(EnerMaster)《燃料電池概論》(38)【2011-2012 燃料電池工業發展總結】 by Enermaster Technology Co., Ltd.

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

OUTLINE ☉FC架構: ‧Stack、EMS (+Hybrid)、FP (Fuel Processor)、BOP、Integration

《燃料電池概論》(38)

☉FC種類: ‧PEMFC(1W~100kW:含DMFC、RMFC、RGFC)、SOFC(1kW~100kW)

2011-2012燃料電池工業發展總結 …78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前) …MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012

☉運輸用FC: PEMFC (+Hybrid) @700Bar加氫 ‧公共(巴士@點對點)→高階(轎車@普及區)→低階(機車@普及區)

☉定置型FC: PEMFC、RMFC、 RGFC、SOFC(1kW~100kW) ‧PEMFC@UPS：高壓氫(迅速! 安全? 昂貴?)、少用&急開(減損FC壽命) ‧1kW家用RGFC@CHP： 45%熱(節能) +35%電(減碳≒28%) ‧SOFC：1kW家用@CHP≒40%熱+ 45%電；100kW電廠≒複合發電(60%)>熱 ‧FC@電廠： 1M*1kW*JPY50萬(壽命)≒核電廠(需十年)

☉可攜式FC: DMFC、RMFC & RGFC、SOFC(<1kW) ‧DMFC(1~10W~100W)技術：無法延伸(核心能耐)@RMFC ‧RMFC(100W~1kW)技術：可延展到RGFC(1kW~100kW)然後引進SOFC ‧SOFC解決RGFC (1kW) 困境：電(45%)>熱(35%)、免用Pt、多碳燃料、簡化FP

Dr. Rational_You (游李興)(有理性) Founder & GM @EnerMaster (FC能源專家) ［dale_chen@must.edu.tw］邀約 20121227B授課

☉結論: ‧DMFC(1W~10W~100W)←RMFC/RGFC/SOFC(1kW)+Hybrid→SOFC(100kW)

☉建議: SOFC(10W←100W←1kW→10kW→100kW) (p.1)

Source: rational@enermaster.com.tw

(p.2)

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(1)合金氫罐

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FC系統－系統架構 & 技術分工 ☉FC架構:

BOP (熱與水管理)

(2)高壓氫瓶 (3)加水產氫 (4)改質製氫 FP (Fuel Processor) (燃料處理器)

熱管理水管理

OUTLINE ‧Stack、EMS (+Hybrid)、FP (Fuel Processor)、BOP、Integration

EMS (電能管理)

☉FC種類:

餘熱回收餘水回收

‧PEMFC(1W~100kW:含DMFC、RMFC、RGFC)、SOFC(1kW~100kW)

☉運輸用FC: PEMFC (+Hybrid) @700Bar加氫 ‧公共(巴士@點對點)→高階(轎車@普及區)→低階(機車@普及區)

Integration (整合)

☉結論: ‧DMFC(1W~10W~100W)←RMFC/RGFC/SOFC(1kW)+Hybrid→SOFC(100kW)

☉建議: SOFC(10W←100W←1kW→10kW→100kW)

Stack(燃料電池堆) Source: rational@enermaster.com.tw 【(滄海書局)200803(黃鎮江)燃料電池(01)燃料電池簡介(01-05)燃料電池系統】

(p.3)

Source: rational@enermaster.com.tw (2012/09/)

(p.4)

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PEMFC的PEM之Nafion結構…保濕!?

PEMFC(質子交換膜燃料電池)發電反應原理

陽極 PEM

Source:rational@enermaster.com.tw導讀(本間琢也)(上松宏吉)【燃料電池】［瑞昇文化(2011/10/)］(1)【燃料電池是什麼啊﹖】 (p.5)

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DMFC運作原理

Source: rational@enermaster.com.tw 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (2)多樣化的燃料電池】

(p.6)

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DMFC的地雷: 直接得6H+,但需牽引18H2O 甲醇:6~10v% 陽極H2O濃度高 A→C的H2O極多

耗能: 1 不斷排出CO2 2.升溫到60℃ 3. 送回1+18H2O

‧陽極：CH3OH + H2O →CO2 + 6H+ + 6e– ‧陰極：3/2 O2 + 6H+ + 6e– →3H2O ‧A→C: 6(H+)x 3H2O=18 H2O﹔∴必須回收19/21(~除濕?) Source: rational@enermaster.com.tw 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (3)支配人類生活的燃料電池】

(p.7)

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/11/); (EnerMaster)200710(p118)直接甲醇燃料電池技術的發展(康顧嚴)

(p.8)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

(UltracellPower) RMFC vs. DMFC

每1kW的DMFC和PEMFC白金(各需100g和1g)

0.4W (cm^2) 0.04W (cm^2)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

0.4mg (cm^2)

4.0mg (cm^2) 需能回收水(1+6x3)/21 (類似~除濕機?)

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/07/01); (五南出版)燃料電池…原理與應用(衣寶蓮)2005/03 (05)DMFC

(p.9)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/07/01); (UltracellPower.com)RMFC-XX25

(p.10)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

Oorja的DMFC(79 Kg)@搬運叉車…甲醇 12L≒12kWH▼=12Hx1kW…駛644km=12Hx54km(H)

(SFC.de)DMFC的25,65,90W 都23L約9kG (保固4.5kH)

☉目前位於加利福尼亞州的OorjaProtonics公司對外展示了其液體甲醇燃料電池技術﹐該技術可以將電動車的行駛里程增加到400多英里(相當於644Km)。 ☉這種新型燃料電池命名為OorjaPacModelIII﹐擁有20kWH(天) ［▼≒ 1000W@20H］的能量輸出﹐據公司稱﹐這種技術所提供的能量要高於其他競爭技術50倍。 ‧OorjaPacModelIII擁有一個12公升［≒12kWH］的甲醇燃料儲存罐﹐在滿載的情況下可以支援車輛連續行駛12-16小時［1kW12H≒12kWH］。 ☉公司的最初目標市場是物料搬運工業領域﹐其生產的燃料電池可以作為電動叉車的車載電池充電器/增程器使用。

Source： rational@enermaster.com.tw 【 (SFC.de)DMFC(udomi.de)DM(EFOY-PRO)201005】

(p.11)

