未來能源終極解決方案 燃料電池 台灣有機會贏在起跑點

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作者：高宜凡  攝影：陳應欽  2007.1 ╱創意是教出來的  
http://www.gvm.com.tw/theme/inpage_cover.asp?ser=12688
     

    2006年《財星》雜誌列出的全球前十大企業中，除了零售業沃爾瑪之外，其餘九家都有投資燃料電池或氫能的計畫。

    8月份，全球最大電腦品牌戴爾（Dell）首先發難，宣布召回420萬組的Sony筆記型電腦電池，因為產品有過熱、起火爆炸的危險。

    幾個月來，Sony已在全球陸續召回約近千萬組電池，不但造成電池大缺貨，也讓它的續航力與安全問題，開始引起討論。

    當傳統電池出現使用問題時，近年來默默發展的環保能源——燃料電池（Fuel Cell），又崛起為更受人矚目的新商機。

    勝光科技總經理陳昶青笑著說，過去鋰電池用得好好的時候，大家不會關心是否有更好的電力選擇，「但最近大家都開始重視電池問題了，常來詢問燃料電池的發展狀況。」

全球燃料趨勢 可望取代石油
    目前市面上慣用的鋰電池，使用時限很難超過五小時，技術已遇瓶頸。但燃料電池的續航力卻高出十倍，而且還可循環使用，只要補充燃料（如氫、甲醇）即可再生電力，如同一台小型的發電機。

    更重要的是，它還是種零污染的綠色能源，發電過程產生的副產品只有水，相當環保，因此被視為未來最可能躍居主流的新式能源。連最倚賴石油的汽車業，也寄望以燃料電池取代現有的汽油引擎動力。

    美國ABI研究公司預測，全球燃料電池市場將由2004年的3.75億美元，快速成長至2013年的186億美元。如果汽車燃料電池的技術有所突破，2013年的需求更可能倍增至350億美元。

    多年來一直在國內推廣燃料電池的元智大學前校長詹世弘傳神地形容，「像BP，以前是British Petroleum（英國石油），後來應該改叫beyond Petroleum（石油之外）！」大家都積極在極力尋找石油以外的替代能源。

    詹世弘在美國工作超過30年，曾任美國威斯康辛大學工學院院長，大半輩子都在研究燃料電池。12年前，才應元智大學之邀回台發展。

台灣關鍵優勢/完整3C產業鏈
    國內已有產、學的燃料電池人才，在此關鍵時刻，台灣有什麼切入市場的優勢？

    燃料電為什麼對台灣這麼重要？六年前成立國內第一間燃料電池研究中心的詹世弘大聲疾呼，「因為它可以彌補產業的空洞化！」為製造業大量外移的台灣，找到新藍海，而且還能善用原有的3C產業資源。

    其實，以台灣身為全球3C產品生產重鎮的角色，便是未來切入這塊市場的最佳條件。目前，如台達電、大同、台塑等集團，都已進入這塊市場布局。

    奇鋐科技研發處協理陳建安觀察，「以台灣現有的產業基礎來看，往燃料電池走絕對是對的方向。」

    因為，燃料電池並不是單純的電子零件，涵蓋包括電子、材料、化學、電機等多種不同領域的技術。而台灣擁有完整的3C產業鏈，具有充沛的相關廠商與技術人才，只要資源整合得宜，很有條件讓燃料電池快速導入量產，取得重要的產業鏈地位。

    如自主架構燃料電池量產模式的勝光，就找來南亞電路板、奇鋐、思柏等不同產業的伙伴，分工負責封裝生產、熱處理、能量管理等環節，磨合跨領域的技術，縮短產品的上市時間。

    而近來取得工研院能環所技術轉移的變壓器大廠盛英科技，未來也將生產燃料電池的關鍵零組件——雙極板，往產業上游卡位。思柏科技董事長吳靜逸指出，「這代表，台灣還有很多公司可以跳進來，在燃料電池市場占到位子。」 ...

