(EnerMaster)如何從軍用邁向產業再到消費市場？燃料電池的機會與挑戰! by Enermaster Technology Co., Ltd.

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？ …燃料電池的機會與挑戰﹗ Dr. Rational (游李興) Founder & CEO/EnerMaster (2011/09/16) 《國防大學理工學院_動力系統工程學系》研究所專題演講

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(EnerMaster)RationalYou(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

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Rational演講…以EnerMaster商品為例

(EnerMaster)RationalYou(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：大碩(升研究所)補習中心工程數學(講師)(出版:上,中,下) 1993/08/17~1996/08：工研院光電所子計畫主持人(10XZoomLens) 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(CameraModule)(3XZoomLens~2007量產) 2005/3/1~2006/7/6：華碩電腦董事長室策略投資/核心技術FC評估(新事業)計劃主持人 2006/7/7~至今：能碩科技董事長&總經理

‧〈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〉【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〉【可攜式燃料電池三大技術發展、市場困境、應用轉型…】［清華大學_工科所］2011/3/9演講］ ‧〈游李興〉【全球燃料電池車發展困境及轉型…從「汽機車」往「巴士、船舶／運輸」】［高雄海洋科大_海洋工程科技研究所2011/3/22演講］ ‧〈游李興〉【日本如何發展瓦斯燃料電池替代核電】［清華大學_科管所2011/3/31演講］ ‧〈游李興〉【日本燃料電池如何發展區域型電廠替代核電…從「學校、醫院、旅館、工廠」】［高雄第一科大_機械與自動化工程所2011/4/14演講］ ‧〈游李興〉【從《日本311地震》看台灣推動燃料電池的困境與機會】［成功大學_航太系2011/4/18演講］ ‧〈游李興〉【日本氫經濟與燃料電池車之技術發展與教育推廣】(台師大_工教系2011/4/28演講) ‧〈游李興〉【如何突破燃料電池的罩門「儲氫燃料」一度電一百元？】(義守大學_電子所2011/5/18演講) ‧〈游李興〉【台灣推動燃料電池示範驗證所面臨困境與如何轉型…以日本為例】 (p.5)

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Source: 影音@ http://www.youtube.com/user/EnerMasterFilm ；簡報@ http://www.issuu.com/enermaster

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(EnerMaster)DM(EM-H1000D1)Features

案例(EnerMaster)DM(EM-H1000D1)

Source： rational@enermaster.com.tw (2011/05/)【 (EnerMaster)DM(EM-H1000D1)2010605(Erin).pdf】

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Source： rational@enermaster.com.tw (2011/05/)【 (EnerMaster)DM(EM-H1000D1)2010605(Erin).pdf】

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(EnerMaster)DM(EM-H1000D1)PK

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引言: 先REVIEW最新FC的NEWS ☉20090411(digi.tech.qq.com) SAMSUNG甲醇▲ 燃料電池／在軍用本領域使用…3.5kg@72Hrs ［▼若20W則1440Wh≒甲醇1.5kg+DMFC主機2kg］ ☉(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)@LockeedMartin的Stalker ☉(china-hydrogen.org)20110914(新浪)賓士2014 年量產氫FCV／稱安全無憂…續航1000km… 真正市場@2017年…EV(電動車)過渡@3-5年內

Source：rational@enermaster.com.tw(2011/05/)【(EnerMaster)DM(EM-H1000D1)2010605(Erin).pdf】

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SAMSUNG甲醇▲FC@軍用…3.5kg@72Hrs □SAMSUNG旗下的SDI和三星電子近日展示了一款軍用甲醇燃料電池。 ‧三星方面稱這是目前最好的軍用燃料電池﹐性能提升了54%以上﹐續航時間則可提升7到8倍。 ☉軍用設備在高科技上的需求越來越高﹐產品的便攜性和耐用性便是需要考慮的重點﹐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+RMFC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】［▼若20W則1440Wh≒LIB14.4kg］。

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://digi.tech.qq.com/a/20090411/000002.htm 【 20090411(digi.tech.qq.com) SAMSUNG甲醇▲FC@軍用…3.5kg@72Hrs［▼若20W則1440Wh≒甲醇1.5kg+DMFC主機2kg］】(p.11)