Source: rational@enermaster.com.tw ; 【(china-hydrogen.org)20110602(RationalYou)氫能增程技術可以減輕電動車增程煩惱 (5)OorjaProtonics(DMFC@搬運叉車)甲醇12L≒12kWH▲=12Hx1kW﹔駛644Km=12Hx54Km(H)】

(p.12)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

APPLE(蘋果)專利≒研究使用燃料電池系統的MacBook…(氫)續航力≒數天／一周…強調EPEAT評等…提交@2010

OUTLINE ☉FC架構: ‧Stack、EMS (+Hybrid)、FP (Fuel Processor)、BOP、Integration

☉FC種類: ‧PEMFC(1W~100kW:含DMFC、RMFC、RGFC)、SOFC(1kW~100kW)

☉運輸用FC: PEMFC (+Hybrid) @700Bar加氫 ‧公共(巴士@點對點)→高階(轎車@普及區)→低階(機車@普及區)

☉結論: ‧DMFC(1W~10W~100W)←RMFC/RGFC/SOFC(1kW)+Hybrid→SOFC(100kW)

☉建議: SOFC(10W←100W←1kW→10kW→100kW) (p.13)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

CEA的PEMFC用MEMS製Stack、NaBH4產氫

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://china-hydrogen.org/fuelcell/mix/2011-12-23/1298.html; (china-hydrogen.org)20111223 (p.14) 】 (weiphone.com) 【 APPLE(蘋果)專利≒研究使用燃料電池系統的MacBook…(氫)續航力≒數天／一周…強調EPEAT評等…提交@2010

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

Fraunhofer的PEMFC平面式Stack、NaBH4產氫 ◇(2009/4/)Fraunhofer 發表平面式Stack設計﹐應用於氫氣燃料電池系統(圖 ↓)﹐ 著重Stack的小型化及輕量化設計﹐空氣極以低流阻之自然對流流路設計﹐適合Blower 等低推力元件。 ▽另獨特的電性連結設計﹐可先就Cell進行組裝後﹐再進行Stack疊組裝﹐ 可追蹤各Cell性能衰減之狀況﹐但在電池組裝均勻性及封裝仍會面臨較大的考驗﹐高功率Stack功率密度可達260 W/Kg 。 ‧2010 年初已開始搭配相關載具進行系統整合與測試﹐並配合NaBH4 材料產氫燃料罐之設計開發﹐提供燃料電池系統運作之穩定氫氣供應源。

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/08/) 【 (工業材料)201007p135(蔡英文)(許盈盈)國際MicroFuelCell發展現況】 Audrey Martinent-Beaumont﹐「Study and Development of Micro-PEMFC」﹐2009 Small Fuel Cells

(p.15)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/08/) 【 (工業材料)201007p135(蔡英文)(許盈盈)國際MicroFuelCell發展現況】 Stefan Wagner﹐「Development and Characterization of Semi Passive PEM FCs」﹐2009 Small Fuel Cells

(p.16)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

Horizon的MiniPak(USD80)2W=0.4A@5V採HydroStik低壓MH儲氫罐 (USD10)12Wh@HydroFill電解(水)製氫(USD249)

NTT-PEMFC平面式2W、8.25 Wh、144g／57mL □小型化PEMFC 設計仍著重於Stack微小化與氫氣供應源設計為主﹐以獲得穩定輸出之燃料電池系統﹐ ◇其中(2008/11/)日本NTT 電信發表2W 氫氣燃料電池系統提供手機電源應用(如圖↓所示)‧平面式Stack設計有助於薄型化實體實現﹐室溫輸出功率可達200 mW/cm2 ﹐ ‧搭配AB5 儲氫材料且設計壓力降低至2.0 MPa ﹐填裝密度達508

NL/L ﹐可裝填6.7 L 氫氣﹐實際提供8.25 Wh 的電量﹐ ‧系統體積可降至57 mL 、重量144 g 。

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/08/) 【 (工業材料)201007p135(蔡英文)(許盈盈)國際MicroFuelCell發展現況】 Kazuya Akiyama﹐《An Air-Breathing Single Cell Micro PEMFC System with AB5-Type Metal Hydride and an Ultra-Low Voltage Input Boost Converter》﹐2008 Fuel Cell seminar and exposition

(p.17)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

Rohm+Aquafairy+Kyoto開發手機用薄膜型氫PEMFC(最高5W)投產 @2013…(氫化鈣3g +水)產氫4.5L≒5Wh

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://big5.nikkeibp.com.cn/eco/news/cattechnicalsj/3487-20120924.html; 20120924(日經BP社)【日本 ROHM等開發出可用於手機等的薄膜型氫PEMFC (最高5W) @Aquafairy／Kyoto投產@2013…(氫化鈣3g +水)產氫4.5L≒5Wh 】 (p.19)

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/otherfc/2012-07-27/1822.html; (china-hydrogen.org)20120727(中國電池網)【零售商(REI)銷售可攜式微型燃料電池產品(CE認證)≒Horizon的MiniPak (USD99)2W=0.4A@5V採HydroStik低壓MH儲氫罐(USD10) 12Wh@HYDROFILL電解(水)製氫(USD249)】

(p.18)

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Aquafairy的PEMFC微型Stack(0.8W／10g／7mL) ◇(2009/11/)由GS Yuasa 公司出資成立之Aquafairy 公司發表氫氣微型燃料電池系統﹐ ‧薄型化Stack設計協助系統體積縮小至僅7 mL 、重量10 g 、最大輸出功率0.8 W (圖↓)。

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/08/) 【 (工業材料)201007p135(蔡英文)(許盈盈)國際MicroFuelCell發展現況】 http://www.zimbio.com/pictures/7adtSH_Z4YW/6th+International+Hydrogen+Fuel+Cell+Expo/FyIt4bcQHWn

(p.20)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

用於MP的MTI被動式DMFC(0.1W/cm2) ﹕碳氫型MEA可抗(純) 甲醇穿透、陽極可排CO2 、陰極設計回水

微晶片用微型DMFC供4mW…(未來)燃料≒葡萄糖 ☉微流體裝置的概念形成於上世紀八十年代末期﹐被譽為將徹底改變醫學診斷、食品安全、藥物開發和基因排序等領域的技術。 △然而設備中所有必要部件的集成始終是一個限制因素﹐阻礙了微流體概念的實用化。 ‧微流體晶片體積小且易於加工﹐但是樣品分析所需的電源、泵和控制電路通常為外置的體積較大的部件﹐並不是微型結構。 ▽巴賽隆納微電子研究所的Neus Sabaté團隊將微型DMFC(直接甲醇燃料電池)集成在微流體平臺中﹐該燃料電池可提供4mW的電力﹐足夠驅動裝置運行。 ‧此外﹐Sabaté的團隊還在致力於研究更高程度的裝置集成﹐採取的方法是使用同一種聚合物製備元件而採用不同的燃料(如葡萄糖)進行試驗。