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「台灣燃料電池夥伴聯盟」

秉持中華民國九十年七月六日行政院科技顧問組「燃料電池研究發展與應用推廣協調會」之精神，為推動台灣燃料電池產業之發展，結合產、官、學、研界，在行政院環境保護署及經濟部能源局的支持下，於中華民國九十一年七月正式成立，定位為促進燃料電池科技與產業在我國推廣與應用之開放性結盟。

在政府相關單位及各界的支持下，成立「台灣燃料電池資訊網(http://www.tfci.org.tw)」、發行電子報、舉辦多場燃料電池研討會及座談會，促進產官學研界之資訊交流，並邀集多位專家學者共同研商台灣燃料電池之發展策略及方向，做為政府政策之參考，近年來也致力於中小學燃料電池教育的推廣，希望向下紮根將燃料電池知識普及於社會大眾。展望未來，除了繼續推動燃料電池的發展之外，希望進一步促進國際交流與合作，為台灣建立燃料電池產業新生命！

燃料電池工作原理
http://www.eepw.com.cn/topic/fuelcell.htm

燃料電池（Fuel Cell），是一種發電裝置，但不像一般非充電電池一樣用完就丟棄，也不像充電電池一樣，用完須繼續充電，燃料電池正如其名，是繼續添加燃料以維持其電力，所需的燃料是「氫」，其之所以被歸類為新能源，原因就在此。 燃料電池的運作原理，也就是電池含有陰陽兩個電極，分別充滿電解液，而兩個電極間則為具有滲透性的薄膜所構成。

氫氣由燃料電池的陽極進入，氧氣（或空氣）則由陰極進入燃料電池。經由催化劑的作用，使得陽極的氫原子分解成兩個氫質子（proton）與兩個電子（electron），其中質子被氧『吸引』到薄膜的另一邊，電子則經由外電路形成電流後，到達陰極。在陰極催化劑之作用下，氫質子、氧及電子，發生反應形成水分子，因此水可說是燃料電池唯一的排放物。 燃料電池所使用的「氫」燃料可以來自於任何的碳氫化合物，例如天然氣、甲醇、乙醇(酒精)、水的電解、沼氣…等等。由於燃料電池是經由利用氫及氧的化學反應，產生電流及水，不但完全無污染，也避免了傳統電池充電耗時的問題，是目前最具發展前景的新能源方式，如能普及的應用在車輛及其它高污染之發電工具上，將能顯著改善空氣污染及溫室效應。

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【20070305 TCA網站新聞中心/劉文程  台北報導】

據TCA了解，在綠色能源當中，除了目前太陽能電池產業之外，燃料電池（Fuel Cell）也是熱門技術之一。根據台灣燃料電池夥伴聯盟執行秘書左峻德表示，在新一代汽機車能源當中，燃料電池的無污染與無碳排放特性，相當適合當作是新一代汽機車交通能源，因為根據中油所提供的統計顯示，每使用1公升汽油，約會排放2.24公斤的二氧化碳；每使用1公升柴油，約會排放2.7公斤的二氧化碳。

由於歐美汽車大廠在電動汽車用燃料電池發展上，為時已久，而且亞洲市場佔了九成以上的機車使用量，因此左執行秘書認為，台灣在燃料電池方面的發展，電動機車用燃料電池是比較容易達成的方向，而工研院、亞太燃料電池等單位或公司，已經擁有電動機車用燃料電池相關技術。

據TCA調查了解，根據工研院IEK於2006/04所作的統計資料顯示，2005年全球機車生產量為3,667萬輛，其中產量前三大的區域分別為中國大陸（1,777萬輛）、印度（2004年為580萬輛）與印尼（2004年為282萬輛）。台灣2005年生產機車約145萬輛，其中約五成為內銷，其餘產量主要外銷東南亞。

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■黃聖元（中華經濟研究院燃料電池示範運轉與推動辦公室主任）

