(EnerMaster)初探燃料電池車的發展及其困境與轉型

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

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(初探)燃料電池車的發展 及其困境與轉型 …台灣進入策略(集中→差異≒利基→主流) …以EnerMaster商品為例

Dr. Rational You (游李興) Founder & GM/EnerMaster(能碩科技) 2011/3/4@NDHU電機碩士班書報專題

(p.1)

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(EnerMaster) Rational You (游李興) 學歷 1977~1978： 台北市立營橋國中畢業 重考 (1977/Q3自修, Q4國四班; 1978Q1&2自修) 1978~1981： 台北市立 建國中學 (擔任高三導師改選後的班長) 1981~1985： 國立 臺灣大學 造船工程學系 學士 (熱流 材料 振動…力學) 1985~1987： 國立 臺灣大學 機械工程研究所 碩士 (線性 結構振動…控制) 1987~1992： 國立 清華大學 電機工程研究所 博士 (非線性 機構運動…控制) 生涯目標： 長期經營整合機電產業，促進相關產業安身立命， 以此歷練建構理想典範 人生願望： 廣結善緣，相互造就，分享人生

(p.3)

Rational KISS (Knowledge Information Service Server) ： 請到ftp://60.250.198.214/ (ID=EnerMaster; PW=0911214141)進入分享

(p.4)

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(EnerMaster) Rational You (游李興) 經歷 1981/07~1983/09： (建中北一女校友)青韻合唱團(音樂營主辦人) 1985~1991 ： 升研究所補習中心 工程力學 工程數學(教授) (出版:上,中,下) 1993/08/17~1996/08： 工研院 光電所 子計畫主持人 (10X Zoom Lens) 1996/01~1996/12： 新竹 知行會 成長團體 主題聚會 主持人 (24場各2小時) 1996/08~1998/07： 工研院 微系統 紅外線熱像 光機電設計主持人 1998/07~1999/07： 工研院 微系統 MEMS-CAD設計組 主持人 (製程設計) 1999/09~2003/01： 工研院 經資中心 MEMS/NANO產業師 (10多本報告) 2003/05/05~2004/12： 天瀚 光電中心 資深經理 (Camera Module)(3X Zoom Lens ~2007量產) 2005/3/1~2006/7/6： 華碩 董事長室 策略投資/核心技術 FC 評估(新事業)計劃主持人 2006/7/7~200/10/30~： 能碩 董事長&總經理

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Rational演講…以EnerMaster商品為例 ‧游李興﹐《燃料電池 有環保概念(原名=燃料電池的趨勢與創新)》(育成雙月刊2009/10/) ‧游李興﹐《燃料電池於機電整合的技術挑戰及核心能耐》(北科大電機所2010/04/28演講) ‧游李興﹐《從台灣的核心能耐看燃料電池的進入策略(集中→差異≒利基 →主流)…以

EnerMaster商品為例》(大華技術學院2010/06/17/演講) ‧游李興﹐《燃料電池於備援電力的市場困境與轉戰策略…》(明新科大2010/10/12/演講) ‧游李興﹐《陶瓷…燃料電池的終結者﹖》(吳鳳科大2010/10/28演講) ‧游李興﹐《燃料電池三大應用&困境&轉型…》(北台科技學院2010/11/23演講) ‧游李興﹐《甲醇燃料電池技術發展及其應用轉型…》(北科大電機所2010/12/29演講) ‧游李興﹐《可攜式燃料電池三大技術發展、市場困境、應用轉型…》(清大工科所)2011/3/9演講) ‧游李興﹐《初探燃料電池車的發展及其困境與轉型…》(東華大學電機所2011/3/4演講) ‧游李興﹐《瓦斯燃料電池技術發展及其應用轉型…》(清大管科所2011/3/31演講) ‧http://enermaster.blogspot.com/(EnerMaster部落格) ‧http://enermastervip.blogspot.com/(EnerMaster部落格VIP專屬) ‧http://www.youtube.com/EnerMasterFilm(EnerMaster演講錄影) ‧http://www.slideshare.net/EnerMaster(EnerMaster演講簡報檔) ‧http://issuu.com/enermaster(EnerMaster演講簡報檔) (p.5)

(p.6)

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/03/03)

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Rational演講內容(來源&分享@網站)

OUTLINE ☉FC架構:

‧黃鎮江﹐《綠色能源》(全華科技2008/05/)

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

‧石井弘毅﹐《圖解燃料電池》(世茂出版2008/09/)

☉FC種類:

‧游李興﹐《 燃料電池商品化分工(專輯)》(工商時報2009/03/～2009/09/主筆…目前已發行5期﹔

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

預計共12期)

☉運輸用FC: PEMFC (+Hybrid) @700Bar加氫

‧http://enermaster.blogspot.com/(EnerMaster部落格)

‧公共(巴士@點對點)→高階(轎車@普及區)→低階(機車@普及區)

‧http://enermastervip.blogspot.com/(EnerMaster 部落格VIP 專屬)

☉定置型FC: PEMFC、RMFC、 RGFC、SOFC(1kW~100kW)

‧http://www.youtube.com/EnerMasterFilm(EnerMaster演講錄影 )

‧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)

‧http://www.slideshare.net/EnerMaster(EnerMaster演講簡報 檔) ‧http://issuu.com/enermaster(EnerMaster演講簡報檔)

☉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

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

☉建議: SOFC(10W←100W←1kW→10kW→100kW) Source: rational@enermaster.com.tw (2011/02/)

(p.7)

(p.8)

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FC應用:1W~10W~100W~1kW@身邊、 10kW~100kW~@分散

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (3)支配人類生活的燃料電池】

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FC受矚目的理由(1)範圍、效能、熱回收

(p.9)

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FC受矚目的理由(2) 熱回收 vs.火力發電

Source: rational@enermaster.com.tw (2009/12/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(01)燃料電池是什麼】

(p.10)

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FC受矚目的理由(3) 排放(NOx、SOx) ≒零

(a) 火力發電 (如：最尖端的大型高效率系統) (b) 燃料電池(如：NG重組型的小型廢熱利用)

Source: rational@enermaster.com.tw (2009/12/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(01)燃料電池是什麼】

(p.11)

Source: rational@enermaster.com.tw (2009/12/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(01)燃料電池是什麼】

(p.12)

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FC受矚目的理由(4) 電池能量&壽命&充電

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FC系統－系統架構 & 技術分工 (1)合金氫罐

BOP (熱與水管理)

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

EMS (電能管理) 餘熱回收 餘水回收

熱管理 水管理

(燃料處理器)

Integration (整合)

Stack(燃料電池堆) Source: rational@enermaster.com.tw (2009/12/)【 Taiwanese battery companies, ITRI, by Digitimes 2007/6 (PSI.com.tw)】

(p.13)

(p.14)

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台灣氫能與燃料電池產業「專業分工」嗎？

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(NanYaPCB)PEMFC(H2FC)500W(4/4) ITEM BOP LCD panel (not include) Battery (not include)

Detail

SPECIFICATION H2 Leakage

Sensor

O2 STACK Voltage, Current, Fault indication

(not included ; optional)

12V40Ah (recommend )

Items

*南亞電 *碧氫 Source: rational@enermaster.cm.tw (2010/12/) (工業材料)200907p051(曹芳海@ITRI能環所)燃料電池技術專題導言：燃料電池產業蓄勢待發

(p.15)

500W H2FC

1.Dimension

320(L)X670(W)X400(H)

2.Weight

30kg

3.Power Output

Nominal: 500W

4.Output Voltage 5.Operation Temperature.

Source: http://www.greenergy.nutn.edu.tw/fuelcellcarracing/download.htm (2010/03/12)

24 VDC

3℃~40℃ (p.16)

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PEMFC_MEA(膜電極組)→Cells→Stack

STACK… 12V & 24V 4cm

4cm

8cm

5cm

5cm

Single Cell

4cm

0.6V, 10A = 6W 20cm2 @ 500mA/cm2

5cm

串聯 2 Cells 1.2V, 10A = 12W

0.6V, 20A = 12W 40cm2 @ 500mA/cm2

Stack

Fuelcell.swf Source: www.sglcarbon.com Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源(5)普及化的問題】

(p.17)

串聯 20 Cells 12V, 10A = 120W

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直流轉換器可用於將燃料電池的可變化的I-V 曲線行為轉變為一固定的電壓輸出

串聯 20 x 2 Cells 24V, 10A = 240W

串聯 20 Cells 12V, 20A = 240W

(p.18)

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H2高壓700Bar(100L)時FCV方可駛500公里 ≒60kL 1/1000 ≒2wt.%(250Kg) 1/400

@-253℃ ≒70Kg

1/300

@250~350ATM ≒200L

Source: rational@enermaster.com.tw (2008/10/); (全華圖書)200810(RyanO'Hayre)燃料電池基礎(09)燃料電池系統介紹

(p.19)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/12/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(05)汽車用FC】

(p.20)

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跨過700Bar門檻的高壓儲氫(能量密度)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源(5)普及化的問題】

(p.21)

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由化石燃料等取得H2

Source: rational@enermaster.com.tw (2009/12/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(04)取得H2的方法】

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氫的能量密度 …(常壓)甲醇(兩者)都OK

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源(6)打造一個氫能社會】

(p.22)

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甲醇:起動性佳的部份氧化法vs.水蒸氣重組法

(p.23)

Source: rational@enermaster.com.tw (2009/12/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(04)取得H2的方法】

(p.24)

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製氫的SR(蒸氣重整)法

Source: rational@enermaster.com.tw (2008/07/) 【(全華科技)200808(SCE.Net)圖解新能源百科(6)能源利用的新技術】

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製氫的POX(部分氧化)法&…

(p.25)

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將CH4(甲烷)改質(重整)成H2的改質器

Source: rational@enermaster.com.tw (2008/07/) 【(全華科技)200808(SCE.Net)圖解新能源百科(6)能源利用的新技術】

(p.26)

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天然氣SR(水蒸氣重整)製氫(流程示意圖)

☉脫硫反應﹕ ‧C2H5SH+H2→C2H6+H2S﹐△H=-70.2kJ/mol ‧H2S+ZnO→ZnS+H2O﹐△H=-76.6kJ/mol ☉改質反應： ‧蒸氣改質反應﹕CH4+H2O→CO+3H2﹐△H=206KJ/mol ‧水氣轉移反應﹕CO+H2O→CO2+H2﹐△H=-41kJ/mol

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (2)多樣化的燃料電池】

(p.27)

(p.28) Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【(全華科技)201003(AlanG.MacDiamid)燃料電池技術(03)FC的燃料與氧化劑供應】

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天然氣POX(部分氧化)製氫(流程示意圖)

(p.29) Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【(全華科技)201003(AlanG.MacDiamid)燃料電池技術(03)FC的燃料與氧化劑供應】

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BOP:排熱回收≒3x熱交換器、2x蒸氣分離器

Source: rational@enermaster.com.tw (2009/12/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(03)FC的構造】

(p.31)

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天然氣ATR(自熱重整)製氫(流程示意圖)

(p.30) Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【(全華科技)201003(AlanG.MacDiamid)燃料電池技術(03)FC的燃料與氧化劑供應】

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天然氣SR製氫PEMFC發電的CHP(汽電)

(p.32) Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【(全華科技)201003(AlanG.MacDiamid)燃料電池技術(03)FC的燃料與氧化劑供應】

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Integration: FC流程的控制系統&主要項目

Source: rational@enermaster.com.tw (2009/12/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(03)FC的構造】

(p.33)

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Integration: FC保固&活化&監控@遠端

Source: rational@enermaster.com.tw (2009/12/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(03)FC的構造】

(p.34)

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1W~100kW@PEMFC、1kW~100kW@SOFC

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)

☉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：無法延展到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

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

☉建議: SOFC(10W←100W←1kW→10kW→100kW) (p.35)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(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.36)

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PEMFC構造和發電原理

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (2)多樣化的燃料電池】

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PEMFC的PEM之Nafion結構…保濕!?

