【総論編】
第1章　燃料電池自動車の開発と材料・部品の進歩
1　はじめに
2　燃料自動車とは
　2.1　燃料電池の種類と発電メカニズム
3　固体高分子形燃料電池
　3.1　アノード触媒
　3.2　電解質
　3.3　カソード触媒
　3.4　MEA
　3.5　ロールによるMEA
　3.6　新しい触媒
4　NEDOの成果発表会
　4.1　山梨大学グループの研究成果発表
　4.2　同志社大学グループの研究成果発表
　4.3　東工大グループの研究成果発表
　4.4　横浜国大グループの研究成果発表
　4.5　技術研究組合FC-Cubic長谷川博士の研究成果発表

第2章　燃料電池自動車市場の将来展望
1　燃料電池自動車の実用化の現状
2　燃料電池自動車の市場予測
3　燃料電池自動車・水素ステーションの普及目標
4　トヨタ自動車による特許公開のインパクト
5　結語

第3章　燃料電池の研究開発状況と自動車への応用
1　燃料電池自動車の市販開始と[水素社会]の幕開け
2　燃料電池注目の背景～地球環境問題・エネルギー問題と自動車業界の大きな環境変化～
3　政府の「次世代自動車戦略2010」と「エネルギー基本計画」(2010年)
4　2014年4月11日に閣議決定された新「エネルギー基本計画」
　4.1　考えられているエネルギー源
　　4.1.1　非化石エネルギー
　　4.1.2　化石燃料
　　4.1.3　水素エネルギー
　4.2　今後のエネルギー源のベストミックスのあり方
　4.3　次世代自動車等の環境性能に特に優れた自動車の普及
5　政府の「水素・燃料電池戦略ロードマップ」(2014年6月)
　5.1　わが国の置かれている状況
　5.2　水素の果たし得る役割
6　燃料電池の特徴と動作原理
　6.1　燃料電池の特徴
　6.2　燃料電池の動作原理
　6.3　燃料としての水素
7　主な燃料電池の開発現況と用途
　7.1　固体高分子形燃料電池(PEFC)
　7.2　固体酸化物形燃料電池(SOFC)
8　燃料電池自動車とは
9　燃料電池自動車の主要部品
　9.1　燃料電池システム
　9.2　FCスタックと昇圧コンバーター
　9.3　高圧水素タンク
10　燃料電池自動車の世界の技術開発競争
11　わが国の燃料電池自動車の市場投入に向けた取り組み
12　燃料電池(FC)と燃料電池自動車
　12.1　PEFCの実用化・普及に向けての課題
13　まとめ

第4章　GMの燃料電池自動車
1　はじめに
2　水素燃料電池自動車について
　2.1　パワートレーンとしての位置づけ
3　これまでのGMの水素燃料電池車の取り組み
　3.1　水素燃料電池自動車の意義
4　商用化に向けての挑戦
　4.1　死の谷 Valley of death
　4.2　ホンダとの共同開発
　4.3　サプライヤーへの期待
5　最後に

第5章　韓国における燃料電池自動車の開発状況

【燃料電池と材料・部品編】
第6章　燃料電池触媒のメカニズム解明
1　はじめに
2　実走行下の燃料電池Pt/Cカソード触媒の反応機構
3　Pt/Cカソード触媒のPtナノ粒子表面の電位依存変化
4　PEFC Pt/Cカソード触媒の電位変化過程の構造速度論とORR活性因子
5　おわりに

第7章　フッ素系プロトン伝導膜(電解質膜)
1　はじめに
　1.1　燃料電池自動車とスタックの課題
　1.2　電解質膜に求められる特性と課題
2　フッ素系電解質膜の構造・特性・課題
　2.1　イオンクラスター構造とプロトン伝導度
　2.2　膨潤性と物理的耐久性
　2.3　化学構造と化学耐久性
　2.4　電解質膜構造とガス透過性
3　トレードオフ解消への取り組み―Goreにおける開発状況―
　3.1　含水率管理による出力と物理的耐久性の向上
　3.2　出力と物理耐久性の確保
　3.3　出力と化学耐久の確保
　3.4　出力とガス透過のトレードオフ解消
4　おわりに

第8章　無機系プロトン伝導膜
1　はじめに
2　電解質を作製するためのゾル・ゲル法
3　細孔特性とプロトン伝導
4　イオン液体を媒体にしたプロトン伝導体
5　まとめ

第9章　燃料電池自動車の開発と材料―金属セパレータ―
1　はじめに
2　本研究の背景と目的
3　Niを含まないフェライト系ステンレスの窒素中熱処理
　3.1　耐食性評価
　3.2　導電性評価
　3.3　表面硬度評価
　3.4　格子構造評価
4　窒素中熱処理による耐食性発現のメカニズム
　4.1　表面元素分析(蛍光X線、XPS)
　4.2　断面観察(SEM)
5　JARIセルによる連続発電試験
6　まとめ

