發展燃料電池技術 台灣不缺席

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【大紀元2月12日報導】(中央社記者何易霖新竹十二日電)環保意識高漲,可重複使用、對環境友善以及能源轉換效率佳的新能源技術已成為各國積極探索焦點;燃料電池( Fuel Cell)因為低污染、轉換效率高,最受矚目。在全球大力發展燃料電池的同時,近年來台灣包括工研院等單位也積極投入相關研究,已有初步成果。

燃料電池是高效率、低污染、多元化能源的新發電科技;燃料電池的氫供系統發電,不但比傳統石化燃料有潔淨、高效率的好處,更可結合核能、生質能、太陽能、風能等發電技術,將能源使用多元化、可再生及永續使用。

燃料電池最早用在美國登陸月球的太空梭的主要電力、水熱來源供應,並可進一步提供生命維持系統、潛水艇動力、公車、汽機車、腳踏車、分散式發電、家用獨立發電、工商業備用發電系統、可攜式消費性產品等用途電源設備,因此吸引世界各國政府、民間企業投入大量人力及資金研發。

燃料電池的潛力如何?據日本估計,燃料電池將於2010年走入家庭,2015年會被大量使用,進一步改變民眾生活型態與生活有關的基礎設施。

台灣最早期從事燃料電池研究及推廣單位是經濟部能源委員會及工研院能資所;2000年後,包括台灣經濟研究院、中科院材料所、工研院材料所以及能源委員會等研究單位也進一步投入;學術單位則有台大、清大、元智大學陸續加入。

工研院是台灣發展燃料電池的重要推動單位。副院長兼能資所所長曲新生表示,燃料電池的發電原理藉由氫氣與氧氣的結合,產生水、熱與電力,直接將燃料化學能轉換為電能,與傳統火力發電系統先產生蒸氣再發電的方式不同。

他說,燃料電池使用氫氣作為燃料,直接效率接近55至60%,若包括回收餘熱,整體效率超過80%;全球先進國家都在發展燃料電池技術,其中發電系統方面以美國、加拿大與日本最為積極,美國與加拿大的發展規模約在5千瓦,日本則在0.7千瓦左右,現在都屬於實驗階段,只有少數試驗產品出現。

台灣的研發方面,曲新生指出,2001年開始,經濟部能源委員會委託工研院能資所執行分散式燃料電池發電系統研發,結合工研院化工所、材料所及學術界、產業界,共同執行經濟部能源局委託的質子交換膜燃料電池系統開發計畫,繼2002年完成台灣首顆 1千瓦燃料電池組的開發後,去年進一步以自主技術,完成全國首座3千瓦級家用型燃料電池發電系統,及可攜帶的1千瓦燃料電池發電機。

值得一提的是,3 千瓦級家用型燃料電池發電系統涵蓋的關鍵技術,都是台灣自主的研發技術,如工研院完成的複合雙極板、可使用重組氣體的電池組及天然氣、甲醇燃料重組器等新技術研發,結合流道設計技術,電池性能已具國際水準。

他說,這項自主技術可讓昂貴的燃料電池成本大為降低,未來可透過研發團隊擴散,使技術在台灣生根。

曲新生表示,工研院燃料電池的研發, 3年半來已獲得海內外專利25件,申請中還有國際專利10件及台灣專利 9件,已發表的國際論文12篇、台灣的論文44篇,累積專業技術報告達91份,並將相關技術先期技術授權給台電、大同、正峰、北瑞、永裕、盛英等多家本土廠商。

他指出,台灣地狹人稠,又缺乏礦藏,燃料電池的潔淨、高效率、多元化的能源特性,可應用於車輛動力、分散式發電、3C資訊產品電源等商業產品,對於高度仰賴進口能源的台灣具有能源安全上的價值,未來只要有效改善成本效益,前景可期。

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