(p.37)

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影響PEMFC性能因素：Pt、CO、H2O&溫度

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (2)多樣化的燃料電池】

(p.38)

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PEMFC複合碳板及流場板(黏貼於MEA)↓

0.4W(cm^2)

0.4mg(cm^2)

(p.39) Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【(全華科技)201003(AlanG.MacDiamid)燃料電池技術(03)FC的燃料與氧化劑供應】

Source: rational@enermaster.com.tw (2008/05/); (全華科技)燃料電池(黃鎮江-編譯DOE 2001) 2003/11 (04)PEMFC

(p.40)

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PEMFC雙極板流場設計範例↓ (a) 平行流道

(b)蜿蜒流道(雙流道) (巴拉德專利設計)

(c) 對稱蜿蜒流道 (通用汽車專利設計)

(d) 指叉型流道

(e) 網格型流場

(f) 金屬網流場

Source: rational@enermaster.com.tw (2008/05/); (全華科技)燃料電池(黃鎮江-編譯DOE 2001) 2003/11 (04)PEMFC

PEMFC-Cell-內加濕 (vs.外加濕)

(p.41)

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PEMFC-Stack內置散熱雙極版

Source: rational@enermaster.com.tw (2008/05/); (全華科技)燃料電池(黃鎮江-編譯DOE 2001) 2003/11 (04)PEMFC

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

Source: rational@enermaster.com.tw (2008/05/); (全華科技)燃料電池(黃鎮江-編譯DOE 2001) 2003/11 (04)PEMFC

(p.42)

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DMFC運作原理

(p.43)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(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.44)

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DMFC的地雷: 直接得6H+,但需牽引18H2O

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每1kW的DMFC和PEMFC白金(各需100g和1g)

甲醇:6~10v% 陽極H2O濃度高 A→C的H2O極多

0.4W (cm^2)

0.4mg (cm^2)

耗能: 1 不斷排出CO2

0.04W (cm^2)

2.升溫到60℃ 3. 送回1+18H2O

4.0mg (cm^2)

‧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 (2007/11/); (EnerMaster)200710(p118)直接甲醇FC技術的發展(康顧嚴)

(p.45)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

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

Source： rational@enermaster.com.tw (2010/06/08)【 (SFC.de)DMFC(udomi.de)DM(EFOY-PRO)201005】

(p.47)

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.46)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

FC電極材料…PAFC、MCFC、SOFC

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (2)多樣化的燃料電池】

(p.48)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

MCFC工作原理

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (2)多樣化的燃料電池】

MCFC熱模組

(p.49)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

SOFC工作原理

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (2)多樣化的燃料電池】

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (2)多樣化的燃料電池】

(p.50)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

SOFC構造

(p.51)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (2)多樣化的燃料電池】

(p.52)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

西門子西屋SOFC/GT複合發電站

化石燃料與燃料電池的供給關係

(p.53)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (2)多樣化的燃料電池】

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

燃料中雜質組成成份對燃料電池性能的影響 氣體種類 H2 CO

AFC 燃料 毒氣

燃料

PAFC

CH4

毒氣

稀釋劑

CO2 & H2O S (H2S &COS)

毒氣 有毒

稀釋劑 有毒 (質量分數為 <50ppm)

毒氣(<0.5%)

PEMFC 燃料

MCFC 燃料

毒氣(可逆) (<20ppm) 稀釋劑

燃料a

稀釋劑 目前研究較少

稀釋劑b 稀釋劑 有毒 (質量分數為 <0.5ppm)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(p.54) Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【(全華科技)201003(AlanG.MacDiamid)燃料電池技術(03)FC的燃料與氧化劑供應】

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

煤可作為高溫型FC的原燃料

S OFC 燃料 燃料 燃料 稀釋劑 有毒 (質量分數為 <1.0ppm)

a≒CO 與H2O 發生水蒸氣 轉換反應轉化為H2 和CO2 的速率﹐以及CH4 與H2O 發生水蒸氣 重整反應產生CO 和H2 的速率快於CO 直接在電極催 化劑上發生反應的速率。 b≒MCFC 內重整 燃料。

(p.55) Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【(全華科技)201003(AlanG.MacDiamid)燃料電池技術(03)FC的燃料與氧化劑供應】

Source: rational@enermaster.com.tw (2009/12/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(04)取得H2的方法】

(p.56)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

FC運轉溫度的差異造就不同特徵

Source: rational@enermaster.com.tw (2009/12/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(02)FC的原理與特徵】

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

PE(M)FC (可M&G)、SOFC(免Pt,可CO)

(p.57)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (2)多樣化的燃料電池】

(p.58)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

運輸用FC: 100W@自行車、1kW@機車、100kW@汽車

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)

☉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

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

☉建議: SOFC(10W←100W←1kW→10kW→100kW) (p.59)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(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.60)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

運輸用: PE(M)FC(用Pt,怕CO)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (2)多樣化的燃料電池】

燃料電池車的基本架構

(p.61)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

燃料電池車的架構 (俯視)

Source：rational@enermaster.com.tw (2010/09/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (4)從馬車到氫車】

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

Source：rational@enermaster.com.tw (2010/09/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (4)從馬車到氫車】

(p.62)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

燃料電池車的架構 (立體)

(p.63)

Source：rational@enermaster.com.tw (2010/09/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (4)從馬車到氫車】

(p.64)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

FC引擎架構(all)

燃料電池vs.電動車(1)燃料電池

Source：rational@enermaster.com.tw (2010/09/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (4)從馬車到氫車】

(p.65)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

FC引擎架構(1)Cathode +溼

Source：rational@enermaster.com.tw (2010/09/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (4)從馬車到氫車】

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

Source：rational@enermaster.com.tw (2010/09/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (4)從馬車到氫車】

(p.66)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

FC引擎架構(2)Ande +溼& Stack +Cooler

(p.67)

Source：rational@enermaster.com.tw (2010/09/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (4)從馬車到氫車】

(p.68)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

甲醇重整(MR)製氫(1)SR

(p.69) Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【(全華科技)201003(AlanG.MacDiamid)燃料電池技術(03)FC的燃料與氧化劑供應】

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(2000年)美國GM「氫動一號」FCV(液態氫+PEMFC)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【(全華科技)201003(AlanG.MacDiamid)燃料電池技術(05)質子交換膜燃料電池】 (p.71)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(1998年)美國GM第一輛FCV「Zafira」(甲醇重整+PEMFC)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【(全華科技)201003(AlanG.MacDiamid)燃料電池技術(05)質子交換膜燃料電池】 (p.70)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(2003年)美國GM汽油重整FCV(CheverletS-10)

(p.72) Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【(全華科技)201003(AlanG.MacDiamid)燃料電池技術(03)FC的燃料與氧化劑供應】

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

GM的Hy-Wire氫車概念≒Skateboard +車體

Source：rational@enermaster.com.tw (2010/09/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (4)從馬車到氫車】

(p.73)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

DaimlerChrysler甲醇重整NECAR3,5 ☉功率 ‧功率密度 ‧比功率 ☉能量效率 ‧甲醇轉化率 ‧調節比 ‧暫態回應

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

DaimlerChrysler的NECAR…FCV系列

Source：rational@enermaster.com.tw (2010/09/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (4)從馬車到氫車】

(p.74)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

TOYOTA邁向終極環保的FCHV(混合電力車)

≒50kW ≒1.1kW／L (重整器20L﹐燃燒蒸發器5L﹐CO 選擇性氧化反應器20L) ≒0.44kW／kg (重整器34kg﹐燃燒器20kg﹐選擇性氧化器40kg) 未測 ≒98%～100% ≒20～1 <2s

(p.75) Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【(全華科技)201003(AlanG.MacDiamid)燃料電池技術(03)FC的燃料與氧化劑供應】

Source：rational@enermaster.com.tw (2010/09/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (4)從馬車到氫車】

(p.76)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

TOYOTA燃電混合電力車vs.油電混合動力車

Source：rational@enermaster.com.tw (2010/09/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (4)從馬車到氫車】

(p.77)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

Ballard的Stack輕40%小26%…2.0kW(L)、USD15(kW)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

後來居上的HONDA燃料電池車FCX

Source：rational@enermaster.com.tw (2010/09/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (4)從馬車到氫車】

(p.78)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

會從BUS(點對點)開始應用FCV(燃料電池車) ▽與轎車相比﹐BUS可較快實用化FCV的理由有下列幾項。 (1)首先﹐與PEMFC的性 能 有關。近年來性能顯著提升的PEMFC﹐其輸出功 率雖仍不及汽油引擎﹐但已能夠與BUS及卡車的柴油引擎 相抗衡。 ‧因此﹐導入FCV可根除柴油引擎造成的問題﹐如影響環境的氮氧化物 (NOx)、硫氧化物 及粉塵 等的排放﹐整體而言﹐還可大幅減少CO2 。 (2)正因為BUS車 體 龐大﹐所以易於搭載仍在開發中的FC。 ‧FC系統雖已朝向小型化發展﹐但體積仍舊比現存的汽車引擎大上許多。 ‧但若將它搭載於BUS﹐則由於空間充裕 ﹐因此並不會成為問題。 (3)此外﹐針對重大課題之一的燃料供給基 礎 設 施 。 ‧由於BUS幾乎僅會繞行固定的路線 ﹐因此燃料供給站只要設置一個就足 夠 了。 (4)由於是公共 交通設備﹐也較容易取得導入資 金 的 援 助 。 ‧若考量到公共利益﹐可暫時避免與汽油車及柴油車正面進行價格 競爭。

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源(5)普及化的問題】

(p.79)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/09/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(05)汽車用FC】

(p.80)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

氫安全？氫脆現象…不銹鋼@高壓高溫

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

H2需700Bar燃料箱(複合碳材)100L駛500kM

△高強度的不 銹 鋼 暴露在氫氣中﹐尤其是在高溫高壓下﹐容易發生氫 脆 現 象﹐失去強度﹐產生裂縫。 ▽但是﹐選擇合 適 的 材 料 ［Rational編註：如≒碳 纖 維 複合材料 ］就能避免 氫脆現象的發生。

(p.81) Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【(全華科技)201003(AlanG.MacDiamid)燃料電池技術(03)FC的燃料與氧化劑供應】

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

SUZUKI的FC機車(125cc)氫700Bar…FC600W+BT500Wh

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源(5)普及化的問題】

(p.82)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

HYBRID(混合)電力型FCV(燃料電池車)原理

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(日經BP社)20091023(東京車展)鈴木開發出續航距離達到350km的燃料電池踏板摩托車(BURGMAN)】

(p.83)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (4)從馬車到氫車】

(p.84)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(Ballard.com)Stack(all)ProductPortfolio(1)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【 (Ballard.com)Stack(all)ProductPortfolio】

(p.85)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(Ballard.com)Stack(all)ProductPortfolio(3)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(Ballard.com)Stack(all)ProductPortfolio(2)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【 (Ballard.com)Stack(all)ProductPortfolio】

(p.86)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(Ballard.com)Stack(all)ProductPortfolio(4)

1.6bar(g)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【 (Ballard.com)Stack(all)ProductPortfolio】

(p.87)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【 (Ballard.com)Stack(all)ProductPortfolio】

(p.88)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(plugpower)PEMFC(5kW)for Substation@Outdoor(停產?)