我國在燃料電池產業方面的發展始於民國76年台電首先委託工業技術研究院進行燃料電池發電應用於台灣的可行性研究，爾後業界陸續投入，發展至今已有相當長的時間，惟礙於關鍵技術多掌握在國外大廠手中，且市場發展進度緩慢，因此一直未有明顯的成長。不過，近年因為全球能源耗竭問題，加上氣候變遷加劇，國際間對節能減碳的需求日益重視，我國燃料電池產業在發展多年後，已有機會一展身手。

目前全球燃料電池應用市場開始明顯成長，為因應產業趨勢，現階段政府已將燃料電池列入「能源風火輪」產業計畫，能源局也發起燃料電池示範運轉驗證補助計畫，一方面提供業者對自製產品進行示範運轉及驗證測試的經費補助，另一方面也藉此協助業界掌握初期市場技術，促進新產品開發，加速我國燃料電池產業化的腳步。

燃料電池示範運轉驗證補助計畫自民國98年起，至今已連辦三年，總計補助190台發電系統，總發電量達545瓩。 示範運轉逐步推動產業商業化 我國對推動燃料電池產業的模式與日本相仿，但執行過程並不相同。日本因其社會生活環境與建設基礎與我國不同，其發展重點在熱電共生型（combined heat and power，CHP）燃料電池系統，且在示範運轉之初即明訂燃料電池相關規格與預期達成的系統建置數量目標。

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我國則為鼓勵業者升級與創新，並未在示範運轉之初如日本針對某項產品提出制式規範，反而採取較開放的態度多方觀察燃料電池各應用領域未來發展潛力，優點在於台灣燃料電池產業發展將不受限於單一應用，但相對其成型時間較晚，也需要較長的時間蒐集示範運轉數據，對未來政策擬定與產業推動上才具有參考價值。

在鼓勵業者發展不同應用領域產品的前提下，能源局針對民國98年的申請計畫採較開放的態度，只要符合「經濟部能源局燃料電池示範運轉驗證補助作業要點」基本要求且計畫具可行性的業者皆給予補助，而在歷經一年的驗證運行以及99年計畫評選後，發現業者對初期市場創出階段的技術水準及問題點已逐漸掌握，因此，在民國一百年的評選標準上對申請個案有較高的要求，即對明顯展現市場拓展能力的業者才給予優先補助。

示範運轉已收初步鼓勵成效 下表為歷屆示範運轉通過評選計畫金額與補助金額統計分析，依照歷屆業者提出的計畫執行總經費需要約近新台幣七億元，能源局依國科會及立法院核定的預算實際提供補助金額為三億元，平均補助比例約43％，此三億元的補助金鼓勵前述約七億元的計畫進行，創造出大於補助金額兩倍多的產值鼓勵效果，成效顯著。

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【台北訊】能源局自民國98年至今推動三年的燃料電池示範運轉驗證補助計畫，已獲致具體成果，下列這五家業者是其中的佼佼者。

美菲德公司為真敏國際公司針對燃料電池產品及考量品牌經營所設立，該公司董事長魏澂在2000年由元智大學取得燃料電池相關資訊、又到美國燃料電池展（FCS&E）參觀後，考量燃料電池的燃料為氫氣，既環保又乾淨，決定發展燃料電池事業。

真敏國際於2002年向加拿大Ballard公司購入其電堆開始研究，稍後在工研院及國內大學協助下，開發出燃料電池電源模組，就是將電堆與氫氣、熱、電、水等週邊零組件（balnce of parts，BOP）都安裝且調校好的「發電引擎」，客戶只要將其與欲驅動的產品連接即可，應用領域小至1KW以內、大至100KW的不斷電系統，2013年可能會推出百萬瓦級的分散式發電廠設備。美菲德已取得CE、UL等認證，正與歐洲電信公司的機房合作。 亞太燃料電池公司發展燃料電池機車已能將電池的使用壽命提高到3,000～3,500小時，相當於傳統機車12年的使用壽命，但有許多法規面的限制待突破。如公司現有產品就缺乏公正單位提供驗證測試，很難拓展外銷。雖然採用低壓儲氫罐交換的方式，可解決大部分使用上的安全疑慮，也可解決儲氫罐的後勤問題，這個想法獲得歐洲、日本同業採用，但原本有意要設置儲氫罐交換站的加油站卻受到國內消防、工安等其他法規、規範的限制，無法配合，產業欠缺有利的基礎建設支撐。