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://china-hydrogen.org/fuelcell/otherfc/2011-12-07/1260.html 【(china-hydrogen.org)20111207(中國氫能源網)微晶片用微型燃料電池…DMFC供4mW… (未來)燃料≒葡萄糖】

(p.21)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

Neah-Power推出FC充電器(PowerPlay)上市@2013春 …充電4次@智慧手機…(多孔)Si(矽)技術@DMFC

Source: rational@enermaster.com.tw (2012/08/) 【 (工業材料)201007p135(蔡英文)(許盈盈)國際MicroFuelCell發展現況】 http://www.mtimicrofuelcells.com/technology/ breakthrough.asp

(p.22)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

Samsung綜合技術院與SamsungSDI攜手▼DMFC(甲醇)2W@180g／ 150cc…2小時@甲醇匣10cc…換匣200多次 □南韓Samsung綜合技術院於10月27日表示﹐已與Samsung-SDI共同研發出以甲醇為燃料的可攜式產品電池用充電燃料電池［▼DMFC(直接甲醇燃料電池)］﹐此燃料電池體積僅150cc、重180g﹐為全球最小﹐且輸出電力為全球燃料電池最高等級﹐達2W。 ☉與連接電源而充電的二次電池不同﹐此燃料電池系屬於無線「充電」方式﹐ 只需更換甲醇匣﹐不用連結電源﹐就可使可攜式裝置「充電」﹔「充電」時間約2小時［≒4Wh］﹐僅為競爭對手日廠東芝、日立及美商美光產品充電時間［≒20Wh］的1/5﹐10cc的甲醇匣約可充電2次。 ☉Samsung綜合技術院在可攜式燃料電池領域中﹐已擁有120多項關鍵專利﹐ 包括與此次研究結果相關的20多項海外專利。 ☉Samsung綜合技術院相關人士表示﹐此可攜式燃料電池已通過200多次換匣後再充電的持久性測試﹐已準備進入商用化﹐ ‧未來面市時的價格將為既有二次電池充電器價格水準﹐且甲醇匣價格將相當於在便利商店為手機充電的費用。

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/application/2012-11-06/2079.html; (china-hydrogen.org) 】 20121106(中國氫能源網)【 Neah-Power推出FC充電器(PowerPlay)上市@2013春…充電4次@智慧手機…(多孔)Si(矽)技術@DMFC(p.23)

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/mix/2012-11-07/2085.html; (china-hydrogen.org)20121107(中國氫能源網)【 Samsung綜合技術院與SamsungSDI攜手▼DMFC(甲醇)2W@180g／150cc…2小時@甲醇匣10cc…換匣200多次】 (p.24)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

以酶為基礎的生物FC…串聯5個≒供電3V@起搏器 …生物醫學@深層腦部神經刺激器／人工耳蝸／胰島素泵

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

(JPL)主動式DMFC系統複雜&散熱(回收水)體積大

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/application/2012-11-04/2073.html; (china-hydrogen.org)2012 (p.25) 1105(中國氫能源網)【以酶為基礎的生物FC…串聯5個≒供電3V@起搏器…生物醫學@深層腦部神經刺激器／人工耳蝸／胰島素泵】

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

Toshiba販售Dynario的DMFC薄型化Stack厚度2cm

Source：rational@enermaster.com.tw 【 Schematic of a DMFC system and the internal distribution of components in a 300W DMFC system fabricated at JPL.】

(p.26)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

Panasonic的DMFC≒20W@外置、100W@可移動

◇(2009/10/)Toshiba 公司在日本販售的Dynario DMFC 充電器最受矚目﹐ ‧薄型化Stack設計已可將系統厚度降低至2cm (圖↓)﹐ ◎至於選擇現行燃料補充罐設計的原因包括﹕ ‧符合燃料罐、DMFC 系統與燃料接頭的設計﹐其規範含燃料罐須承受 100kgf 擠壓而不漏液﹐燃料罐出口液體排出壓力小於0.1 MPa ﹐與燃料接頭、燃料電池內部的任何部位須承受液體出口壓力0.2 MPa 以上﹔ ‧增加燃料攜帶內容量等﹐以滿足燃料攜帶安規及最大能量密度之需求。

☉Panasonic 公司於2008 年10 月發表與筆記型電腦整合的內置式燃料電池系統與獨立式的外置充電器﹔外置充電器系統體積為360mL﹐大小約為一本平裝書﹐平均功率為10W﹐發電效率可達到每mL甲醇輸出1Wh 。 ☉2009 年底再度發表新的外置式充電器﹐如圖↓所示﹔ ‧藉由大幅縮減Stack與周邊元件的體積﹐在系統總體積不變的狀況下﹐將平均輸出功率提升至20W ﹐並調整MEA上氣體擴散層的甲醇透過率來降低甲醇穿透的狀況﹐使Stack壽命提升至5000小時以上。 ☉Panasonic另開發輸出功率100W的可移動式發電機﹐因體積與重量方面較目前使用之引擎發電機輕便﹐有望做為戶外應用的電源。

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/08/) 【 (工業材料)201007p135(蔡英文)(許盈盈)國際MicroFuelCell發展現況】 http://www.digitaltrends.com/mobile/toshiba%E2%80%99s-dynario-fuel-cell-charger-lights-up-gadgetswith-methanol/

(p.27)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/08/) 【 (工業材料)201007p135(蔡英文)(許盈盈)國際MicroFuelCell發展現況】 (p.28) http://fuelcellsworks.com/news/2009/12/28/panasonic-develops-direct-methanol-fuel-cell-system-with-high-power-output-and-durability/

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

Samsung軍用25W的DMFC無方向性、耐環境&防護

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

SFC的DMFC(M-25與JENNY-600S) 25W

☉SAMSUNG的這款軍用燃料電池【重量「只有」3.5kg】﹐夠一個士兵正常使用【3天(72個小時)】以上。［▼若20W則1440Wh≒甲醇1.5kg+DMFC主機 2kg］﹔同類產品續航時間如果達到72小時﹐重量則要達到【8~10kg】