Source: rational@enermaster.com.tw (2006/12/20) 【 (plugpower.com)PEMFC(5kW) for Substation @Outdoor】

(p.89)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(plugpower.com)RGFC(GenSys_Home) HT-PEMFC,160~180℃(5kW~2.5kW~0.5kW)NG,ATR (CHP85%,DC30%)Burner7kW,25kW(AC,250kG)Indoor

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【 (plugpower.com)RGFC(GenSys_Home) HT-PEMFC,160~180℃(5kW~2.5kW~0.5kW)NG,ATR】

(p.91)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(plugpower.com)PEMFC(GenDrive_Lift)Hybrid@Cap (GD-160,8.7kW)(GD-170,10.1kW)350Bar,1.8Kg,180Sec

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【 (plugpower.com)PEMFC(GenDrive_Lift)Hybrid@Cap(GD-160,8.7kW)(GD-170,10.1kW)(Dc36~48V)350Bar,1.8Kg,180Sec】

(p.90)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(plugpower.com)RGFC(GenSys_Remote)LT-PEMFC ,80℃(6kW~1kW)LPG,AC,550kG(DC30%)Outdoor

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【(plugpower.com)RGFC(GenSys_Remote)LT-PEMFC,80℃(6kW~1kW)LPG,AC,550kG(DC30%)Outdoor】

(p.92)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

PlugPower與HONDA合作共推出了3代的 HES (Home Energy Station﹔家庭能源站)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (3)支配人類生活的燃料電池】

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(IdaTech)PEMFC_Electra H2-I

(p.93)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(IdaTech)PEMFC_ElectraGen™5 vs. H2-I

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/07/) 【 (IdaTech.com)PEMFC(ElectraGen)5000W(ElectraGenH2I≒-5℃)(Gen5≒-40℃)】(p.95)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/07/) 【 (IdaTech.com)PEMFC(ElectraGen)5000W(ElectraGenH2I≒-5℃)(Gen5≒-40℃)】(p.94)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(IdaTech)PEMFC_ElectraGen5 vs. H2-I

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/07/) 【 (IdaTech.com)PEMFC(ElectraGen)5000W(ElectraGenH2I≒-5℃)(Gen5≒-40℃)】(p.96)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(IdaTech)RMFC(ElectraGen _XTR)1~5kW

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/07/) 【 (IdaTech.com)RMFC(ElectraGen_XTR)1~5kW)】

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(IdaTech)RMFC(ElectraGen_XTR)1~5kW

(p.97)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(IdaTech)RGFC(EtaGen5)0.8~4.6kW(NG,LPG)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/07/) 【 (IdaTech.com)RMFC(ElectraGen_XTR)1~5kW】

(p.98)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

Reformer…傳統 vs. 鈀分離膜

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/10/); (工業材料)2007/10(吳俊達)Reformer產氫技術的發展與應用 Source: rational@enermaster.com.tw (2010/07/) 【 (IdaTech.com)RGFC(EtaGen5)0.8~4.6kW(NG,LPG))】

(p.99)

〈Zissis〉《On-Board Vehicle﹐Cost Effective Hydrogen Enhancement Technology for Transportation PEM Fuel Cells》 ［Hydrogen﹐Fuel Cells﹐and Infrastructure Technologies﹐2003］

(p.100)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

Reformer產氫: 線上&集中式↑

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/10/); (工業材料)2007/10(吳俊達)Reformer產氫技術的發展與應用

日本FCV加氫站…多為Reform(重整)製氫

(p.101)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

供氫方式： 短期(d) → 中期(e) →長期(a~c)?

Source: rational@enermaster.com.tw (2008/07/) 【(全華科技)200808(SCE.Net)圖解新能源百科(6)能源利用的新技術】

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(p.103)

Source: rational@enermaster.com.tw (2008/07/) 【(全華科技)200808(SCE.Net)圖解新能源百科(6)能源利用的新技術】

(p.102)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

HRES (Home R-Energy Station≒家庭再生能源站)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(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.104)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(protonenergy.com)HG(HOGEN)S-Series(1) 6.7kWh/m3 ［消耗6.7度電→(產氫量可發)1度電］

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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)

☉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

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

☉建議: SOFC(10W←100W←1kW→10kW→100kW) Source：rational@enermaster.com.tw(2010/08) 【(protonenergy.com)HG(HOGEN)200Psi≒13.8Bar(S10≒250LPH)(S20≒500LPH)(S40≒1000LPH)6.7kW(NTD4M)】

(p.105)

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集中策略:100~1kW@可攜&家用、100kW@巴士&產業

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(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.107)

(p.106)

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集中策略: PEMFC (RMFC & RGFC) 、SOFC

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (2)多樣化的燃料電池】

(p.108)

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EMT報導推廣@工商時報FC專輯(如:第5期)

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FC系統商品化專業設計項目比較表 比較項目 啟動電力 HYBRID 快充電池 保護電池 FC外接UPS FC整合UPS 遠端監控Cells 控制觸媒製氫 不同純度氫源 電力指示燈 氫氣洩漏 燃料使用時間 燃料殘餘量 自動防護 自動活化 安全與認證

Source: rational@enermaster.com.tw (2009/09/10)【 (工商時報)20090910(第05期)燃料電池商品化分工(專輯)】

(p.109)

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(General)非商品化設計(缺點) 當電池沒電就無法啟動 採用貴一倍之3kW的FC 否則電池很快沒電可HYBRID 電池殘餘太少時容易充壞電池 FC通常無法跟UPS分離單獨使用 外接UPS技術簡單但增加成本 外掛一台專用PC才能上網傳輸 固定製氫量導致氫氣過多或不足 只能適合特定純度的氫源，否則 FC發電量無法維持滿載 無法得知FC發電還是電池供電 缺偵測、有警報無顯示、外接 若無並聯則需關機更換補充 否則不知何時該更換補充燃料 否則持續拉載將有損Stack壽命 超過兩週就難承受滿載發電 示範過後仍難接單量產銷售

Source: rational@enermaster.com.tw ［育成雙月刊 (2009/10)］【燃料電池 有環保概念(原名=燃料電池的趨勢與創新)】

(p.110)

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(EnerMaster)DM(EM-H1000D1)Features

案例(EnerMaster)DM(EM-H1000D1)

Source： rational@enermaster.com.tw (2010/06/08)【 (EnerMaster)DM(EM-H1000D1)2010605(Erin).pdf】

(EnerMaster)商品化設計(優點) 二次電池沒電時仍可啟動 僅用1kW的FC可輸出瞬間3kW HYBRID需要電池能邊用邊快充 使電池免於被充壞的切換電路 可採用穩定的UPS現成品(無需訂作) 可選擇內建UPS模組(省卻多餘成本) 無需外接PC即上網讓遠端監控 自動控制在負載即時需要的氫氣量 可同時外接異種氫源：氫氣罐供 氫、加水產氫、甲醇製氫 無需PC就可看見瞬間FC發電量 內建可偵測並警報及顯示洩漏 無限制(可邊用邊抽換/添加) 顯示並警報燃料殘餘用量不足 殘餘燃料不足則自動關機防護 免加濕架構簡單但必須活化 兼具全球性法規要求及情境安全

(p.111)

Source： rational@enermaster.com.tw (2010/06/08)【 (EnerMaster)DM(EM-H1000D1)2010605(Erin).pdf】

(p.112)

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(EnerMaster)DM(EM-H1000D1)PK

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EMT的1000W採VIP&BLOG銷售&升級 升級階段

第1階段 基本型

第2階段 氫氣手動閥

第3階段 除水器 (加水產氫)

1. 燃料電池模組 原廠內建控制板 更換能碩自行開發控制板

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2. 電力轉換模組 加裝二次電池後可混合動力

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3. 電力顯示與偵測警報模組

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4. 燃料輸入模組 氫氣手動閥開關 除水器

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升級項目

第4階段 微電腦 自動控制

第5階段 遠端監控

第6階段 混合動力

第7階段 不斷電系統

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5. 網路遠端監控模組 6. 加裝外接不斷電系統介面 外接不斷電系統 元升 （必須加計新台幣 級費用）

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7. 加裝外接甲醇製氫機介面 外接甲醇製氫機 元升 （必須加計新台幣 級費用）

Source： rational@enermaster.com.tw (2010/06/08)【 (EnerMaster)DM(EM-H1000D1)2010605(Erin).pdf】

(p.113)

(p.114)

Source: rational@enermaster.com.tw (2009/08/24)

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第8階段 甲醇產氫

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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

Thank You

‧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

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

☉建議: SOFC(10W←100W←1kW→10kW→100kW) (p.115)

(p.116)

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定置型FC: 1kW@家用、100kW@產業、1MW@電廠

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(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.117)

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(2005~2008年)小型固定式燃料電池(比例)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【 (FuelCellToday.com)Small Stationary Survey 2009】

(p.119)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

小型固定式燃料電池數(每年&累計)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【 (FuelCellToday.com)Small Stationary Survey 2009】

(p.118)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

FC壽命…性能降低原因≒白金燒結和脫落

Source: rational@enermaster.com.tw (2009/12/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(03)FC的構造】

(p.120)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

FC@UPS:少用&急開(Stack壽命500Hrs)!CHP?

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(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.121)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

日本1kW家用RGFC通用BOP@CHP

Source：rational@enermaster.com.tw (2010/09/)【 (日本FC推進室)201003(NEDO)家庭用FC關連補機類(共通仕樣)1KW】

(p.122)

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家用FC的CHP(熱電共生系統)架構

FC的CHP(熱電共生系統)於家庭的利用

(p.123) Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/)【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (3)支配人類生活的燃料電池】;http:\\happyfc.nef.or.jp

(p.124) Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (3)支配人類生活的燃料電池】http:\\happyfc.nef.or.jp

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

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1kW家用RGFC@CHP： 45%熱+35%電

熱電共生(CHP)FC系統的流程

電廠產生電力

輸配電損耗 電廠發電產生的廢熱 FC產生電力 及熱回收

FC包括燃料改質及發電過程排掉的廢熱 Source: rational@enermaster.com.tw (2008/10/); (全華圖書)200810(RyanO'Hayre)燃料電池基礎(10)燃料電池系統整合和次系統設計(p.125)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

日本PEMFC家用CHP 大規模示範性能實測

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/08/) 【 (工業材料)201007p121(張文振)日本家用定置型燃料電池產業發展現況】 Source﹕NOC Data at Large Scale Demo Project

(p.127)

(p.126)

Source: HappyFC.NEF.or.jp

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

日本PEMFC家用CHP大規模示範之節能減碳

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/08/) 【 (工業材料)201007p121(張文振)日本家用定置型燃料電池產業發展現況】 Source﹕NOC Data at Large Scale Demo Project

(p.128)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

JP家用FC增益(每年JPY5萬)10年≒JPY50萬

家用燃料電池CHP容量確定方式

Source: rational@enermaster.com.tw (2006/11/) <<圖解FC百科>>(全華科技(實用電子)2004/11王建義-譯) Source: rational@enermaster.com.tw (2010/08/) 【(全華科技)201003(AlanG.MacDiamid)燃料電池技術(05)質子交換膜燃料電池】 (p.129)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(p.130)

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家用燃料電池CHP熱水供應系統_示意圖

一般獨棟住宅之負荷型態

Source: (全華科技)200411(王建義)圖解燃料電池百科(4-08)家庭使用電力之8成左右由燃料電池供應(田- 健)

(0-02)FC及相關商品之市場動向(風間智英@(株)野村綜合研究所(技術、產業部)主任師)

(p.131)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/08/) 【(全華科技)201003(AlanG.MacDiamid)燃料電池技術(05)質子交換膜燃料電池】 (p.132)

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大阪瓦斯的「學習控制」運轉模式

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日本PEMFC家用CHP控制…全自動學習

(p.133)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/08/) 【 (工業材料)201007p121(張文振)日本家用定置型燃料電池產業發展現況】

(p.134)

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家用CHP(熱電共生型)FC的運轉策略(電)

家用CHP(熱電共生型)FC的運轉策略(熱)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(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.135)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(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.136)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

日本家用故障部位別的件數與比率

目標效率各要素技術的突破(1kW機)

(2005年度第1期175台2005年10月~2006年9月)

300W

300W (p.137) Source: (全華科技)200411(王建義)圖解燃料電池百科(4-08)家庭使用電力之8成左右由FC供應(田- 健@大阪氣體)

Source: (NEF.or.jp)20070309(平成18年度)定置用FC大規模實證事業報告會 (1)定置型FC大規模實證事業平成18年度（2006年）成果的概要(by財團法人新能源基金會)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(p.138)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

觸媒低Cost化目標案

觸媒Cost (萬円/kW) 實用觸媒目標(觸 媒合理化, 提昇耐 久性)

正式商品觸媒 製造(量產 化, 實機檢測)

正式商用機 目標 (萬円/kW)

(p.139)

(p.140)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

日本定置型FC導入方案及時程

Source: (NEF.or.jp)20070309(平成18年度)定置用FC大規模實證事業報告會 (1)定置型FC大規模實證事業平成18年度（2006年）成果的概要(by財團法人新能源基金會)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

日本家用FC~發展的意義

(p.141)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

日本定置型耗能 (漸增) 2010年FC目標=2.1M(kW)??