亞太認為台灣燃料電池機車產業的經濟規模約4萬輛，除台灣外，有240萬輛的歐洲市場深具潛力，至於四輪車輛的主要市場是100公里以內私人交通的需求。

鼎佳能源公司的發展重心在建構台灣燃料電池的自主產業鏈。在市場拓展方面，除了電信機房、基地台（正與中華電信進行合作計畫）外，醫院手術房、商辦大樓、銀行伺服器、自動櫃員機、保全監控系統等都是潛在市場，且會朝大功率機種發展，政府部門的採購以消防、國防機構較有機會。

台灣市場規模有限，但已足以讓鼎佳能源靠量產價維持營運，期望在站穩國內市場後，再利用經濟規模與品牌知名度朝國外發展。初期會以氣候、環境較接近的中國、東南亞市場為主，之後再朝歐美市場發展。

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今年6月米雷（MEARI）颱風來襲，中華電信馬美機房因市電供應中斷6.5小時，由鼎佳能源示範驗證燃料電池系統供電以維持運轉。

中興電工以取代柴油發電機的角度規劃燃料電池及整體布局，先由備用電源市場切入，將來會朝MW等級的分散式發電系統發展。

中興燃料電池事業自2008年第一季成立至今，專責燃料電池事業的員工有40多位，主要發展電信業的備援電力系統市場，主要拓展基地台數量多、基礎設施較不發達的中國市場。

中興公司致力研發家用型的燃料電池「熱電共生系統」及「冷電複合電力系統」，前者採用天然氣重組氫氣結合熱能回收設備，仿效日本ENE FRAM系統，可供應在一般家庭及集合住宅的基礎電力需求，並利用燃料電池的廢熱產製熱水；後者搭配先進的吸附式空調主機，除提供住宅的基礎電力，並利用燃料電池產生的熱能及吸附空間的高溫，產生冷房效果，適合亞熱帶地區使用。

恆智重機20年前開始發展電動堆高機，由於堆高機使用清潔能源是必然趨勢，而與燃料電池業者合作開發燃料電池堆高機（拖板車）。

恆智重機的原型機（2噸棧板車）採磷酸鋰鐵電池與燃料電池的混合動力，以後者為主動力，負載升高時啟動副動力，低負載時再將燃料電池多餘電力回充磷酸鋰鐵電池組。磷酸鋰鐵電池比鉛酸電池的體積較小、充放電快，但無法同時充放電，更不能過度充電。

恆智重機現有產品原型機上的各項設備體積龐大，需進一步精簡才有商轉機會；機電設備縮小體積的問題較小，相形之下，如能找到體積更小的超高壓鋼瓶，將會朝20kW等更高功率的燃料電池堆高機發展。

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【桃園訊】高力熱處理工業（8996）7日舉行尾牙，供應商、員工及眷屬數百人參加，並頒發獎座給優良供應商，表達感謝。

董事長韓顯壽表示，高力跨入綠能產業，去年營收大幅成長，由於訂單持續發酵，今年展望極佳。高力公司成立40多年，早年以熱處理加工為主，有感於製程中極為耗電，便自力發展熱交換器，順勢跨入節能領域，目前以高效率板式熱交換器為主力，為國內唯一製造商，市場需求穩定成長。

近來高力再跨入燃料電池，在這個全新市場，以美國Bloom Energy公司為領頭羊，生產固態氧化物燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell，簡稱SOFC），高力提供其熱交換器系統（Hot Box），為高毛利產品。