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/08/) 【 (工業材料)201007p135(蔡英文)(許盈盈)國際MicroFuelCell發展現況】 Seong Kee Yoon et al.﹐「Direct Methanol Fuel Cell Systems for Portable Applications」﹐2009 Fuel cell seminar & exposition

(p.29)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

(SFC.de)DMFC(udomi.de)(EFOY)WH@Loder

Source：rational@enermaster.com.tw【(SFC.de)DMFC(udomi.de)DM(EFOY-PRO)WH@Loder】

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/08/) 【 (工業材料)201007p135(蔡英文)(許盈盈)國際MicroFuelCell發展現況】 http://www.sfc.com/en/wpp-man-portable.html

(p.30)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

(SFC.de)DMFC(udomi.de)(EFOY)RV@Travel

(p.31)

Source：rational@enermaster.com.tw【(SFC.de)DMFC(udomi.de)DM(EFOY-PRO)RV@Travel】

(p.32)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

(SFC.de)DMFC(udomi.de)EFOY-PRO採用100%甲醇

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

(SFC.de)DMFC(udomi.de)(EFOY-Pro)GSM-2、GSM-GPS-2

甲醇燃料桶特點： •超高能量密度~ 1100Wh/kg •安規認證 •5年以上的保存期 •全球均有供應佈點(??) SMS

Source： rational@enermaster.com.tw 【 (SFC.de)DMFC(udomi.de)DM(EFOY-PRO)201005】

(p.33)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

(SFC.de)DMFC(EFOY-PRO)HYBRID≒輸出電壓自動調變

(p.34)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

(Hitachi)DMFC(UK-CPI代理)120W效率(只有)22~29%

1Kg 40%估計=120W*4H

△One for all – charges 12V and 24V batteries EFOY-PRO is compatible with 12V and 24V batteries. ▽The integrated charge control system identifies battery voltage and automatically adjusts the charging voltage.】 Source： rational@enermaster.com.tw 【 (SFC.de)DMFC(udomi.de)90W(EFOY-PRO)Series】

Source： rational@enermaster.com.tw 【 (SFC.de)DMFC(udomi.de)DM(EFOY-PRO)201005】

(p.35)

Source：rational@enermaster.com.tw 【(Hitachi)DMFC(UK-CPI)120W=7A@DC16.8V,11L,7Kg@Dry,1Kg@Fuel】

(p.36)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

Casio-RMFC-(micro-reactor) Schematic

(Hitachi)DMFC其120W採40wt%甲醇0.45L+水0.45L

Source：rational@enermaster.com.tw 【(Hitachi)DMFC(UK-CPI)120W=7A@DC16.8V,11L,7Kg@Dry,1Kg@Fuel】

(p.37)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

(Casio)TW244233B(Fig.2) (4)微化學反應裝置

(Casio)TW244233B(Fig.3) (4)微化學反應裝置 (33)電極 O2↓ (59)CO去除流路溝

(33)電極 (4)微化學反應裝置

(33)電極

(p.38)

Source: rational@enermaster.com.tw ; J Power Sources 2005 (V145) p0691~696 (Casio)

(42)CO去除流路

(58)改質流路溝 (33)電極

(23)氧氣供給細管

(44)改質觸媒層 (35)放熱防止膜

(45)選擇氧化觸媒層 (38)耐壓隔板 CH3OH+H2O↓

(36)放熱防止膜 (41)氣化流路 (38)耐壓隔板

(21)發電燃料供給細管

(41)氣化流路 (17)凹部

(43)CO去除流路

(17)凹部

(15)第1外裝板

(23)氧氣供給細管 (34)圓孔

(24)圓孔 (30)圓孔

~CO去除部 (26)圓孔 (31)圓孔

(32)圓孔

~燃料加熱改質部

(15)第1外裝板

(25)圓孔

(27)燃燒燃料供給細管

(57)氣化流路溝

(41)氣化流路

(22)發電生成物排出細管

(16)第2外裝板

(12)第1基板

(57)氣化流路溝

(13)第2基板

(38)耐壓隔板

(38)耐壓隔板 (14)第3基板

(29)氧氣供給細管

(37)間隙

(51)燃燒燃料氣化流路溝 (18)凹部

(16)第2外裝板

(28)燃燒氣體排出細管 (27)燃燒燃料供給細管 (12)第1基板 (13)第2基板

CH3OH↑

(14)第3基板

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/11/); (Casio)F1(TW244233B)化學反應裝置及燃料電池系統

(18)凹部 (38)耐壓隔板

(p.39)

(11)薄膜加熱器

(75)燃燒燃料氣化流路 (56)狹縫

(76)燃燒流路排氣流路 (38)耐壓隔板 (51)燃燒燃料氣化流路溝 (56)狹縫 (54)燃燒觸媒層 (36)放熱防止膜 (52)燃燒流路溝

(77)排氣流路

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/11/); (Casio)F1(TW244233B)化學反應裝置及燃料電池系統

(35)放熱防止膜

(p.40)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

(Casio)TW244233B(Fig.4) (12)第1基板~(2) →(46) (58)改質流路溝

(41)氣化流路 (56)狹縫

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

(Casio)TW244233B(Fig.5)(13)第2基板~(6) →(11)

(38)耐壓隔板

(43b)預定位置 (56)狹縫

(56)狹縫 (15)第1外裝板

(15)第1外裝板 (56)狹縫

(38)耐壓隔板

(33)電極

(38)耐壓隔板

(11)薄膜加熱器

(33)電極

(13)第2基板

(12)第1基板 (57)氣化流路溝 (57)氣化流路溝

(59)CO去除流路溝

(56)狹縫

(33)電極

(56)狹縫

(33)電極

(38)耐壓隔板

(46)第1微泵 (38)耐壓隔板 (42)CO去除流路 (59)CO去除流路溝 (43b)預定位置

(56)狹縫

(38)耐壓隔板

(43)CO去除流路 (17)凹部 (37)間隙 (35)放熱防止膜 (38)耐壓隔板 (36)放熱防止膜

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/11/); (Casio)F1(TW244233B)化學反應裝置及燃料電池系統

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

(36)放熱防止膜

(17)凹部

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/11/); (Casio)F1(TW244233B)化學反應裝置及燃料電池系統

(p.42)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

(Casio)RMFC(4W@DSC)BOP訂製品(多!?)