Source：【20091027(MOEA,BOE,ITRI)發展綠能產業與建構低碳社會(03)日本定置型FC(熱電)商業化(Dr.Honda@GasAndPowerCo】 (p.143)

Source: (NEF.or.jp)20070309(平成18年度)定置用FC大規模實證事業報告會 (1)定置型FC大規模實證事業平成18年度（2006年）成果的概要(by財團法人新能源基金會)

(p.142)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

日本FC發展意義：環保、能安、經濟成長

144 Source：【20091027(MOEA,BOE,ITRI)發展綠能產業與建構低碳社會(03)日本定置型FC(熱電)商業化(Dr.Honda@GasAndPowerCo】 (p.144)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

日本家用FC成本&數量… JPY120萬@2010(1 萬台)﹔JPY50萬@2015(30萬台)

1kW家用RGFC@CHP成本目標JPY50萬

145 Source：【20091027(MOEA,BOE,ITRI)發展綠能產業與建構低碳社會(03)日本定置型FC(熱電)商業化(Dr.Honda@GasAndPowerCo】 (p.145)

(p.146)

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日本家用FC含CHP售價：JPY300萬@2009﹔邁入普及 @2010 ﹔JPY50萬@2015普及﹔JPY40萬@2030正式普及

資料來源﹕大和證券投資情報部根據NEDO「定點燃料電池系統Roadmap」、 瓦斯公司資料製成。 *1﹕固定式燃料電池大規模測試實驗的合計基礎 *2﹕2009年日本政府提供每台最高140萬日圓的補貼 *3﹕發電效率根據低位發熱量基準 Source: rational@enermaster.com.tw (2010/03/) 【20100302(大和國泰證卷)燃料電池即將正式邁入普及階段(日本大和國泰)】

(p.147)

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ENEOS CELLTECH的ENE‧FARM產能規劃

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/08/) 【 (工業材料)201007p121(張文振)日本家用定置型燃料電池產業發展現況】 Source﹕Nippon Oil Company

(p.148)

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ENE‧FARM成本… JPY300萬@2009；JPY200萬 @2010(1萬台)；JPY120萬@2012；JPY50萬@2015

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/08/) 【 (工業材料)201007p121(張文振)日本家用定置型燃料電池產業發展現況】 Source: New Energy Foundation

(p.149)

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日本1kW家用RGFC通用BOP的B3(2)

Source：rational@enermaster.com.tw (2010/09/)【 (日本FC推進室)201003(NEDO)家庭用FC關連補機類(共通仕樣)1KW)】

(p.151)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

日本1kW家用RGFC通用BOP的B3(1)

Source：rational@enermaster.com.tw (2010/09/)【 (日本FC推進室)201003(NEDO)家庭用FC關連補機類(共通仕樣)1KW)】

(p.150)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

日本1kW家用RGFC通用BOP的B3(3)

Source：rational@enermaster.com.tw (2010/09/)【 (日本FC推進室)201003(NEDO)家庭用FC關連補機類(共通仕樣)1KW)】

(p.152)

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日本PEMFC家用CHP系統主要製造商 (1)

日本PEMFC家用CHP系統主要製造商 (2)

☉ENEOS Celltech (Former SANYO) ‧NG/LPG 750 W

☉TOSHIBA FCP ‧NG/Kerosene 700 W

☉MATSUSHITA (Panasonic) ‧NG 1000 W

☉EBARA ‧NG/LPG 1000 W

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/08/) 【 (工業材料)201007p121(張文振)日本家用定置型燃料電池產業發展現況】

(p.153)

☉TOYOTA ‧NG 1000 W

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/08/) 【 (工業材料)201007p121(張文振)日本家用定置型燃料電池產業發展現況】

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(p.154)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(Matsushita)F01(CN1280933C)(Fig.4) 氫生成器構成圖

(Sanyo)F01(CN1455966)

(45)水供給器 (46)水蒸氣發生器 (44)原料燃料供給器

(47)水蒸氣供給器 (42)轉換器(Shift) (43)CO淨化器 (200℃~350℃) (100℃~200℃) (43a)CO淨化催化劑 (53)生成氣體出口 (42a)轉換催化劑層

(51)淨化用空氣供給器 (用來氧化CO) (50)淨化氣體供給器 (啟動前排除殘氣) (41)改質器 (650℃~750℃) (41a)改質催化劑層

Source: rational@enermaster.com.tw (2008/02/); (Sanyo)F01(CN1455966)質子交換膜FC發電裝置

(p.155)

(48)水蒸氣供給器

(52)冷凝水排出口

(49)加熱器(燃燒器)

Source: peter@enermaster.com.tw (2008/05/28); (Matsushita)F01(CN1280933C)發電裝置及其運作方法

(p.156)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

Matsushita(CN1277144)Fig.1:實施1~的結構簡圖

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Matsushita(CN1277144)Fig.2:

氣體出口7

單獨使用第2催化劑層的情況(b)

第2催化劑層6 改性氣體供給部分1

單獨使用第1催化劑層的情況(a) 將第1催化劑層和第2催化 劑層直列配置的情況(c) 第1催化劑層5 氧供給部分2 反應室4

泵3

(p.157)

Source: rational@enermaster.com.tw (2008/02/); (Matsushita)F46(CN1277144)氫精製裝置

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Matsushita(CN1418387)Fig.1: 實施方式的結構

Source: rational@enermaster.com.tw (2008/02/); (Matsushita)F46(CN1277144)氫精製裝置

(p.158)

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Matsushita(CN1418387)Fig.3:催化劑層上游面的溫度變化

改性器11 控制裝置17

含氫氣體的氣體出口22

改性催化劑層20 --

保溫材料21

使烴流量變化的比例閥14a 供烴管道14

點火器18

預熱催化劑的燃料器19

可使空氣量變化的風機15a 反應室4

空氣的管道15 供水管道16 可使水量(水蒸汽量)變化的泵16a

預混室12

氣化室13

Source: rational@enermaster.com.tw (2008/09/); (Matsushita)F16(CN1418387)製氫裝置及其運轉方法

(p.159)

Source: rational@enermaster.com.tw (2008/09/); (Matsushita)F16(CN1418387)製氫裝置及其運轉方法

(p.160)

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Matsushita(CN1418387)Fig.3:催化劑層上游面的溫度變化 甲烷 實施例1 (圖3a) ‧穩定運轉 10升/分 ‧穩定運轉後 每秒降低0.2升/分 50秒鐘後停止→ 比較例1(圖3b) ‧穩定運轉 10升/分 ‧穩定運轉後 每秒降低0.2升/分 50秒鐘後停止→

水蒸汽

10升/分 30升/分 每秒增加0.2升/分 30升/分(維持) 10秒鐘後停止→ 5分鐘後停止 10升/分 10升/分(維持) 10秒鐘後停止→

比較例2(圖3c) ‧穩定運轉 10升/分 10升/分 ‧穩定運轉後 每秒降低0.2升/分 10升/分(維持) 50秒鐘後停止→ 10秒鐘後停止→ 比較例3(圖3d) ‧穩定運轉 10升/分 ‧穩定運轉後 10升/分(維持)

空氣

催化劑層溫度

水吸熱補償不夠

5分鐘後停止

溫度急速升高

30升/分 每秒升高0.2升/分 5分鐘後停止

10升/分 30升/分 每秒增加0.6升/分 每秒減少0.6升/分 50秒鐘後停止↓ 5分鐘後停止↓

10秒鐘後停止

甲烷氧化劇烈 溫度陡速升高

甲烷殘留

無異常升高

Source: rational@enermaster.com.tw (2008/09/); (Matsushita)F16(CN1418387)製氫裝置及其運轉方法

Idemitsu(出光興產)＋Corona灯油型1kW ☉出光興產與Corona 早在2004年4 月起即共同合 作開發灯油型的家用燃料電池。 ‧2007年2 月初更進一步宣布，針對以灯油為燃料 的家用燃料電池系統，雙方合作開發出可從灯 油中抽出氫的重組器。 ☉該使用出光興產所研發之觸媒的重組器，外形 尺寸是最大尺徑231mm x 高度637mm、體積約 25 l、重量約17kg，可因應額定輸出1000W級的 燃料電池系統，使從灯油中抽出氫的重組效率 達到80%，從啟動到發電約需40 分鐘。 ‧該重組器在設計上以量產為前提，減少零組件數 目與焊接部份，並調整材料的使用，讓重組溫 度下降，使用耐久性提升。

水吸熱補償放熱 無異常升高

30升/分 30升/分(維持)

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(p.161)

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/09/); (Materialsnet)VIP(2007/09/13)FC的新應用發展動向

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(p.162)

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(TokyoGas-F02=OsakaGas-F04) Fig.1

(出光興產)F02(CN1678390)Fig.1 Air Pump (35)

Air Blower (138)

Cathode (34C)

Air Pre-Heater (139)

Condenser (36)

Cathode (102)

Water Pump(24)

… Two-Stack-MCFC

Cathode (34C)

Cooling Device (140)

Gas/Liquid Sep. (36)

Recycling Blower (143) Water Processor (150)

Fuel (21)

Water Pump(151)

D-S (23) Vaporizer (1) Reform (31) WGS (32)

D-S (133)

CO移除(33)

Pre-Heater (134)

Anode (34A)

Reform (130)

Combustion (31A)

FG (Fuel Gas)

Liquid Cooler (37A)

FG Line (131)

Heat Exchanger (37B)~Water

Anode (103)

Cooler (37C)~Air

… Two-Stack-MCFC

Liquid Pump (37D) Source: rational@enermaster.com.tw (2008/05/); (Idemitsu)F02(CN1678390)脫除硫化合物的吸附劑、生產氫的方法和FC體系

Combustion (161) (p.163)

Heating Chamber (130b) Source: rational@enermaster.com.tw (2008/05/); (TokyoGas)F02(US5221586)PowerGenerationSystemUsingFuelCells=(OsakaGas)F02(p.164)

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(OsakaGas)F02(US5302470) Fig.2

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(EbaraBallard)F01(US2007122666)Fig.1

Raw Fuel (1); D-S (2a) Mixer (3) Steam Reform (4) CO-Shift Converter (5) =Pd PAFC (6); Anode (7) Burner=Combustion (11) Heat Exchanger (12) Condenser (13) Air (9) Air Compressor (8) Cathode (10) Water (14) ▲Water Supply Pump(15) Cooling Water Pump (16) Heat Exchanger (17) Gas/Water Separator (18) Load (19)

(p.165)

Source: rational@enermaster.com.tw (2008/02/); (OsakaGas)F02(US5302470)FuelCellPowerGenerationSystem

(p.166) Source: rational@enermaster.com.tw (2008/05/); (EbaraBallard)F01(US2007122666)MethodOfOperatingFuelCellSystemAndFuelCellSystem

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SOFC比PEMFC…發電、開機、體積、燃料

(LG)F40(CN1567622)Fig.2: FC系統組成框圖 水泵(16)

操作溫度 發電效率

加濕器(17)

反應堆(13) 重整器(12)

電力轉換器(14) 變壓器(14a)

燃料供給閥(18)

逆變器(14b)

燃料罐(11) 燃料供給閥(19)

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反應爐(12a) 燃燒器(12b) 燃料極(13b) 空氣極(13c) 電解質膜(13a)

第一蓄電池(21) 第二蓄電池(22)

(p.167)

PEMFC ~ 80°C ‧36%

熱回收效率 (LHV) 燃料 啟動時間

‧45% ‧H2 ☉短 ‧可每天開機 ‧開機≒0.5小時

額定功率

‧1~100 kW ‧280L (09FY Model) ‧65°C(@120L)

尺寸 (1 kW Class) 熱水溫度

SOFC ~ 750°C ‧45% ‧40~45% ‧H2、 CO ☉長 ‧連續運轉 ‧開機≒2小時 ‧1 kW~100 MW ‧150L ▲ (09FY Model) ‧80°C▲(@70L)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/08/) 【 (工業材料)201007p121(張文振)日本家用定置型燃料電池產業發展現況】

(p.168)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

日本CHP@SOFC優於PEFC：電>熱、總效率

169 Source：【20091027(MOEA,BOE,ITRI)發展綠能產業與建構低碳社會(03)日本定置型FC(熱電)商業化(Dr.Honda@GasAndPowerCo】 (p.169)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

SOFC比PEMFC…發電、體積、壽命…全優!