在再生能源領域，燃料電池的市場潛力不輸太陽能，日本已全面推廣燃料電池來替代核能，高力研發的燃料電池重組器，可將天然氣轉換為氫氣再發電，測試完成後將供應各燃料電池廠。日本政府規劃，2015及2030年，全國裝置燃料電池的家戶數將達75萬及250 萬戶，商機至為可觀。

板式熱交換器及燃料電池，讓高力公司由耗能的熱處理業，轉型為節能產業，進而邁入創能，展現無限的經營活力。

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發布單位 標準檢驗局   發布日期  2012-05-18 上午 10:07

標準檢驗局為服務國內氫能燃料電池產業產品擴大市場及佈局全球，建置氫能燃料電池模組與系統相關檢測能量，協助廠商取得產品驗證，加速市場佈局，並檢視國內產業現狀，研擬我國氫能燃料電池產業產品之驗證制度，並參考各方意見建置驗證平台，提供技術交流管道，以獲取或提供國際間相關產業之最新訊息，協助國內產業與國際接軌。

近年因溫室效應導致地球暖化，導致氣候異常變化，對人員生命財產安全構成嚴重威脅，為降低使用石化原料所帶來碳排放與副作用，新興能源產業便成了能源替代最重要課題，其中氫能燃料電池為替代能源中，堪稱為最乾淨的能源，氫能燃料電池(Hydrogen Fuel Cell)是藉由添加燃料「氫」產生電力，其所使用的「氫」燃料主要來自碳氫化合物，例如天然氣、甲醇、乙醇、水電解等等。由於燃料電池是經由利用氫及氧的化學反應產生電流及水，幾乎零排放(Zero Emission)，未來若普及應用在車輛及其他高汙染之發電工具上，將顯著改善空氣汙染及溫室效應。而燃料電池模組為燃料電池發電系統之主要組件，其安全及性能影響整體發電系統甚鉅。

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為確保燃料電池模組之使用安全與產品性能，已陸續制定CNS 15468-2「燃料電池技術─第2部：燃料電池模組」、CNS 15468-3-1「燃料電池技術─第3-1部：定置型燃料電池發電系統─安全」、CNS 15468-3-2「燃料電池技術─第3-2部：定置型燃料電池發電系統─性能試驗法」及CNS 15468-3-3「燃料電池技術─第3-3部：定置型燃料電池發電系統─設置」等4種國家標準，提供使用於商業、工業及住宅室內外等非危險區域的定置型燃料電池系統(如發電廠、緊急發電機)安全要求及設置之依據標準。

為了使氫能燃料電池標準規範更臻完備，標準檢驗局將陸續針對氫氣儲存與充填部分研擬五項標準草案：ISO 13985「液態氫燃料箱」、ISO 15869「氣態氫燃料箱」、ISO 17268「車輛加氫連接裝置」、ISO 15594「航空器加氫設備」、ISO 20100「加氫站」，作為氫氣儲存、加氫設施和系統安全要求及設置依據，並廣邀產、官、學各界舉行座談會，彙整各界意見，作為未來研擬標準之參考，健全氫能燃料電池相關安全與測試標準，提供各界參考依循。

目前標準檢驗局已完成建置小型低壓金屬儲氫罐之充放氫機測試、50W質子交換膜及甲醇燃料電池測試、3kW以下氫能燃料電池堆測試及10kW以下燃料電池發電系統測試能量，可以提供國內氫能燃料電池產業相關測試服務，後續將配合產業需求提昇安全與性能及環境相關測試能量，塑造國內產業發展環境。

相關標準資料已置放於該局「國家標準檢索服務系統」，網址為http://www.cnsonline.com.tw，歡迎各界上網查詢閱覽。

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發布單位         能源局         發布日期         2012-11-05 下午 07:03

經濟部能源局訂於101年11月6日上午，假臺灣中油公司國光廳及大廳(台北市信義區松仁路3號)舉辦氫能與燃料電池研發成果發表會。該成果發表會將邀請國內產學研各界專家菁英，以專題演講方式；就氫能與燃料電池技術發展與國內各界進行研究心得交流與討論，同時，也將透過此發表會展現國內氫能與燃料電池業者之產品開發成果，使國人瞭解政府與業界在推動氫能燃料電池研發之努力。