第10章　MEA(膜電極接合体)
1　MEAの定義と種類
2　CCM(Catalyst Coated Membrane)vs.GDE(Gas Diffusion Electrode)
3　三相界面の概念
4　MEA作成プロセス

第11章　新規めっき法による腐食耐性の改善
1　はじめに
2　超臨界二酸化炭素を用いためっき法(SNP法)
　2.1　SNP法の概念と方法
　2.2　SNP法による高品質皮膜形成
3　フォーム状電解質を用いためっき法
　3.1　フォームめっきの概念と方法
　3.2　フォームめっきによるピンホール除去および耐腐食性改善
　3.3　フォームめっきによる結晶成長の制御
4　おわりに

【燃料電池自動車と材料・部品編】
第12章　FCV用駆動システムとFCスタックシステム制御技術
1　FCV用駆動システムとFCスタックシステム制御技術

第13章　FCVドライブ用パワーエレクトロニクス技術
1　はじめに
2　電力変換
3　電力変換の基本:スイッチング
4　チョッパ
　4.1　降圧チョッパ:抵抗負荷
　4.2　降圧チョッパ:誘導性負荷
　4.3　チョッパの出力電圧制御:PWM制御
　4.4　昇圧チョッパ
　4.5　FCV用PAM制御昇圧チョッパ
　4.6　2/4象限チョッパ
5　インバータ
　5.1　回路構成と動作の基本
　5.2　過変調PWM制御と1パルスモード

第14章　高圧ガス容器の種類
1　はじめに
2　水素の供給プロセス
3　各種の高圧水素容器
　3.1　各種の高圧ガス容器の要求仕様
　3.2　FCV搭載用の高圧ガス複合容器の構造・構成材料
　3.3　水素ステーション用の高圧ガス容器の構造・構成材料
4　各種の高圧容器の製造プロセス
　4.1　FCV搭載用Type 3およびType 4容器の構造及び製造プロセス
　4.2　水素ステーション用Type 1およびType 2容器の構造及び製造プロセス

第15章　FCV搭載用および水素ステーション用の高圧容器の要求仕様
1　はじめに
2　FCV搭載用Type 3およびType 4 CFPP複合容器への要求仕様
　2.1　FCVの燃料システム
　2.2　各種の試験項目とその目的・概念
　2.3　70MPa圧縮水素自動車燃料装置用容器の技術基準(KHK S0128)
3　FCV搭載用Type 3及びType 4 CFRP複合容器の設計上の留意点
　3.1　CFRP層の設計
　3.2　Type 3ライナ用アルミニュウム合金(A6061-T6)
　3.3　Type 4ライナ用プラスティックの性能と課題
4　本格普及に向けて水素ステーションの低コスト化へのNEDOの取組
　4.1　ガイドライン案の策定
　4.2　技術開発への取組
　4.3　Type 4複合容器の開発
　4.4　アルミ合金ライナType 3複合容器の開発
　4.5　スチールライナ複合容器(Type 2容器)の開発
5　海外の技術基準の動向
6　まとめ

第16章　高圧水素ガスシール用ゴム材料
1　緒言
2　ゴム材料の高圧水素曝露時の挙動
3　ブリスタ破壊と水素侵入量および材料強度との関係
4　高圧水素加減圧によるOリングの耐久性評価
5　結言

第17章　CFRP複合容器
1　はじめに
2　タイプ3複合容器の安全性
　2.1　容器の破裂を未然に防ぐ
　2.2　水素ガスを外に漏らさない
3　タイプ3複合容器の製造方法
　3.1　ライナー製造
　　3.1.1　スピニング加工
　　3.1.2　熱処理
　　3.1.3　ねじ切り加工
　3.2　容器製造
　　3.2.1　ワインディング
　　3.2.2　樹脂硬化
　　3.2.3　自緊処理
4　水素ステーションコストの低減に向けて
　4.1　ステーション関連
　　4.1.1　CFRP蓄圧器による基礎工事および保持部材の簡素化
　　4.1.2　CFRP蓄圧器による設置スペースの低減
　　4.1.3　CFRP蓄圧器を用いてのモジュール化による設計費および現地工事費の低減
　4.2　蓄圧器関連
　　4.2.1　高強度アルミライナーによるCFRP材料の削減
5　水素社会におけるCFRP複合容器の可能性

第18章　水素ステーション用高圧鋼製蓄圧器
1　はじめに
2　鋼製水素蓄圧器に用いる素材
　2.1　使用可能な高強度低合金鋼
　2.2　高強度低合金鋼の安全性評価
3　鋼製水素蓄圧器の設計
4　製造および保安検査における安全性の確保
5　ストレート型鋼製蓄圧器の特徴
6　おわりに