Source：【20091027(MOEA,BOE,ITRI)發展綠能產業與建構低碳社會(03)日本定置型FC(熱電)商業化(Dr.Honda@GasAndPowerCo】 (p.170)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

日本CHP@FC小型化…安裝@陽台→窗台

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SOFC 家用CHP系統(700 W)-1,2 (1) Kyocera開發

171 Source：【20091027(MOEA,BOE,ITRI)發展綠能產業與建構低碳社會(03)日本定置型FC(熱電)商業化(Dr.Honda@GasAndPowerCo】 (p.171)

(2) Kyocera 、大阪瓦斯、 TOYOTA 、AISIN 精機

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/08/) 【 (工業材料)201007p121(張文振)日本家用定置型燃料電池產業發展現況】

(p.172)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

SOFC 家用CHP系統(700 W)-3,4 (3) ENEOS開發

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ENEOS家用SOFC含CHP性能(2009 Model)

(4) Kyocera、東京瓦斯、Rinnai、 Gastar…共同開發

項目

規格( LPG)

額定功率 發電效率 (目標) 熱回收效率 (目標) 尺寸cm3(燃料電池單元) 尺寸cm3 (熱水筒單元) 體積(熱水筒)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/08/) 【 (工業材料)201007p121(張文振)日本家用定置型燃料電池產業發展現況】

(p.173)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

日本SOFC實證安裝進度與廠家分布情形

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/08/) 【 (工業材料)201007p121(張文振)日本家用定置型燃料電池產業發展現況】 NOC Data at Large Scale Demo Project

(p.175)

≒700 W ≒45% ≒45% ≒W56× H90 × D30 ≒151L ≒W70 × H170 × D30 ≒357L ▲ ≒70 L @75°C ▲

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/08/) 【 (工業材料)201007p121(張文振)日本家用定置型燃料電池產業發展現況】

(p.174)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

SOFC燃料+水蒸汽(以“外重整”示意)

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/07/01); (全華科技)燃料電池(黃鎮江)2003/11/(06)SOFC

(p.176)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

SOFC內重整反應示意圖(表↓)

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/07/01); (全華科技)燃料電池(黃鎮江)2003/11/(06)SOFC

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

SOFC發電原理(改質氣體為燃料)

(p.177)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

圓管式SOFC燃料氣體處理方式

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/07/01); (全華科技)燃料電池(黃鎮江)2003/11/(06)SOFC

(p.178)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

TOTO於2002年SOFC熱自主模組試驗機

(a) 與空氣在燃燒室混合後進行燃燒﹐ (b) )將其導回燃料氣體迴路中在重新進入 燃料電池進行電化學反應 所得餘熱可作為燃料電池進口空氣預 熱之用

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/07/01); (全華科技)燃料電池(黃鎮江)2003/11/(06)SOFC

(p.179)

(p.180) Source: (全華科技)200411(王建義)圖解燃料電池百科(2-06)採用濕式法之圓筒型SOFC開發(上野晃@東陶=TOTO)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

TOTO燃料電池業務計畫…V-Plan 2017

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/03/) 【20100302(大和國泰證卷)燃料電池即將正式邁入普及階段(日本大和國泰)】

(p.181)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

營業用(200kW)PAFC熱電共生系統

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (3)支配人類生活的燃料電池】

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

定置型FC中發展最快的PAFC但COST高

Source: rational@enermaster.com.tw (2009/12/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(06)定置型FC】

(p.182)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

製造殺菌劑的燃料電池系統

(p.183)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(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.184)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

日本(西島醫院)採LPG於PAFC災害緊急應變

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(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.185)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

利用沼氣發電的PAFC

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (3)支配人類生活的燃料電池】

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

連續厭氧發酵:有機物質甲烷

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/08/); (高立圖書)環境科學概論(白子易,莊順興)2006/08

(p.186)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

利用廚餘或有機垃圾發電的PAFC

(p.187)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(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.188)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

活用(熱&電&CO2)氫能源之北海道(想像圖)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

電廠CO2回收與循環使用技術

Source: (全華科技)200411(王建義)圖解燃料電池百科 (4-13)結合燃料電池之「十氫敘高速公路構想」與北海道計畫(市川勝@北海道大學(觸媒研究中心)教授)

(p.189)

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美國Cinergy採Ballard的PEMFC (250kW)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【(全華科技)201003(AlanG.MacDiamid)燃料電池技術(05)質子交換膜燃料電池】 (p.191)

Source: Rational_You.LS/EnerMaster (2007/07/); (全華科技)燃料電池(黃鎮江)2003/11(01)燃料電池簡介

(p.190)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

已實用化的定置型(PAFC、PEMFC、SOFC)

Source: rational@enermaster.com.tw (2009/12/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(06)定置型FC】

(p.192)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

SOFC/GT複合發電站: 發電效率=60%

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

核電廠(建10年)≒ 1M*1kW*JPY50萬(壽命10年) △輸出功率高達1M kW的核能發電廠 ﹐不僅建設長達10年◆以上﹐還必 須從發電廠至需求地建構長距離輸電設備﹐成本和損耗均居高不下。 △核能發電廠的建設費用﹐平均每1MkW須耗費4000億日元的鉅資﹐ ‧除此之外﹐再加上維修費用、放射性廢棄物處理費用及長距離輸電的費用﹐ 1kW的發電成本竟高達50萬日元 。

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (2)多樣化的燃料電池】

(p.193)

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ENE‧FARM目標…2.5M1kW≒2核電@2030

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/08/) 【 (工業材料)201007p121(張文振)日本家用定置型燃料電池產業發展現況】 Source﹕Nippon Oil Company

(p.195)

Source: rational@enermaster.com.tw (2009/12/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(06)定置型FC】

(p.194)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

低碳@Refom→FCV@2030→零碳@2035

196 Source：【20091027(MOEA,BOE,ITRI)發展綠能產業與建構低碳社會(03)日本定置型FC(熱電)商業化(Dr.Honda@GasAndPowerCo】 (p.196)

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(SMA.de)H2-Island-Extension@FC+PV+Grid

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)

☉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

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

☉建議: SOFC(10W←100W←1kW→10kW→100kW) Source: rational@enermaster.com.tw (2010/08/) 【(SMA.de)DC-AC(HydroBoy-2524HF)Input≒DC25~70V@1500W或2500W(Output≒AC230V).pdf】

(p.197)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

可攜式FC: 1W@手持、10W@隨身、100W~1kW @手提

(p.198)

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Portable FuelCell (2005-2010) Unit Shipments ☉2010 has seen a rapid increase in the number of unit shipments over 2009, with almost ten times the units shipped in 2009. ‧Note that this is largely due to the substantial increase in shipments of educational fuel cell units (including fuel cell toys), which exceeded 100,000 units in the past year. ‧This reflects the aggressive building of market share that has occurred by the likes of Horizon and Heliocentris.

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(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.199)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【 (FuelCellToday.com)2010PortableFuelCellAnalysis】

(p.200)

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可攜式燃料電池為成長最快速的FC市場 ☉MarketResearch 於2010年9月公布了SBI的燃料電池產業研究報告「Fuel Cell Technologies Worldwide」，報告中預測 ‧2010燃料電池的市場將會達到五億九千八百萬美元 ‧並於2014年 成長至12億 美 元 ， ‧而在過去幾年燃料電池市場的年複合成長率(CAGR)也達到20%。 ‧而美國 和日本 去年為此市場之龍頭。 △而關於燃 料 電 池 電 動 車 的市場，各方專家的意見較為分歧， ‧有人認為燃料電池電動車最快要到2030年 才會普及， ‧但有些人認為到2015年 燃料電池電動車就可以達到普及化。

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(SFC.de)DMFC(udomi.de)DM(EFOY-PRO)Fuel 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(??)

☉可 攜 式 燃料電池為成長最快速 的部分，但有很多成長的來源為玩具 或 是教育性質 的低 瓦 數 燃料電池，例如：燃料電池遙控車 或是組合車 等。 ‧但是目前需求市場最大是燃料電池發 電 系 統 。 Source: rational@enermaster.com.tw (2010/12/) 【2010/09/(MarketResearch)Fuel Cell Technologies Worldwide (SBI)】

(p.201)

Source： rational@enermaster.com.tw (2010/06/08)【 (SFC.de)DMFC(udomi.de)DM(EFOY-PRO)201005】

(p.202)

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

(IWEI.com.tw)超級電匠(露營&電動工具)

Source： rational@enermaster.com.tw (2010/06/08)【 (SFC.de)DMFC(udomi.de)DM(EFOY-PRO)201005】

(p.203)

Source：rational@enermaster.com.tw(2010/06/17)【(IWEI.com.tw)超級電匠(100~300W)DC12~24V(9~18~22~40AH)(AC110V)】 (p.204)

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(可攜式) RMFC優於 Solar、Battery、發電機

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SFC-A25:25~80W,9.7Kg,1.5L/kWh The all-in-one power solution High flexibility and portability

Nominal Power: 25 W Peak Power: 80 W Weight: 9,7 kg Av. fuel consumption: 1,5 l/kWh Temperature range: -20° to + 40°C Noise Level: 40db (A) Various operation modes Direct Power Automatic recharge of batteries

Fuel gauging Compartment for 2,5 Liter Cartridges Source：rational@enermaster.com.tw(2010/06/08)【(SFC.de)DMFC(udomi.de)DM(EFOY-PRO)PK】

(p.205)

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SFC-A50:50W, 6.0Kg, 1.1L/kWh

Source： rational@enermaster.com.tw 【 (SFC.de)200412(Manfred_Stefener)Portable Direct Methanol Fuel Cell Power Units】

(p.206)

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(SFC.de)DMFC(udomi.de)(EFOY)Installation

The high-performance System for long term operation in remote and vehicle applications.

Nominal Power: 50 W Weight: 6,0 kg Av. fuel consumption: 1,1 l/kWh Temperature range: -20° to + 40°C Noise Level: 38 db(A) Full compatibility to existing battery powered systems.

Automatic Recharge of batteries Data interface for remote control Fuel gauging Standard Cartridges with 2.5, 5 and 10 Liter Source： rational@enermaster.com.tw 【 (SFC.de)200412(Manfred_Stefener)Portable Direct Methanol Fuel Cell Power Units】

1≒下層或邊緣空間 2≒沙發座位下方 3≒底部儲存空間

(p.207)

Source：rational@enermaster.com.tw(2010/06/08)【(SFC.de)DMFC(udomi.de)DM(EFOY-PRO)Installation】

(p.208)

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

Source：rational@enermaster.com.tw(2010/06/08)【(SFC.de)DMFC(udomi.de)DM(EFOY-PRO)RV@Travel】

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

(p.209)

(p.210)

Source：rational@enermaster.com.tw(2010/06/08)【(SFC.de)DMFC(udomi.de)DM(EFOY-PRO)WH@Loder】

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德國SFC認為DMFC vs. LIB

(SFC.de)DMFC(udomi.de)90W(EFOY-PRO)Hybrid

Volume, Weight, Cost

Li-Ion Battery including Charger and Cables

Li-Ion Battery

DMFC Path of best technology

△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 (2010/06/08)【 (SFC.de)DMFC(udomi.de)90W(EFOY-PRO)Series】

~ 50 Wh (p.211)

~ 200 Wh

Energy [Wh]

Source： rational@enermaster.com.tw 【 (SFC.de)200412(Manfred_Stefener)Portable Direct Methanol Fuel Cell Power Units】

(p.212)

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德國SFC產品技術的Roadmap

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Casio-RMFC-(micro-reactor) Schematic

SFC’s proven technology allows significant miniaturization and cost reduction

Weight, Volume, Cost Mobile Office P

M

M

P

Power Boy, Laptop DVD-slot

P

2003

2004

2005

Camcorder

2006

2007

Year

Source： rational@enermaster.com.tw 【 (SFC.de)200412(Manfred_Stefener)Portable Direct Methanol Fuel Cell Power Units】

(p.213)

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Casio-RMFC-4W-Device Config.

