を組み合わせるか。実用可能性があるパターンだけでも数百はあり、その1つひとつをつくっては評価する地道な作業を積み重ね、白金コバルトを使う方向で固まりました。

白金コバルトを使った開発初期には、酸素と触れる側の触媒で反応がなかなか進まず、思うように電気が発生しませんでした。そこでポイントになったのは、「均一」でした。カーボンに白金コバルトの微粒子を付着(担持)させるとき、粒子の大きさを均一にできれば反応効率が上がります。この均一性を追い求めれば、客先が要求するレベルに到達できると確信し、開発を進めました。

担当者が力を合わせ、不均一の原因を探りました。解析の結果を担持方法にフィードバックし、徐々に粒子の大きさの精度が上がっていく達成感を皆で共有しました。 私にとっては、このときこそが電極触媒開発の面白さを最も実感できたときでした。仕事のやりがいというのは、このように働きながら見つけるものだと思いますね。

継続的な品質向上

継続的な品質向上

堀内

白金使用量と反応効率が、求められるレベルに達してからは、量産の準備を進めました。世界初の量産型FCVに使われる触媒なので、不具合は絶対に許されません。量産では更なる品質向上のため、改善活動を絶えず繰り返し、客先の満足する製品を現場と一体となって作り込んでいきました。
この仕事は、研究開発というよりも、生産技術、生産準備の範疇に属します。当社では、このようにものづくりの上流から下流までに携われるところも魅力ですね。高品質な量産のためには、開発段階からの知見が求められますので、研究と量産の両方を知っているキャタラーの技術者だからこそ可能な仕事と言えるかもしれませんね。

自動車メーカーと一体

片岡

自動車メーカーと一体となって開発を進められるという点は、競合の触媒メーカーにはない特色です。自動車メーカーとの連携を密にし、メーカーが直面する課題にキャタラーが触媒というモノで答を出す。そういう一心同体の関係にあります。

ついに、出たか

ついに、出たか

堀内

FCV「MIRAI」が世に出たときには、大学の同期からも「ついに出たか」と祝福の声をもらいました。燃料電池は実用化するのか? と思われていた時代から関わってきましたので、感慨深いものがありました。

片岡

私は大学時代から燃料電池を研究し、触媒や周辺部材のコストを下げる難しさを感じていました。10年前の入社当時、役員との面談で、燃料電池の実用化には「20、30年かかります」と話したほどです。それが、こんなに早く実用化するとは。「MIRAI」の実車を街で見たときには、感動しましたね。

堀内

いま、白金使用量をさらに減らす技術の開発に取り組んでいます。詳細は秘密ですが、まだ足りない技術も多く、若い技術者の力を必要としています。革新的な技術を一緒につくり上げていきましょう。

※掲載している内容はインタビュー当時のものであり、現在の状況とは異なっている場合があります。

ストーリー一覧

■ 過去3年の新卒採用者数・離職者数

〈 2016年入社〉 学部卒:3名 院卒:13名 ※離職者:なし
〈 2015年入社〉 学部卒:4名 院卒:  9名 ※離職者:なし
〈 2014年入社〉 学部卒:3名 院卒:13名 ※離職者:1名

■ 過去3年の男女別新卒採用者数

〈 2016年入社〉 男性:13名 女性:3名
〈 2015年入社〉 男性:12名 女性:1名
〈 2014年入社〉 男性:15名 女性:2名

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