(Casio)TW244233B(Fig.6) (14)第3基板~ (3)→(47) (38)耐壓隔板

(38)耐壓隔板

(37)間隙 (35)放熱防止膜

(p.41)

(38)耐壓隔板

(56)狹縫

(38)耐壓隔板

(16)第2外裝板

(38)耐壓隔板

(75a)預定位置

(56)狹縫

(14)第3基板 (76)燃燒流路排氣流路

(75)燃燒燃料氣化流路

(56)狹縫

(51)燃燒燃料氣化流路溝

(56)狹縫

(51)燃燒燃料氣化流路溝

(53)排氣流路溝 (56)狹縫 (77)排氣流路 (52)燃燒流路溝

(38)耐壓隔板

(47)第2微泵

(37)間隙 (35)放熱防止膜 (18)凹部 (36)放熱防止膜

(38)耐壓隔板

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/11/); (Casio)F1(TW244233B)化學反應裝置及燃料電池系統

(p.43)

Source: rational@enermaster.com.tw ; FC Seminar at Hawaii (2006/11/13~17) by CASIO

(p.44)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

(Casio)RMFC(4W@DSC)System流程圖&閥件

Source: rational@enermaster.com.tw ; FC Seminar at Hawaii (2006/11/13~17) by CASIO

(p.45)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

UltracellPower-RMFC-XX25-Spec(1)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

(Casio)RMFC(4W@DSC) Thermal Insulation

Source: rational@enermaster.com.tw ; FC Seminar at Hawaii (2006/11/13~17) by CASIO

(p.46)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

UltracellPower-RMFC-XX25-Spec(2)

20 Min

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/07/01); (UltracellPower.com)RMFC-XX25

(p.47)

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/07/01); (UltracellPower.com)RMFC-XX25

(p.48)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

UC-RMFC-XX25 72 Hour (vs. BB2590)

Source: rational@enermaster.com.tw ; (UltracellPower.com)RMFC-XX25

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

UC-RMFC-MS25~8500Wh (vs. LAB)

(p.49)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

Ultracellpower-RMFC@NB-LIB(2)

(p.50)

Source: rational@enermaster.com.tw ; (UltracellPower.com)RMFC-XX25

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

CN1846324(Fig.6)RMFC(抗CO@HT膜)含H2回收燃料電池系統 440

燃燒用甲醇供應管線 27 發電用甲醇供應管線 29

燃料處理器(15)

Source: rational@enermaster.com.tw ; (Ultracellpower.com)RMFC-XX25(Partnership)2006/06/08

(p.51)

燃料電池(20)

Source: rational@enermaster.com.tw ; (Ultracell)F01=F02(CN1846324)高效微燃料電池系統和方法

(p.52)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

英國鐵路網使用BOC燃料電池(Hymera)@LED照明燈&保安攝像機…(▼高壓碳纖維)可攜式H2燃料儲罐(54ZH)

英國▼BOC推出燃料電池照明設備…PEMFC▼(Hymera)300W@德國LINDE▼(林德)儲氫罐(54ZH▼)24小時(3罐▼)

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/mix/2012-10-24/2038.html; (china-hydrogen.org)20121024(中國氫能源網)【英國鐵路網使用BOC燃料電池(Hymera)@LED照明燈&保安攝像機…(▼高壓碳纖維)可攜 (p.53) 式H2燃料儲罐(54ZH)…換流器(PowerPack) 】

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/mix/2012-11-28/2146.html; (china-hydrogen.org)20121127(中國 (p.54) 氫能源網)【英國▼BOC推出燃料電池照明設備…PEMFC▼(Hymera)300W@德國LINDE▼(林德)儲氫罐(54ZH▼)24小時(3罐▼)】

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

(Ballard)PEMFC(NEXA)1kW_Installation

(Ballard)PEMFC(NEXA)1kW@AirCooling(Blower)

Source：rational@enermaster.com.tw 【(Ballard.com)PEMFC(NEXA)1kW(PowerModule)(UserManual)200306】

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

(p.55)

Source：rational@enermaster.com.tw (2010/12/) 【(Ballard.com)PEMFC(NEXA)1kW(PowerModule)(UserManual)200306】

(p.56)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

(Ballard)PEMFC(NEXA)1kW_SystemSchematic

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

(Ballard)PEMFC(NEXA)1kW_ Main Screen

?+H2O水回收槽 +H2的MFM

?+Air的MFM +Air的Filter

?+O2感測

?+Humidity感測

Source：rational@enermaster.com.tw (2010/12/) 【(Ballard.com)PEMFC(NEXA)1kW(PowerModule)(UserManual)200306】

(p.57)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

Source：rational@enermaster.com.tw (2010/12/) 【(Ballard.com)PEMFC(NEXA)1kW(PowerModule)(UserManual)200306】

(p.58)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

(Ballard)PEMFC(NEXA)1kW_LifeTime

(Ballard)PEMFC(NEXA)1kW_SPEC@Product-1 OUTPUTS Requiremen Definition Quantity Power Rated Power Capacity at Standard Conditions, BOL 1200 W (Note 1) Voltage Operating voltage range 22 V to 50 V Voltage at Rated Power 26 V Start-up Time Minimum time to achieve Rated Power f 2 minutes a Cold Start condition Emissions Noise Maximum noise emission at 1m 72 dBA Water Maximum quantity of liquid water produc 870 mL/hr at Rated Power﹕ Physical Dimensions 56 x 25 x 33cm L x W x H ［46L≒］ Lifetime

Mass Operating Life

Total system mass 13 kg Minimum number of operating hours befo 1500 hours

Cyclic Life

Minimum number of start-up & shut-dow 500 cycles before EOL Minimum storage (non-operation) before 2 years

EOL

Shelf Life

EOL Source：rational@enermaster.com.tw (2010/12/) 【(Ballard.com)PEMFC(NEXA)1kW(PowerModule)(UserManual)200306】

(p.59)

Source：rational@enermaster.com.tw (2010/12/) 【(Ballard.com)PEMFC(NEXA)1kW(PowerModule)(UserManual)200306】

(p.60)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

Multiquip移動型MQ-H2G-EarthSmart氫▲燃料電池發電機…可運行 26小時▲…安靜@44分貝…室內/隧道/地下室

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/application/2012-11-01/2064.html; (china(p.61) hydrogen.org)20121101(中國氫能源網)【 Multiquip移動型MQ-H2G-EarthSmart氫▲燃料電池發電機…可運行26小時▲…安靜@44分貝】