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/10/); FC Seminar at Hawaii (2006/11/13~17) by CASIO

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/11/); J Power Sources 2005 (V145) p0691~696 (Casio)

(p.214)

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Casio-RMFC-4W-System Schematic

(p.215)

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/10/); FC Seminar at Hawaii (2006/11/13~17) by CASIO

(p.216)

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Casio-RMFC-4W-Reformer~Thermal

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/10/); FC Seminar at Hawaii (2006/11/13~17) by CASIO

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

(p.217)

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

(p.218)

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Ultracellpower-RMFC@NB-LIB(2)

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

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

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(p.219)

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/07/01); (Ultracellpower.com)RMFC-XX25(Partnership)2006/06/08

(p.220)

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(IdaTech)RMFC(iGen)250W：SPEC

CN1846324(Fig.6)RMFC含H2回收 燃料電池系統 440

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燃燒用甲醇供應管線 27

Parameter ‧Power output ‧Voltage

發電用甲醇供應管線 29

燃料處理器(15)

‧Battery type ‧Electrical Turn Down ‧Fuel Consumption at Rated Power

≒Lead Acid ≒5:1 < 420 mL/hr < 15 min ‧Start-Up Time ‧Fuel consumption per Start (to online) < 130 mL ‧DC to DC Converter Efficiency > 92% > 20% ‧Overall System Efficiency * ‧High temperature operation ≒50℃ ‧Low temperature start- up ** ≒-20℃ ‧Altitude (without derating) ≒0 to 2000 m ‧Noise (7m) <▲dB

燃料電池(20)

Source: rational@enermaster.com.tw (2008/01/15); (Ultracell)F01=F02(CN1846324)高效微燃料電池系統和方法

Value ≒250 W ≒DC 12 or 24 V

(p.221)

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IdaTech﹕Ballard的Stack、RMFC (iGEN)、PEMFC

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/07/) 【(IdaTech.com)RMFC(iGen)250W(18Kg,15Min)】

(p.222)

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(IdaTech)RMFC(iGen)250W：Charger

☉IdaTech (美國﹕PEM) www.idatech.com ‧Idatech 生產［甲醇］重整器［RMFC(iGEN)］﹐也是燃料電池系統集成商。 ‧公司與 Ballard 公司就電池堆達成了協議。 ‧該公司生產的 ElectraGen 系列設備既是一種運行時間更長的關鍵備用電源﹐也可以用 作偏遠地區的電源。 ☉Idatech 公司是去年的大贏家﹐贏得了為印度SCME 集團提供 30000 台 5k瓦 UPS 系 統的大單。 ‧2009 年交付的首批訂單有 310 套系統﹐ ‧2010 年初還將部署 9690 套系統﹐2011 至2013 年還可能部署額外的 20000 台設備。 ☉根據該協定﹐IdaTech 還將與 ACME 集團成立合資企業﹐以便在印度建立一個低成本 的生產基地。 ‧該協議規定﹐在 2010 年初全面部署之前﹐IdaTech 和 Ballard 公司必須讓系統達到特 定的設計和性能標準。 ☉在認證方面﹐該公司的ElectraGen XTi 取得了 CE 和 CSA 認證﹐ElectraGen 取得了 CE、ANSI/CSA FC 1 認證﹐以及 NEBS 3 級認證。 Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【 (FuelCellToday.com)Small Stationary Survey 2009】

(p.223)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/07/) 【(IdaTech.com)RMFC(iGen)250W(18Kg,15Min)】

(p.224)

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(IdaTech)RMFC(iGen)250W：Applications(1)

(IdaTech)RMFC(iGen)250W：Applications(2) ◎On grid backup power including: ‧Low power telecom stations ‧Signaling ‧Sensing / telemetry ‧RFID monitoring ‧Controllers ‧Motors

◎iGen™ system provides backup power to critical applications: ‧Backup the electric grid ‧Backup PV or other primary power system ‧Battery charging ◎Ideal for: ‧Natural disaster ‧Inclement weather ‧Construction ‧Permanent or temporary installation

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/07/) 【(IdaTech.com)RMFC(iGen)250W: FuelCellSystemforBackupPower】

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◎Backup to PV arrays or other primary power source

(p.225)

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(IdaTech)RMFC(iGen)250W：Advantages(1)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/07/) 【(IdaTech.com)RMFC(iGen)250W: FuelCellSystemforBackupPower】

(p.226)

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(IdaTech)RMFC(iGen)250W：BPS

‧Maintains battery health ‧Simple installation ‧Very low maintenance ‧Very compact, especially compared to additional PV or batteries ‧Efficient, quiet operation ‧Not dependent on sunlight or wind ‧HydroPlus liquid fuel ‧Powerful controls, interface options, and monitoring

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/07/) 【(IdaTech.com)RMFC(iGen)250W: FuelCellSystemforBackupPower】

(p.227)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/07/) 【(IdaTech.com)RMFC(iGen)250W: FuelCellSystemforBackupPower】

(p.228)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(IdaTech)RMFC(iGen)250W：Testing(1)

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(IdaTech)RMFC(iGen)250W：Testing(2)

◎Demonstrated reliability for backup to grid connected applications ‧Components, modules, & systems cumulative testing for 10k of

hours & cycles ‧High humidity, low humidity ‧High temperatures, low temperatures ‧Wind, rain, sun, snow conditions

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/07/) 【(IdaTech.com)RMFC(iGen)250W: FuelCellSystemforBackupPower】

(p.229)

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(IdaTech)RMFC(iGen)250W：Comparison

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/07/) 【(IdaTech.com)RMFC(iGen)250W: FuelCellSystemforBackupPower】

(p.231)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/07/) 【(IdaTech.com)RMFC(iGen)250W: FuelCellSystemforBackupPower】

(p.230)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(IdaTech)RMFC(iGen)250W：Installations

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/07/) 【(IdaTech.com)RMFC(iGen)250W: FuelCellSystemforBackupPower】

(p.232)

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NanoDynamics- SOFC-Revolution 50H Hybrid

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

(p.233)

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Future Outlook of SOFC by NanoDynamics

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

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(p.234)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

Mesoscopic MesoGen-SOFC-250W

NanoDynamics-SOFC-NDRevolution-50H

項目 Weight / Size

Power

Operational Condition

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 vertical

Source: Rational_You.LS/EnerMaster (2006/12/22) Source: Rational_You.LS/EnerMaster (2006/12/22)

(p.235)

MesoscopicDevicesLLC(Datasheet)MesoGen-SOFC-250W(Military battery charger) 2005/

(p.236)

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BMW以車用APU所開發的500W小型SOFC

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低溫SOFC(1)微蜂巢結構-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。

◆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 Source: rational@enermaster.com.tw (2009/12/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(05)汽車用FC】

(p.237)

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

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(p.238)

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低溫SOFC(2)長1cm圓筒型-2

低溫SOFC(3)圓扁平狀與波浪狀-1

☉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。

☉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。

◆圖﹕圓筒型的 SOFC…直徑 1.6mm、直徑 0.8mm

◆圖﹕圓扁平狀的 SOFC

資料來源：產業技術總合研究所 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.239)

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

(p.240)

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案例VollerEnergy-PEMFC-ABC(2006)

低溫SOFC(4)可降低內阻的反應抑制層 ☉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

項目 Dimensions Weight Power Output

Operational Temperature Range

說明／內容 ‧38cm x 30cm x 20cm.

備註／其它 (=22.8L)

‧9 kg ‧70 Watts Maximum @ 13.8V DC max ‧AC: 65W (200W@ Peak) ‧DC :70W (200W@ Peak) ‧USB 1.5W ‧5~40 ℃ ‧system is equipped with a frost sensor which, provided the system is in standby mode, >>monitors the outside temperature and >>switches the system on automatically if the temperature falls below +2°C.)

‧65 Watts Maximum AC 230V / 110V (0.28 / 0.59A) 13.8VDC (5 A) 5VDC (300mA)

資料來源：TOTO Source: Rational@EnerMaster.com.tw (2006/12/22) Source: rational@enermaster.com.tw (2007/08/); (Materialsnet)VIP(2007/02/26) SOFC材料及其研發概況

(p.241)

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VollerEnergy-PEMFC-ABC(2006)外觀

(p.242)

VollerEnergy(Datasheet)PEMFC-ABC(=Automatic Battery Charger)

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VollerEnergy-PEMFC-ABC(2006)實體配置 控制電路板 操控顯示面板

DC12V Battery

循環水冷式 風扇散熱器

遠距遙控介面 DC 12V輸出 DC 5V輸出 AC 110V輸出

電池充電孔

散熱水箱 氫氣進口

PEMFC Stack (發 電堆) DC 12V, 70W

排水出口

空氣加濕器

DC/DC Converter

(p.243)

空氣泵浦 DC/AC Inverter

(p.244)

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VollerEnergy-PERMFC-ABC-Canister 項目 Ovonic Solid Hydrogen Storage Portable Canister 20G555B For Voller-ABC & VE100

說明／內容 ☉Technical specifications: ‧Diameter≒2.5 in. / 6.4cm ‧Length≒12.3 in. / 31.1 cm ‧Weight≒4.8 lbs. / 2.2 kg ‧Storage temperature≒-20~130°F／ -29~54°C ‧Operating temperature≒32~167°F／0~75°C ‧Re-filling≒Charges in approximately 2 hours at 250psig In flowing ambient air. ‧Hydrogen storage capacity, nominal≒18 grams / 201 std. liters (condition dependent) ☉Typical performance at 20°C, continuous operation:

VollerEnergy-PEMFC-RBC (2006)i 項目

備註／其它

說明／內容 備註／其他 ‧The Voller Remote Battery Charger (RBC) is an industrial fuel cell system designed to be mounted within a rack mount case enclosure occupying 4U of space. ‧The Voller RBC is designed to manually or automatically charge batteries.

It is powered by hydrogen gas which ‧from a normal hydrogen cylinder， can be supplied in two ways： available from any compressed gas supplier，which can be connected ‧a Voller Energy refillable cylinder externally. which is mounted within the product or ‧The system can be accessed via modem to determine fuel level， operational & battery condition statistics with the software provided.

Case

Fuel

(Actual appearance may vary)

Source: Rational@EnerMaster.com.tw (2006/12/22)

Source: Rational@EnerMaster.com.tw (2006/11/) (p.245)

VollerEnergy(Datasheet)PEMFC-ABC(=Automatic Battery Charger)

VollerEnergy(Datasheet)Fuel Cell Remote Battery Charger (RBC)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

VollerEnergy-RGFC-800W(1) 項目 Features

Benefits

說明／內容 ‧Uses propane，LPG or butane ‧12V DC output for charging batteries ‧ Selectable fully automatic recharging ‧Extended temperature range ‧Diagnostics software / cable and manual supplied free of charge ‧Remote diagnostics via modem available ‧Systems parameters can be userdefined ‧Clear back-lit LCD interface

‧Fully integrated for ease of use ‧Switch on whenever you wish ‧Quiet & compact ‧No toxic emissions

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VollerEnergy-RGFC-800W(2) 項目 Dimensions Weight Power Output

備註／其他

Operational Temperature Range Fuel & Runtime

‧Simple user interface ‧Environmentally friendly ‧Efficient ‧Fit and forget

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/07/01); (VollerEnergy)RFC by LPG (2006/12); 能源館 (www.energystore.com.tw)

(p.246)

Emissions & noise level (p.247)

說明／內容 備註／其他 ‧40cm x 40cm x 60cm ［≒96L］ ‧60 kg ‧800W Maximun @ DC12V ‧Maximum output 50 A ‧1kW Thermal for Space Heating ‧+5~40 ℃ ‧monitors the outside temperature and switches the system on ‧system is equipped with a frost automatically if the temperature falls sensor which，provided the below +2℃ system is in standby mode， ‧Commercial grade propane，butane ‧Note：maximum of 5 parts per or LPG which is then reformed by million (ppm) of CO. the system to produce 99.99% pure hydrogen ‧A 9kg or 201b propane canister will ‧9kWhs or 750 Amp hours ‧14.400 Wh/day or 1.200 Ah/day provide： ‧CO very low (< 20ppm) ‧NOx very low (<25ppm) ‧SOx zero (all captured by system) ‧Sound <60dB@ 1m

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/07/01); (VollerEnergy)RFC by LPG (2006/12); 能源館 (www.energystore.com.tw)

(p.248)

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VollerEnergy-RGFC-800W(3) 項目 Software

Support & Maintenance

System. Safety Management

Approvals Inlet／Vents

VollerEnergy-RGFC-800W(VE600SR)

說明／內容 備註／其他 ‧All software is supplied as standard ‧Updates are available via an RS232 serial port，via a local computer or a modem. ‧First 12 months warranty free of ‧Optional connection through local charge.

VPN and TCP/IP link. ‧Remote diagnostics available via ‧Diagnostic cable & software. Included integrated RS232 serial port and free of charge. modem (modem not supplied). ‧Modem Cable available at a charge. ‧In the unlikely event that a hydrogen ‧The microcontroller will automatically manage the system leak is detected，the unit will shut and warn on certain failure down，however it is essential that conditions. adequate ventilation exists in any ‧The AC supply can be switched off installation. using the menu and selection buttons. ‧TUEV；GL；CE (LVD，EMC， ‧Made in the UK GAD，MD). ‧VE600SR is designed as a sealed >> it takes air from an inlet，and system that means vents flue (煙道；暖氣管) gas to the outside.

