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中山大学研发氢能核心新材料 助台湾打造自主技术

中山大学光电工程学系教授黄文尧团队成功研发氢燃料电池核心材料“触媒涂布膜(CCM)”新技术,不但让燃料电池发电功率提升约16%,还能降低成本、增加耐用性。(中山大学提供)
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【大纪元2026年05月12日讯】(大纪元记者袁世钢台湾高雄报导)面对全球减碳与净零排放浪潮,“氢能”被视为一种未来能源,而“触媒涂布膜”即是氢燃料电池的核心,台湾过去长期仰赖国外进口的关键材料。不过,中山大学光电工程学系教授黄文尧的团队成功研发出一款新材料,不仅提升发电功率约16%,还能降低成本、增加耐用性。

黄文尧表示,近年来各国积极寻找能取代石油、天然气等传统能源的方法,而“氢燃料电池”就是热门选项之一。它的原理是利用氢气和氧气反应产生电力,最大的特色是发电后几乎不会产生污染物,副产物只有“水”,因此被称为洁净能源。而“触媒涂布膜”是燃料电池中最重要的核心零件,就像人体的“心脏”一样,负责让氢气顺利转换成电能。

黄文尧指出,目前市面商用材料杜邦Nafion系列膜材,与其黏着剂D520相互搭配的发电功率密度约为每平方公分1.12瓦,而这次研究团队开发的新材料,能让氢气与氧气的化学反应速度更快,使发电功率密度达到每平方公分1.30瓦,提升能源转换效率约16%,代表同样大小的燃料电池,可以较过去产生更多电力,成本更低。

除了效率提升外,新技术也增加了材料的黏合力与稳定性,在高温、高湿环境下仍能保持稳定运作,耐用性更高,可延长燃料电池寿命,降低发电成本。

值得注意的是,目前国内许多氢燃料电池材料都仰赖国外进口,不仅价格昂贵,部分材料在制造过程中还可能产生有害物质。但这次研究团队使用的材料,从最上游的“质子交换膜”到中游的“触媒涂布膜”,几乎都由实验室自行研发合成,等于是建立台湾自己的氢能技术体系,不但效能与国际大厂相近,也更具成本竞争力。

这项技术为中山大学与威杰能源公司产学合作计划成果,研究成果也已通过具业界公信力的“技术验证平台”认证,显示具有市场应用潜力,未来可与业界进一步合作,朝商品化与量产方向发展。威杰能源表示,这项技术可优先应用在监测型无人机、备援电力与模组化能源设备等领域,解决目前产品体积与效能难以兼顾的问题。◇

责任编辑:唐音

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