經濟部能源局表示，為推動國內氫能與燃料電池產業技術開發，已委託財團法人工業技術研究院投入開發分散式氫能生產與儲存技術、燃料電池核心關鍵材料/組件自主量產技術、電堆設計與天然氣熱電共生系統應用技術等關鍵技術，業已獲致良好成果，將藉由本次成果發表會，向國人公開展示相關研發成果。

經濟部能源局進一步表示，相關研發成果已成功擴散至業界，國內參與合作開發或接受技術移轉之廠商，計有揚光綠能股份有限公司、高力熱處理工業股份有限公司、美菲德有限公司、鼎佳能源股份有限公司、王田機械股份有限公司、泉國工業股份有限公司、繼茂橡膠股份有限公司、威光自動化科技股份有限公司、群翌能源股份有限公司、揚志股份有限公司、亞太燃料電池科技股份有限公司、中興電工機械股份有限公司、恆智重機股份有限公司等。

本次成果發表會除專題演講外，亦將實體展出，包括:150w燃料電池行動充電站、700W可攜式發電系統、固態儲氫材料、1kW鈀膜重組器、5kW天然氣重組器、2kW純氫發電系統、3kW燃料電池熱電共生系統與與各式燃料電池關鍵元件(質子交換膜、膜電極組與金屬雙極板等)，相當具有可看性。本次氫能與燃料電池研發成果發表會完全免費，歡迎各界踴躍報名參加，相關資訊可上網站(http://www.pemfc.itri.org.tw/edm/edm.html)查詢。

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敬偉綠能與亞太燃料電池公司長期合作開發的氫能燃料電池，零組件自製率達95%以上，製造技術與市場通路100%自主。

亞太燃料電池公司經理陳建豪表示，一般電動車輛比燃料電池車輛在碳排放量多30%，因此世界各國汽車廠都在積極開發燃料電池汽車。亞太燃料電池公司開發的氫氣燃料電池經過嚴格的墜落測試、爆破測試、衝擊測試、環境測試、氫氣吸收循環試驗等，具有可靠的安全性能。

亞太燃料電池公司積極開發燃料電池系統技術，使用3KW質子交換膜燃料電池檢驗設備；參與兩岸燃料電池標準檢驗研討會、積極與國際標準接軌。

一般高壓儲氣罐多為200大氣壓以上，它是不鏽鋼內槽、外覆碳纖維複材。為確保安全，需有高壓氣體安全規範，主要用於燃料電池汽車供氫系統、燃料電池巴士、汽車及其它載具。由於它是屬公用設施，政府需投入巨額建設經費，因此目前多為汽車發達先進國家較積極投入開發。

亞太燃料電池公司開發的低壓儲氣罐，為10大氣壓以下，鋁合金或不鏽鋼外殼，內充AB5儲氫材料，使用安全、耐用度高，主要用於輕型載具、二輪、三輪或遊園車。藉由市場機制，可於便利商店等通路交換，政府不需額外投資。台灣基於利基考量應優先採用，可適用輕型機車的供氫系統。

台灣新能源產業促進協會理事長黃林輝說，以氫氣做為燃料的電池，這是「把過去不要的變黃金！」。黃林輝說，一輛氫能機車最高時速60公里，以平均時速30公里計算，一個氫燃料電池約可跑80多公里，約一星期換一個電池；未來可以到便利超商、加油站、機車行更換。

燃料電池是一個具有相當潛力的新能源系統，它距離市場的普及化的距離已經越來越近，特別是量產方面，敬偉綠能與亞太燃料電池公司預計二年內建廠量產。屆時，即將開啟台灣氫燃料電池機車的新紀元，同時，台灣產業也可以在這個全球矚目的能源產業上，佔用一席之地。