Source: rational@enermaster.com.tw (2007/07/01); (VollerEnergy)RFC by LPG (2006/12); 能源館 (www.energystore.com.tw)

☉Voller has already released technology based on a 1kW steam reforming system that uses commercially available standard Calor Gas, liquefied petroleum gas (LPG) or propane. ‧This system was successfully demonstrated in a mobile Groundhog 360 welfare cabin, manufactured by GenQuip PLC. ‧In addition this system has been installed in a Beneteau 411 sailing cruiser.

(p.249)

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VollerEnergy-RGFC-800W(Emerald) VollerEnergy改質瓦斯燃料電池Emerald

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Source: rational@enermaster.com.tw 2007/09/24 (VollerEnergy) Voller Collaborates with the University of Cambridge to Develop a Diesel, Bio-diesel, Kerosene and JP-8 Fuel Reformer

(p.250)

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(Matsushita)F07(US6183895)Fig.14 (250W)

800W的Emerald應用於住宅／工地



Source: rational@enermaster.com.tw 2007/09/24 (VollerEnergy)

(p.251)

Source: rational@enermaster.com.tw (2008/09/); (Matsushita)F07(US6183895) 燃料電池發電系統

(p.252)

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案例TOSHIBA的RGFC自動販賣機(冷&熱)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(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.253)

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(Ballard)PEMFC(NEXA)1kW-Power Module

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

(p.255)

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搭載FC的自動販賣機≒電700W+熱300W

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(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.254)

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(Ballard)PEMFC(NEXA)1kW_Installation

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

(p.256)

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(Ballard)PEMFC(NEXA)1kW_SystemSchematic

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(Ballard)PEMFC(NEXA)1kW_Component (1)

?+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.257)

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(Ballard)PEMFC(NEXA)1kW_Component (2)

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

(p.259)

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

(p.258)

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(Ballard)PEMFC(NEXA)1kW_OP-States

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

(p.260)

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(Ballard)PEMFC(NEXA)1kW_ControlSystem

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(Ballard)PEMFC(NEXA)1kW_Main Screen

Table 1: Transmitted Status, Warning and Alarm Codes Status Codes

Warning Codes*

‧Standby Starting ‧Running Warning ‧Normal Shutdown ‧Failure Shutdown ‧Non-Restartable

‧No Warnings ‧High Fuel Cell Stack Temperature Warning ‧Low Fuel Cell Stack Voltage Warning ‧High Fuel Cell Stack Current Warning ‧Low Fuel Pressure Warning ‧Fuel Leak Warning ‧Low Oxygen Concentration Warning ‧Low Purge Cell Voltage Warning ‧*Multiple warnings are indicated concurrently

Alarm (Failure) Codes ‧Normal Operation ‧High Fuel Cell Stack

Temperature ‧Low Fuel Cell Stack Voltage ‧High Fuel Cell Stack Current ‧Low Cell Voltage ‧Low Fuel Pressure ‧Fuel Leak Detected ‧Low Oxygen Concentration ‧Low Ambient Temperature ‧Low Purge Cell Voltage ‧Low Battery Voltage ‧Startup Time Expired ‧Self Test Fault ‧Software Fault

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

(p.261)

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(Ballard)PEMFC(NEXA)1kW_SPEC@Product

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

(p.262)

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(Ballard)PEMFC(NEXA)1kW_LifeTime

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.263)

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

(p.264)

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(Ballard)PEMFC(NEXA)1kW_Planned Maintenance Component Nexa™ power module Air Filter Humidity Exchanger

Action Exercise/Rejuvenate Replace Replace

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燃料電池@車≒遠離塵囂家園的發電機

Frequency 2 – 3 Months 500 Hours 800 Hours

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

(p.265)

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Source: rational@enermaster.com.tw (2010/04/) 【(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.266)

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(actaenergy.it)PEMFC (AEFC)Stack=200,300,500,1000,3000W

附件(僅供補充&瀏覽)

(p.267)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/11/) (actaenergy.it)PEMFC;(AEFC)Stack=200,300,500,1000,3000W;(PG)FC=200,500,1000W;(EL)HG=100,250,500LPH

(p.268)

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(actaenergy.it)PEMFC(PG)FC=200,500,1000W

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/11/) (actaenergy.it)PEMFC;(AEFC)Stack=200,300,500,1000,3000W;(PG)FC=200,500,1000W;(EL)HG=100,250,500LPH

(p.269)

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(actaenergy.it) PEMFC… (AEFC)Stack~3kW、 (EL)HG~500LPH、 (PG)FC~1kW

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/11/) (actaenergy.it)PEMFC;(AEFC)Stack=200,300,500,1000,3000W;(PG)FC=200,500,1000W;(EL)HG=100,250,500LPH

(p.271)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(actaenergy.it)PEMFC(EL)HG=100,250,500LPH

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/11/) (actaenergy.it)PEMFC;(AEFC)Stack=200,300,500,1000,3000W;(PG)FC=200,500,1000W;(EL)HG=100,250,500LPH

(p.270)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(cfcl.com.au)SOFC(BlueGen)2kW, NG

(p.272) Source：rational@enermaster.com.tw (2010/11/) 【(cfcl.com.au)SOFC(BlueGen)2kW,NG,60%+30%@1.6kW】［Ceramic Fuel Cells］

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(cfcl.com.au)SOFC(BlueGen)2kW, NG 1 STACK &

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(cfcl.com.au)SOFC(BlueGen)2kW, 60%+30%@1.6kW

FP& BOP≒Gennex™ Fuel Cell

Module 2 Integrated water treatment system 3 Integrated gas cleaning system 4 EMS≒Power management system, including grid connect inverter

(p.273) Source：rational@enermaster.com.tw (2010/11/) 【(cfcl.com.au)SOFC(BlueGen)2kW,NG,60%+30%@1.6kW】［Ceramic Fuel Cells］

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(p.274) Source：rational@enermaster.com.tw (2010/11/) 【(cfcl.com.au)SOFC(BlueGen)2kW,NG,60%+30%@1.6kW】［Ceramic Fuel Cells］

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(cfcl.com.au)SOFC(BlueGen)2kW(SPEC)

(cfcl.com.au)SOFC(BlueGen)2kW(SPEC)

◎Performance ‧Electric Output: 0 to 2,000 W ‧Power output modulation from 0 % to 100 % ‧Max. Electrical Efficiency: 60 % at 1,500 W output (Net AC export LHV) 。Note: Thermal output and water recovery only possible with heat recovery system connected ‧Thermal Output: Approx. 300 W to 1,000 W ‧Depending on electric power output and heat recovery water temperature (exhaust gas cooled to 30 °C) ‧Total System Efficiency: Up to 85 % (depending on heat and condensate recovered)

◎Inputs ‧Electrical: 230V ±10% 50Hz ‧Single Phase AC parallel grid connected ‧Natural Gas: For start-up & operation ‧Supply pressure 0.9 to 2 kPa(integrated gas desulphurisation) ‧Water: For internal steam reforming: ‧Supply pressure min. 100 to 600 kPa (integrated water treatment system)

(p.275) Source：rational@enermaster.com.tw (2010/11/) 【(cfcl.com.au)SOFC(BlueGen)2kW,NG,60%+30%@1.6kW】［Ceramic Fuel Cells］

◎Consumption (at maximum output) ‧Natural Gas: 12.6 MJ/hr (12,000 BTU/hr) ‧Actual gas volume dependant on composition of natural gas ‧Water: 0.0 ℓ /hr - 1.67 ℓ/hr ☉Water consumption dependant on: ‧ if heat recovery connected﹔ ‧amount of condensate recovered from flue gas (p.276) Source：rational@enermaster.com.tw (2010/11/) 【(cfcl.com.au)SOFC(BlueGen)2kW,NG,60%+30%@1.6kW】［Ceramic Fuel Cells］

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

(cfcl.com.au)SOFC(BlueGen)2kW(SPEC)

(cfcl.com.au)SOFC(BlueGen)2kW(SPEC)

◎Outputs ‧Net AC export: 0 W – 2,000 W ‧Single Phase parallel grid connected: 230V ±10% 50Hz

◎Operating Conditions & Other ‧Ambient Temperature: +1 °C - +45 °C ‧Inlet Air Temperature: -20 °C - +45 °C ‧Location: Indoors - excluding living zones 。Outdoors - protected from the elements and above freezing temperature ‧Start-up Time: 25 Hours

‧CO2 Emissions: 340 g/kWh ‧Flue gas emissions consist of CO2 and water vapour, virtually no NOx or SOx emissions ‧Flue Gas Temperature: Max 200 °C ‧Maximum if heat recovery system not connected ‧Useable Water: Max 1.1 L/hr ‧From water treatment system if heat recovery system not connected ‧Noise level: < 45 dBa

(p.277) Source：rational@enermaster.com.tw (2010/11/) 【(cfcl.com.au)SOFC(BlueGen)2kW,NG,60%+30%@1.6kW】［Ceramic Fuel Cells］

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(cfcl.com.au)SOFC(BlueGen)2kW(SPEC) ◎Connections ‧Fuel: ½＂ BSP female ‧Water 。Supply: ¼＂ quick connect ｀John Guest＇ fitting 。Hot water: 2 x ¾＂ BSP female 。Drain: 2 x ¼＂ quick connect ｀John Guest＇ fittings ‧Electricity: Hardwired via junction box on external casing ‧Flue: Balanced flue with standard concentric flue ‧100/60 mm diameter ‧Communication: Connection via standard Ethernet port

(p.279) Source：rational@enermaster.com.tw (2010/11/) 【(cfcl.com.au)SOFC(BlueGen)2kW,NG,60%+30%@1.6kW】［Ceramic Fuel Cells］

‧Minor Maintenance Approx 12 months 。Air filters (depending on installed location) 。Water filters (depending on input water quality) ‧Major Maintenance Interval: Greater than 12 months 。Desulphuriser (subject to gas composition) 。Air filters (depending on installed location) 。Water filters (depending on input water quality) ‧Approx. Mass: < 200 kg (p.278) Source：rational@enermaster.com.tw (2010/11/) 【(cfcl.com.au)SOFC(BlueGen)2kW,NG,60%+30%@1.6kW】［Ceramic Fuel Cells］

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Rational You (游李興)著作／演講／教材(1) ‧〈張毅〉【工程數學(上、中、下)】(標題式結構化叢書)［曉園出版社 (1990~1993)］ ‧〈游李興〉《數位相機之光學變焦鏡頭專利分析》［光電資訊(1996)］ ‧〈游李興〉《微機電專題研究》［經濟部ITIS(1999/10)］ ‧〈游李興〉《新世紀核心製造技術－微機電小小世界裡的智慧結晶》 ［中衛簡訊144, p37~42, 2000/1］ ‧〈游李興…等(兼主編)〉【1999產業技術白皮書】《第1章 半導體技術》 ［經濟部 (2000/06)］ ‧〈游李興…等〉《台灣半導體廠商經營評價研究》［經濟部 ITIS(2000/07)］ ‧〈游李興〉《全球IC晶圓代工營運發展回顧》［經濟部ITIS(2000/08)］ ‧〈游李興…等(兼主編)〉《2001半導體工業年鑑》［經濟部 ITIS(2001/06)］ ‧〈游李興〉《全球MEMS在3C中的關鍵元件發展現況與潛力》［經濟部 ITIS(2001/08)］ Source: rational@enermaster.com.tw(2009/08/24)

(p.280)

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Rational You (游李興)著作／演講／教材(2)

Rational You (游李興)著作／演講／教材(3)

‧〈游李興〉《我國半導體產業在MEMS中的機會與策略》［經濟部 ITIS(2001/12)］ ‧〈游李興〉《我國奈米電子發展現況及推動策略》［經濟部 ITIS(2002/01)］ ‧〈游李興〉《全球微機電中心發展現況》［經濟部ITIS(2002/02)］ ‧〈游李興〉《台灣公共資源使用率研究計畫調查》［台灣半導體協會 (2002/04)］ ‧〈游李興…等(兼主編)〉《2002半導體工業年鑑》［經濟部 ITIS(2002/06)］ ‧〈游李興〉【奈米技術及產業通識教材】《第3章 奈米電子元件》［國科 會(2002/06)］ ‧〈游李興…等〉【2002產業技術白皮書】《第4章 奈米電子技術、微機電 系統技術》［經濟部 (2002/06)］ ‧〈游李興〉《東南亞產業商機分析》［經濟部ITIS (2002/08)］ ‧〈游李興〉《工研院電子所成功研發奈米碳管場效電晶體》［世界日報 (2002/08)］ Source: rational@enermaster.com.tw(2009/08/24)