第19章　水素吸蔵合金を用いたタンク
1　はじめに
2　燃料電池自動車用水素吸蔵合金タンク
3　燃料電池潜水艇
4　燃料電池小型移動体
5　その他の水素貯蔵タンク
6　おわりに

第20章　自動車におけるCFRPの現状と動向
1　CFRPへの期待
　1.1　エコカーへの取り組み
　1.2　エコカーと軽量化
　1.3　軽量材料CFRPの特徴と期待
2　自動車用CFRPの現状
3　自動車用CFRPの今後
　3.1　CFの需要と供給
　3.2　技術開発
　　3.2.1　熱硬化性CFRP
　　3.2.2　熱可塑性CFRP
　3.3　ポピュラー化
　　3.3.1　リサイクル
　　3.3.2　カーボンニュートラル(植物由来材料化)
　　3.3.3　CFRPならではの設計
4　まとめ

【水素エネルギーシステム編】
第21章　スマートコミュニティの創造と水素社会の実現
1　ベストミックスの実現とスマートコミュニティ
2　6つの改革
3　分散型エネルギーと自動車の電化
4　水素社会の実現

第22章　水素活用社会の展望
1　水素活用への高い位置づけ
2　水素活用の意義と課題
3　欧州で盛んな「パワー・トゥ・ガス」とは何か
4　エネルギー構造全体を変えるポテンシャル

第23章　水素ステーション
1　岩谷の水素に関する取組の歴史
2　日本における水素需要
3　岩谷の液水への取り組み
4　我が国の水素ステーション整備計画
5　岩谷の水素ステーションへの取り組み状況
6　今後の課題

第24章　石油精製と水素
1　はじめに
2　製油所の装置構成
3　製油所からの水素製造
　3.1　接触改質装置
　3.2　水素製造装置
4　製油所の水素製造余力
5　オフガス水素の回収
6　製油所における水素の貯蔵
7　国内製油所がエネルギー水素供給に貢献する可能性

第25章　褐炭からのCO2フリー水素サプライチェーン
1　はじめに
2　水素チェーンの概念
3　商用規模水素チェーンの実現可能性検討
4　商用チェーンの水素コスト試算
5　水素インフラ設備の開発

第26章　PSA法
1　水素PSAの歴史
2　吸着分離プロセスの特徴
　2.1　吸着を利用した気体分離方法の比較
　2.2　PSAに用いられる吸着剤の種類と性質
　2.3　吸着剤の選定
　2.4　PSA装置の構成
3　水素PSA装置の概要
　3.1　主な水素源
　3.2　代表的な水素精製方法
　3.3　水素PSAの運転パターン
4　当社の水素PSA紹介
　4.1　納入実績
　4.2　特徴
　　4.2.1　吸着剤
　　4.2.2　運転プロセス
　　4.2.3　運転レート
　4.3　装置性能
5　おわりに

第27章　水素製造技術と水素ステーションへの展開
1　はじめに
2　スチームリフォーミングについて
3　小型水素製造装置の開発
4　水素ステーション用水素製造装置(HyGeia-A)の開発
5　下水バイオガス利用水素ステーションの実証
6　あとがき

第28章　高濃度CO耐性アノード触媒
1　燃料電池システムとCO2の排出削減効果
2　現在の都市ガス改質系
3　次世代の高濃度CO耐性アノード触媒に求められる性能
4　COの電気化学酸化除去
5　リガンド効果について
6　リガンド効果と電気化学の組み合わせ
7　PtとRuの分散性の制御と触媒反応設計
8　おわりに

第29章　純水素製造用水素透過膜
1　はじめに
2　水素分離膜素材
3　パラジウム系膜
　3.1　合金組成と水素透過性
　3.2　水素透過機構と速度式
4　複合膜化
　4.1　作製方法
　4.2　水素透過速度
5　高純度水素製造用の膜改質反応器
　5.1　実用化レベルの膜反応器
　5.2　膜反応器の優位性
6　おわりに

第30章　水素貯蔵材料開発動向
1　はじめに
2　水素貯蔵技術の物質の三態による分類
3　気体による水素貯蔵輸送
4　液体による水素貯蔵
5　水素貯蔵材料による水素貯蔵輸送
6　水素貯蔵材料を用いた水素の車上搭載
7　燃料電池自動車用水素貯蔵材料の開発の現状
8　結び

第31章　鉄鋼材料の水素脆化と高圧水素機器の強度設計法
1　はじめに
2　引張特性に及ぼす水素の影響
3　疲労き裂進展特性に及ぼす水素の影響
4　水素助長疲労き裂継続前進機構
5　高圧水素機器に使用可能な鋼種の変遷
6　水素の影響のある材料の強度設計法
7　高圧水素機器に関する海外規格