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

(IdaTech)RMFC(iGen)250W@Charger(濾H2@鈀膜)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

Value ≒250 W ≒DC 12 or 24 V

300 250

≒Lead Acid ≒5:1 < 420 mL/hr

200

‧Start-Up Time < 15 min ‧Fuel consumption per Start (to online) < 130 mL ‧DC to DC Converter Efficiency > 92% ‧Overall System Efficiency > 20% ‧High temperature operation ≒50℃ ≒-20℃ ‧Low temperature start-up ‧Weight ≒18kg ‧Noise (7m) <▲dB Source： rational@enermaster.com.tw 【(IdaTech.com)RMFC(iGen)250W(18Kg,15Min)】

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

RMFC1kW(4*18kg=72Kg)發電8kWh需80Kg

(IdaTech)RMFC(iGen)250W(濾H2@鈀膜)=18kg Parameter ‧Power output ‧Voltage ‧Battery type ‧Electrical Turn Down ‧Fuel Consumption at Rated Power

(p.62)

Source： rational@enermaster.com.tw 【(IdaTech.com)RMFC(iGen)250W(18Kg,15Min)】

LIB

Kg 150

RMFC+M

100 50 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

(p.63)

Source: rational@enermaster.com.tw

kWH

(p.64)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

ROHM的SOFC▲應用于智慧手機(5W)…(德國)維利希／(日本)京都大學／Aquafairy研究所≒3mL氫化鈣→4.5L氫

(PANSONIC)F07(US6183895)Fig.14 (250W)30kg

Source: rational@enermaster.com.tw ; (PANSONIC的)F07(US6183895) 燃料電池發電系統

(p.65)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

Lilliputian採Butane(丙烷) SOFC@Wafer-Chip(▼MEMS)

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.lilliputiansystemsinc.com/news.php?id=5; 20081028(lilliputiansystemsinc.com)【The Search for a Better Battery Seems Everlasting…Butane @SOFC】

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/application/2012-10-19/2021.html; (china-hydrogen.org)2012 (p.66) 1019(中國氫能源網)【 ROHM的SOFC▲應用于智慧手機(5W)…(德國)維利希／京都大學／Aquafairy研究所≒3mL氫化鈣→4.5L氫】

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

Lilliputian推3W ▼丙烷SOFC @Intel哈德森FAB (▼MEMS)

(p.67)

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/application/2011-10-24/1108.html; (china-hydrogen.org)20111024(中國氫能源網)【Lilliputian Systems推出袖珍燃料電池 (丙烷▼SOFC)3W量產@INTEL哈德森FAB…Microcell(▼SOFC)3kW模組化@CHP可100kW】

(p.68)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

Lilliputian與Brookstone推USB丙烷SOFC @Intel-▼MEMS

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

Lilliputian與Brookstone推USB ▼丙烷SOFC@MIT-MEMS

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/application/2012-05-10/1595.html; (china-hydrogen.org) 20120510(中國氫能源網)【Lilliputian開發燃料電池／可為智能手機充電十多次@Brookstone零售…丁烷SOFC @INTEL-▼MEMS(p.69) 】

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/application/2012-06-20/1736.html (p.70) (china-hydrogen.org)20120620(中國氫能源網)【便攜燃料電池充電器即將上市…Lilliputian(LSI)與Brookstone合推USB介面▼丙烷SOFC】

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

低溫SOFC(1)微蜂巢結構-2

低溫SOFC(2)長1cm圓筒型-2

☉結果，在基材的孔壁上形成厚度20μm的電解質膜與厚度10μm的NiO-GDC層，而具備燃料電池功能。 ‧經過該SOFC的發電測試，在700℃當中的功率輸出密度為230mW/cm2，以LSM-GDC系 SOFC而言，已具備全球最高 (?)發電性能。

☉該所計劃在1cm3大小的面積內，集積約100 支的單電池，成為一個約方糖大小的燃料電池，在工作溫度500℃下具有7W的輸出功率。

◆圖﹕圓筒型的 SOFC…直徑 1.6mm、直徑 0.8mm

◆圖﹕錳系 Perovsky 材料(LSM) 微蜂巢結構示意圖

資料來源：產業技術總合研究所

資料來源：產業技術總合研究所 Source: rational@enermaster.com.tw (2007/08/); (Materialsnet)VIP(2007/02/26) SOFC材料及其研發概況

(p.71)

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/08/); (Materialsnet)VIP(2007/02/26) SOFC材料及其研發概況

(p.72)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

低溫SOFC(3)圓扁平狀與波浪狀-1

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低溫SOFC(4)可降低內阻的反應抑制層

☉美國Siemens Power Generation公司在2006 年11 中旬於美國召開的「2006 Fuel Cell Seminar」中，就具備高輸出功率密度的SOFC為題發表講演。 ☉講演中提及該公司開發的不是圓筒型SOFC單電池，而是在將圓筒形狀壓為扁平狀的剖面配置4 支支架(Rib)而為5 個通道(Channel)的「HPD5」和配置9 支支架而為10 個通道的「HPD10」SOFC(圖◆)。 ‧這樣的設計，其反應面積較圓筒型大，自然具備更高的輸出功率。 ‧具體而言，「HPD5」的輸出功率達280mW/cm2，「HPD10」則達330mW/cm2。 ☉另外，該公司亦開發在波浪狀剖面配置有9 個通道的「DELTA-9」SOFC。

☉2005 年10 月初，TOTO公司發表其利用獨家的陶瓷技術所研發出來的SOFC。該SOFC的最大特色是在其電解質層與燃料極之間，另外設計有反應抑制層存在。 ‧電解質所用的是鑭鎵系陶瓷((LaSr)(GaMg)O3)，反應抑制層則是使用鈰系陶瓷 ((CeLa)O2)。 ‧鑭鎵系陶瓷能在500℃溫度中工作，而增加反應抑制層設計則可防止與鎳起反應，讓電池內阻減少1/2。 ☉TOTO 發表的SOFC 電池組(如↓圖◆)是由數十支外形尺寸為直徑5mm、長度50mm 的單電池所組成的。其功率輸出在500℃為28W、600℃為37W。