(p.281)

‧〈游李興〉《淺談台灣奈米碳管電晶體發展》［世界日報(2002/09) ‧〈游李興〉《全球奈米半導體技術發展現況及主要國家發展策略研究》 ［經濟部ITIS(2002/11)］ ‧〈游李興〉《我國奈米電子發展現況及推動策略》［經濟部 ITIS(2002/01)］ ‧〈游李興〉《全球微機電中心發展現況》［經濟部ITIS(2002/02)］ ‧〈游李興〉《台灣公共資源使用率研究計畫調查》［台灣半導體協會 (2002/04)］ ‧〈游李興…等(兼主編)〉《2002半導體工業年鑑》［經濟部 ITIS(2002/06)］ ‧〈游李興〉【奈米技術及產業通識教材】《第3章 奈米電子元件》［國科 會(2002/06)］ ‧〈游李興…等〉【2002產業技術白皮書】《第4章 奈米電子技術、微機電 系統技術》［經濟部 (2002/06)］ ‧〈游李興〉《東南亞產業商機分析》［經濟部ITIS (2002/08)］ Source: rational@enermaster.com.tw(2009/08/24)

(p.282)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

Rational You (游李興)著作／演講／教材(4)

Rational You (游李興)著作／演講／教材(5)

‧〈游李興〉《工研院電子所成功研發奈米碳管場效電晶體》［世界日報 (2002/08)］ ‧〈游李興〉《淺談台灣奈米碳管電晶體發展》［世界日報(2002/09) ‧〈游李興〉《全球奈米半導體技術發展現況及主要國家發展策略研究》 ［經濟部ITIS(2002/11)］ ‧〈游李興〉《IC設計園區聯網先期研究報告》［工業局「兩兆雙星」推動 辦公室計劃 (2002/11)］ ‧〈游李興〉《MEMS製程技術於光通訊元件之應用研究》［經濟部 ITIS(2002/12)］ ‧〈游李興…等〉《奈米材料於材料及化工產業之應用規劃》［經濟部ITIS (2002/12)］ ‧〈游李興〉【奈米電子共同實驗室使用者聯盟】《雙週電子報》［工研院 電子所(2003/02~)］

‧〈游李興〉【2003電子零組件工業年鑑】《微機電、奈米電子》［經濟部 ITIS (2003/04)］ ‧〈游李興、王威閔〉《可攜式燃料電池產品技術及專利分析》［工研院經 資中心(2006/12/)委託專題］ ‧〈游李興〉【工業材料(雜誌) (2007/05/)】《日本NB用燃料電池產品化技 術及專利評析》［工研院材化所(2007/02/］ ‧〈游李興、王威閔〉《可攜式燃料電池商機》［工研院經資中心(2007/06/) 書籍發行］ ‧〈游李興〉主筆【燃料電池商品化分工專輯】［工商時報 2009/03/27起(預 計共12期)］ ‧〈游李興〉演講【從台灣的核心能耐看燃料電池的進入策略(集中→差異 ≒利基→主流)…以EnerMaster商品為例】 ［(THIT.edu.tw)2010/06/17］

Source: rational@enermaster.com.tw(2009/08/24)

(p.283)

Source: rational@enermaster.com.tw(2009/08/24)

(p.284)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

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EMT與LLG合作FCV@GOLF-1

5人座電動高爾夫球球車 項目 容量 ‧乘座式 動力系統 ‧電瓶 ‧充電機 ‧驅動馬達 煞車/轉向/懸吊系統 ‧煞車 ‧特向 ‧前、後懸吊

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/09/)

(p.285)

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LLG將介紹EMT給美國車廠引用FCV(1)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/09/)

(p.287)

規格 乘員5人(前2後3)﹐無縫合乙烯樹脂皮海綿座椅及靠背 8V電瓶﹐6個串連﹐高容量(DeepCycle 20Hr 190AH)鉛酸電瓶 100V-240V﹐50或65Hz﹐4段電壓調整﹐微電腦全自動充、斷電 直接傳動﹐直流48V﹐馬力3.7hp 双迴路、4輪鼓式煞車﹐停駐煞車自動跳離裝置;電磁煞車 問系自動調整的齒條與小齒輪機構 1.採避震彈簧鋼板及油壓避震(前、後各2組)~獨立懸吊 2.前葉片彈簧之懸吊弧度自動調整﹐輪胎磨損率低 3.世界唯一(轎車式)前輪之"前束"及"外傾角"可調整機構

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/11/)【(EnerMaster)20101101(RationalYou)燃料電池高爾夫球車示範運轉驗證(計畫書)】(p.286)

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LLG將介紹EMT給美國車廠引用FCV(2)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/09/)

(p.288)

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LLG採用T-890(鉛酸電池)於GOLF球車

AMSYS氧氣筒(SCBA)複合材料 ☉益材科技的 SCBA / 氧 氣 筒 (複 合 材 料 )可運用在消防隊員 的氧氣瓶 或者醫療急救 用氧氣瓶。其他規格陸續增加中。 ☉產品規格 品號

材質

SF-068 Composite

使用壓力

水容量

psi 4500

ci 415

bar 310

外徑 cc 6800

in 6.34

全長 mm 161.0

in 20.79

空瓶重量 mm 528.0

lbs 8.90

kg 4.04

‧螺牙規格：M18 ☉認 證 ‧SCBA / 氧氣筒：TPED ISO 11119-2 / EN 12245 (π) -預計2010年取得認證 ‧AMS Global Cylinder ：氣瓶取得三個國家或三個地區以上的認證≒美國 UN-USA 、加拿大Equivalency Certificates、歐盟UN, π 、其他國家

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/09/)

(p.289)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【 http://www.amsys.com.tw/cht/products/type4.html 】

(p.290)

rational@enermaster.com.tw (2011/3/4)【初探FCV的發展及其困境與轉型…以EnerMaster商品為例】

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AMSYS複合氫瓶產物保險(USD2M)證明書(1)

AMSYS複合氫瓶產物保險(USD2M)證明書(2)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【 (amsys.com.tw)20100315(富邦產物保險)複合高壓氣瓶(保險金USD2M)證明書】(p.291)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【 (amsys.com.tw)20100315(富邦產物保險)複合高壓氣瓶(保險金USD2M)證明書】(p.292)

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氫安全(1)洩漏性 □氫的分子量 最小﹐擴散速度 快﹐容易洩 漏 。 △低壓 下﹐如果僅考慮擴散速度﹐氫 的洩漏量 是天然氣的3.8 倍 ﹔ ‧如果同時考慮到氫的密度、黏度和擴散係數﹐氫 的洩漏量 則是天然氣的 1.26～2.8 倍 。 △高壓 時﹐氣體的洩漏速率 會受到氣體音速的限制。 ‧由於氫 的音速(1308m/s) 是天然氣音速(449m/s) 的3 倍 ﹐因此高壓氫的洩漏要 比天然氣快 得多﹐ ▽但是天然氣的單位體積能量密度 是氫氣單位體積能量密度的3 倍 ﹐天然氣 洩漏的能 量 將多於 氫 氣 洩漏的能量。 ▽與汽油、天然氣和丙烷相比﹐氫氣具有更快的擴 散 性 和更大的浮 力 ﹐一旦 發生洩漏﹐其危險 程度也要小 很多。

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氫安全(2)可燃性和爆炸性 ☉在空氣中﹐氫氣的燃 燒 範 圍 很寬 ﹐然而燃燒範圍的實際意義並不大。 ‧當洩漏發生時﹐往往是氣體燃燒範圍的下 限 決定是否會有危險發生。 ‧氫氣的燃燒下限是汽油的4倍 、丙烷的2倍 ﹐但稍低於天然氣的燃燒下限。 ☉氫氣燃燒時火焰是不可見 的﹐可以在氫氣中加入燃燒時能發光的化學物 質﹐以避免危險。 ‧氫氣燃燒的產物是水 ﹐而汽油燃燒生成的是對人體有害的煙霧和灰塵。 ☉氫氣的火 焰 速 度 是天然氣和汽油火焰速度的7 倍 ﹐顯然氫火焰發展更快﹐ 更具有爆炸威力。 ‧然而很多因素都會影響可燃氣體的爆炸性﹐例如﹐可燃氣體／空氣 比

率、溫度和空間。 ‧在 開 敞 的 空 間 ﹐氫氣爆炸的可能性很小 。 ☉氫氣的爆 炸 極 限 是13%～18%﹐是天然氣的2倍 、汽油的12 倍 。 ‧氫氣爆 炸 釋 放 的 能 量 只有相同體積汽油(氣態)爆炸釋放能量的1/22 左 右。

(p.293) Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【(全華科技)201003(AlanG.MacDiamid)燃料電池技術(03)FC的燃料與氧化劑供應】

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氫安全(3)氫脆現象…不銹鋼@高壓高溫 △高強度的不 銹 鋼 暴露在氫氣中﹐尤其是在高溫高壓下﹐容易發生氫 脆 現 象﹐失去強度﹐產生裂縫。 ▽但是﹐選擇合 適 的 材 料 ［Rational編註：如≒碳 纖 維 複合材料 ］就能避免 氫脆現象的發生。

(p.294) Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【(全華科技)201003(AlanG.MacDiamid)燃料電池技術(03)FC的燃料與氧化劑供應】

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氫安全(4)用於FC(a)氫儲罐的不安全操作 ☉氫氣在燃料電池應用中產生安全問題的因素有兩個方面﹕ ‧燃料電池內氫氣 和氧氣透過隔 膜 接觸﹔ ‧氫氣儲罐操 作 不正確或洩漏 。 ☉在燃料電池中﹐PEM可能發生破裂﹐導致氫氧混合﹐但是當燃料電池工作異 常 時﹐相對應的控制系統會截 斷 燃料供應﹐同時燃料電池內部工作溫度 也 不 足 以使氫氧混合物發生爆炸 ﹔ ☉如果氫氧在催化劑的表面發生催化反應﹐溫度會升高﹐從而導致危險的出 現﹐但是燃料電池和氫燃料供應線路 內氫的儲 量 都是很有限 的。 △車載燃料電池用氫最大的危險來源於氫 儲 罐 的不安全操作﹐例如﹕ ‧由於製造的缺陷﹐或者受到尖銳物體的撞擊﹐儲罐發生破裂﹔ ‧洩壓裝置的失靈導致嚴重洩漏﹐或者有火源時打開洩壓裝置﹔ ‧儲罐產生不可察覺的裂紋﹐導致氫氣的緩慢洩漏﹐或者儲罐與輸氫線路錯誤 連接。

(p.295) Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【(全華科技)201003(AlanG.MacDiamid)燃料電池技術(03)FC的燃料與氧化劑供應】

(p.296) Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【(全華科技)201003(AlanG.MacDiamid)燃料電池技術(03)FC的燃料與氧化劑供應】

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氫安全(4)用於FC (b)有時氫氣更加安全 ▽透過更加嚴格的儲罐製 造 標準 和洩漏檢 測 手段 ﹐或在氫氣中加入氣味 劑 ﹐設計更加安全的輸氫線路和更可靠的點火系統﹐能夠避免危險或者將 危險降低到最低程度。 ‧20 世紀初﹐在歐洲和美國﹐氫 氣 已經作為城市燃氣的替代燃料 廣泛使 用。 ‧氫氣還在工業中廣泛應用﹐同時也是航空器 的燃料之一。 ▽與其他燃料比較﹐氫氣並 不 是 一 種 更 加 危 險 的氣體﹐甚至在某些方 面﹐氫氣其實更 加 安 全 。 ‧但是實現氫氣的社會化應用還需要更加細緻的工作﹐例如﹐應該儘早建立氫 氣的安全使用標準 ﹐並在大眾 中普及 相關知識。

(p.297) Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【(全華科技)201003(AlanG.MacDiamid)燃料電池技術(03)FC的燃料與氧化劑供應】