◆圖﹕有反應抑制層設計的 SOFC 電池組

◆圖﹕圓扁平狀的 SOFC

資料來源：TOTO

資料來源：日經BP 社 Source: rational@enermaster.com.tw (2007/08/); (Materialsnet)VIP(2007/02/26) SOFC材料及其研發概況

(p.73)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

NanoDynamics-SOFC(50H)Hybrid(1)

Source: Ratoinal@EnerMaster.com.tw (2007/07/01)

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/08/); (Materialsnet)VIP(2007/02/26) SOFC材料及其研發概況

(p.74)

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NanoDynamics-SOFC(50H)Hybrid(2)

(p.75)

Source: Ratoinal@EnerMaster.com.tw (2007/07/01)

(p.76)

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Mesoscopic MesoGen-SOFC-250W 項目 Weight / Size

Power

Operational Condition

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(AMI)SOFC(25W)≒耐環境、10小時@無人飛機

說明／內容備註／其它 ‧Dry weight: 4.3 kg (9.5 lb) ‧Wet weight : 13.2 kg (29 lb) (for 5 days at full power) (120Hrs) (Rational: Fuel 9Kg≒ 250Wx120Hrs=30kWh) ‧Converter Size : 152x254x305 mm (6x10x12 inches) ‧Volume : 12 liters ‧System Specific Energy : 2280 Whr/kg (120 hour run time) ‧Fuel : Sulfur-Free JP-8 or Propane (丙烷) ‧Fuel Specific Energy : 3880 Wh/kg fuel (10.6 liters kerosene for 5 days) ‧Nominal Load Voltage : 25 V (22 to ‧Net User Power : 250 W Average 28 V Unregulated ) ‧Startup Time : <15 minutes (to ‧Nominal Delivered Current : 11 A 50% Power) ‧Altitude : 0~10,000 ft (0~3050 m) ‧Ambient Temperature Range : (derate by 3%/1000 ft above 2000 20~60 ℃ ft ) ‧Operational Orientation : ±45° from

◇其中25W 系統也通過相關嚴苛環境之測試﹐包括高低溫測試、鹽霧測試、風沙測試及震動測試等﹐可說是頗為穩定之系統(圖↓)﹐ ‧但仍需克服系統操作溫度較高、可能增加系統額外的加熱元件與功耗之議題﹐ ‧目前主要應用於軍方無人飛機及無人偵蒐機器人之電源供應上﹐ 已有無人飛機10 小時以上之飛行紀錄。

vertical Source: Rational_You.LS/EnerMaster (2006/12/22) MesoscopicDevicesLLC(Datasheet)MesoGen-SOFC-250W(Military battery chaSOer) 2005/

(p.77)

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(AMI)SOFC(Amie50)50W@LPG增程(無人飛機)

(p.78)

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(AMI)SOFC(PowerPod)250W@16V,7.5kg,LPG

☉Ultra電子［▼ultra-ami.com﹔AMI≒adaptivematerials.com］公司近日稱﹐其提供的新型燃料電池使洛克希德‧馬丁公司製造的Stalker無人機系統的航程與使用常規燃料相比增加了4倍。 ‧燃料電池［▼SOFC］利用丙烷和一種固態氧化物﹐能量密度達到了

1200 Wh/kg﹐是鋰電池［▼100Wh/kg］的4倍［▲未知SOFC重量?］。 ‧燃料電池動力艙將很快進行外場試驗﹐然後進入生產階段。［SPEC］：【(adaptivematerials.com)SOFC(Amie50)50W】 ‧Power≒50W Continuous ‧Peak Power≒Hybrid dependent ‧Output voltage≒ 26V (nominal) ‧Total Run Time≒ Hundreds of hours ‧Operating temperature≒ -15~55°C Source: rational@enermaster.com.tw ; http://china-hydrogen.org/fuelcell/otherfc/2011-09-08/1070.html 【(china-hydrogen.org)20110908(中國環保電池網)新型燃料電池使無人機增程4倍…(Ultra)AMI-SOFC@LPG≒1200Wh(kg)】

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/08/) 【 (工業材料)201007p135(蔡英文)(許盈盈)國際MicroFuelCell發展現況】 Aaron Crumm﹐「Adaptive Materials and Portable SOFCs﹕Integration﹐Applications﹐and Durability」﹐2009 Small Fuel Cells

(p.79)

☉Real fuels – propane and LPG – power Adaptive Materials’250-watt fuel cell. ‧These fuel sources eliminate complicated logistics: ‧They’re lightweight, easy to transport, and available from local sources around the world. ◎ Safe, reliable, lightweight, energy efficient ‧ Works in freezing cold and scorching hot climates ‧ Powered by propane and LPG ‧ Stand-alone charger for many standard military battery types ‧ Convenient direct power source for electronics and battery chargers ‧ Rated at 6000-watt hours per day for unmatched convenience and independence ◎SPEC: ‧Power≒250W Continuous ‧Peak Power≒Hybrid dependent ‧Output voltage≒ 16V (nominal) ‧Total Run Time≒ Hundreds of hours ‧Operating temperature≒ -15~55°C ‧Dry System Weight≒7.5 kg

Source: rational@enermaster.com.tw 【(adaptivematerials.com)SOFC(PowerPod)250W@16V,7.5kg,LPG@Remote(DM)】

(p.80)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

BMW車用APU的500W小型SOFC@汽油 ☉BMW已開始嘗試類似於以上搭配方法的開發。BMW雖然主張H2引擎為21世紀汽車的動力來源﹐但一直以來﹐仍持續在開發作為汽車用 APU(輔助電力系統)的FC。 ☉BMW氫汽車「750hl」的輔助電力﹐就是採用引擎用液態氫的PEMFC。 ‧但BMW之前就已發表可作為新型輔助電力的小型SOFC﹐使用這款FC的重組汽車﹐十分受人矚目。

Source: rational@enermaster.com.tw 【(日本)FCDIC(石井弘毅)世茂出版200809【圖解燃料電池】(05)汽車用FC】

(p.81)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

SOFC@長途卡車APU…削減85%燃料@空轉 ☉這項工作是美國能源部更大專案的一部分﹐在過去十年中﹐這一項目就是使SOFC可以進行實際運輸。 ‧這項工作的第一個成果﹐可能不會是轎車中的燃料電池﹐到目前為止﹐瓦西門只製作出相對較小的燃料電池﹐而重大的工程工作仍有待完成。 ‧首次應用SOFC的車輛﹐可能會是長途卡車﹐這種卡車的駕駛室帶臥鋪。㊣▼設備供應商如【Delphi(德爾斐公司)和Cummins(康明斯公司)】正在開發的燃料電池﹐可以驅動駕駛室內的空調、電視和微波爐［▼APU］﹐有望【削減85%的燃料消耗】﹐這是對比《空轉的卡車發動機》而言。 ‧德爾斐公司的系統還採用了一種設計﹐可適用更薄的電解質﹐但運行溫度高於瓦西門的燃料電池。 ‧燃料電池可以在星期一開啟﹐讓它低速運行一周﹐仍然可以減少85%的能耗。德爾斐公司已經製成一個原型﹐而且計畫明年演示安裝在卡車上的系統。 Source: rational@enermaster.com.tw ; http://china-hydrogen.org/fuelcell/mix/2011-12-06/1255.html【(china-hydrogen.org)20111206(麻省理工科 (p.83) 技創業)汽油燃料電池提高電動汽車行程(Maryland大學)…650→350℃(薄)電解質(面型10cm2)SOFC@多種(現成)燃料、HYBRID@APU】

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

美國DOE(能源部)PNNL發展FC(燃料電池) 輔助能源(APU)冷藏卡車@USD65萬2-4個 ☉據fuel cell today網站報導﹕美國DOE(能源部)PNNL(西北太平洋國家實驗室 (Pacific Northwest National Laboratory)近日發佈了一份關於燃料電池作為冷藏

卡車輔助能源(APU)的項目建議書。 ‧該項目旨在促進燃料電池作為輔助能源的發展﹐同時降低冷藏卡車製冷成本、減少有害排放和延緩發動機磨損等。 ☉PNNL此次專案需要檢測燃料電池在冷藏卡車上的使用情況﹐如果能達到預期目標﹐將會商業化使用﹐屆時將創造更多的就業機會﹐增加燃料電池產量。 ☉PNNL正在聯繫中冷型冷藏卡車製造商、燃料電池生產商和製冷機組製造商﹐專案預計需要USD65萬﹐其中燃料電池商將為此次項目提供2-4個燃料電池輔助系統﹐其他供應商也會為該專案提供多個方案以供選擇。 ‧成本效益和回報分析將會作為該項目重要的一環。 ☉此次燃料電池輔助能源冷藏卡車演示週期分短期和長期﹐短期為12個月﹐長期為24個月。示範運行時間將達到400小時﹐期間會對燃料電池電力、製冷機組效果、卡車內部溫度等多個指標進行測試。 Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/application/2012-09-20/1954.html; (chinahydrogen.org)20120920(中國氫能源網)【美國DOE(能源部)PNNL發展FC(燃料電池)輔助能源(APU)冷藏卡車@USD65萬2-4個…促進≒降 (p.82) 低(製冷)成本／減少(有害)排放／延緩(發動機)磨損】

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

10cm2面型SOFC@EV≒增程發電機 ☉新的燃料電池組［SOFC］體積很小﹐只需要10cm的邊長［面型］﹐就足可以驅動汽車。 ‧如果你想開上電動汽車進行長途旅行﹐就需要一部燃氣驅動的發電機﹐就像雪佛蘭‧福特中(Chevrolet Volt)的那種﹐這樣才能延長它的行駛里程。 △問題是﹐它用這樣的發電機運行﹐並不比傳統汽車更有效率。事實上﹐它的效率甚至更低﹐因為它有一個沉重的電池組﹐帶起來很費力。

☉▼現在﹐美國Maryland(馬里蘭)大學研究人員開發出一種【SOFC(solid-oxide fuel cell﹔固體氧化物燃料電池)】﹐更為有效﹐可以替代《汽油發電機》。就像所有的燃料電池一樣﹐它【發電】依靠的是【化學】反應﹐而不是《燃燒》燃料﹐而且發電效率【兩倍】於《內燃發電機》。

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://china-hydrogen.org/fuelcell/mix/2011-12-06/1255.html【(china-hydrogen.org)20111206(麻省理工科 (p.84) 技創業)汽油燃料電池提高電動汽車行程(Maryland大學)…650→350℃(薄)電解質(面型10cm2)SOFC@多種(現成)燃料、HYBRID@APU】

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

2011-2012燃料電池工業發展…78200件(增長200%)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 □據fuelcelltoday報導﹕2011年全球燃料電池系統年出貨量增長勢頭良好﹐

2011-2012燃料電池工業發展總結 …78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前) …MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 (china-hydrogen.org) 20121224 (中國氫能源網)

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/observation/2012-12-23/2221.html; (china-hydrogen.org)20121224(中國氫能源網)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%)@2012年(9月前) …MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】 (p.85)

(EnerMaster)20121227B(RationalYou)《燃料電池概論》(38)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…78200件(增長200%@可攜式)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012 】

2011-2012燃料電池工業發展…78200件(增長200%)@2012年(9月前)…MW級≒175.8 MW(增長61%)@2012(下圖)

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/observation/2012-12-23/2221.html; (china-hydrogen.org)20121224(中國氫能源網)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…年出貨量≒24600件(增長39%)@2011年／78200件(增長200%)@2012年(9月前)】(p.87)

與2010年相比同比增長39%﹐達到24600件。 ‧而2012年截至9月份的出貨量也很樂觀﹐年出貨量預期是2011年的3倍﹐ 可以達到78200件。按MW級計算的話﹐2012年比2011年同比可增長61%﹐ 可達到175.8 MW(如圖◆所示)。 ☉燃料電池從2007年開始逐步邁向商業化進程﹐這個過程很不容易﹐需要公眾支援、立法建設的不斷完善﹐還要克服製造技術和成本的壁壘。 ‧但從2011年燃料電池市場發展迅速﹐尤其是固定式市場的發展(2011年比 2010年同比增長了94%﹐2012預計增長54%)﹐從一定程度上帶動了燃料電池工業整體的發展。 ‧2012年上半年﹐許多燃料電池公司通過合作的方式擴大了生產銷售規模﹐ 比如﹐FuelCell Energy和POSCO Energy聯合向韓國供應MCFC(熔融碳酸鹽燃料電池)。 Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/observation/2012-12-23/2221.html; (china-hydrogen.org)20121224(中國氫能源網)【 2011-2012燃料電池工業發展總結…年出貨量≒24600件(增長39%)@2011年／78200件(增長200%)@2012年(9月前)】(p.86)