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AMI-SOFC@LPG使無人機增程4倍 ☉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。 ‧燃料電池利用丙烷和一種固態氧化物［▼SOFC］﹐能量密度達到了1200 瓦小時/千克﹐是鋰電池的4倍。 ‧燃料電池動力艙將很快進行外場試驗﹐然後進入生產階段。［Rational編註］：【(adaptivematerials.com)SOFC(Amie50)50W】SPEC ‧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)】

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BENZ量產FCV@2014…續航1000km(0)

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BENZ量產FCV@2014…續航1000km(1) □BENZ在本屆《法蘭克福國際車展》的一大亮點就是氫燃料電池車的發佈﹐BENZ已小批量生產約200台B級F-CELL﹐並交付給北美、歐洲等地區客戶進行測試﹐本屆車展BENZ正式推出了採用氫能源動力的【F125 概念車】﹐其【續航】能力有望突破【1000公里】。 ‧戴姆勒股份公司董事Dr.Thomas Weber韋伯博士在接受新浪汽車採訪時表示﹐BENZB級F-CELL氫燃料電池車有望在2014年實現量產。 ☉韋伯博士表示﹐氫燃料電池車要實現量產﹐▼從【現在到2014年期間】還需要相應【基礎設施】的建設﹐此外如何【降低成本】也是BENZ目前研發的重點﹐▼量產時候成本有望降低到和現有混合動力車相當的一個水準。 ‧▼【2017年】或將「真正在市場上」進行推廣。

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/mix/2011-09-14/1081.html (p.13) 【(china-hydrogen.org)20110914(新浪)賓士2014年量產氫FCV／稱安全無憂…續航1000km…真正市場@2017年…EV(過渡@3-5年內】

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/mix/2011-09-14/1081.html (p.14) 【(china-hydrogen.org)20110914(新浪)賓士2014年量產氫FCV／稱安全無憂…續航1000km…真正市場@2017年…EV(過渡@3-5年內】

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BENZ量產FCV@2014…續航1000km(2) ☉對於燃料電池以及純電動汽車﹐人們最擔心的就是【安全問題】。 ‧這裏的安全包括﹕行駛中遭遇【顛簸路面、發生碰撞】等交通事故時﹐ 氫或者鋰電池是否會發生【爆炸】﹖ ‧在日常加氫過程中是否會出現【洩漏】從而引起失火或者爆炸等危及生命安全的事故﹖ ‧韋伯博士表示﹐目前氫燃料電池車的安全問題【已無憂】﹐BENZ的工程師已經對F-CELL驅動系統所有部件的安全性進行了測試﹐即使是發生了嚴重的交通事故﹐氫氣也不會造成危險。 ‧即使是車輛起火﹐儲氫罐中的氫氣也可以通過【溫控閥門】以安全方式排出。 ‧相比之下【傳統汽油機爆炸】所造成的後果遠比《燃料電池車》【嚴

重】。

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 ; http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/mix/2011-09-14/1081.html (p.15) 【(china-hydrogen.org)20110914(新浪)賓士2014年量產氫FCV／稱安全無憂…續航1000km…真正市場@2017年…EV(過渡@3-5年內】

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FC應用:1~10~100~1kW@身邊、10k~100kW@分散

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(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(2) 熱回收 vs.火力發電

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FC受矚目的理由(1)範圍、效能、熱回收

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(01)燃料電池是什麼】

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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 (2011/05/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(01)燃料電池是什麼】

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Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(01)燃料電池是什麼】

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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) (燃料處理器)

熱管理水管理

EMS (電能管理) 餘熱回收餘水回收

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)】

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Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(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】

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

台灣氫能與燃料電池產業「專業分工」嗎？

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PEMFC_MEA(膜電極組)→Cells→Stack

*南亞電 *碧氫

Fuelcell.swf Source: www.sglcarbon.com

Source: rational@enermaster.cm.tw (2011/05/) (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.23)

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源(5)普及化的問題】

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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

STACK… 12V & 24V 4cm

4cm

8cm

5cm

Single Cell

4cm

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

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5cm

串聯 2 Cells 1.2V, 10A = 12W

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

Stack

串聯 20 Cells 12V, 10A = 120W

串聯 20 x 2 Cells 24V, 10A = 240W

串聯 20 Cells 12V, 20A = 240W

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/)

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H2高壓700Bar(100L)時FCV方可駛500公里◆

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/); (全華圖書)200810(RyanO'Hayre)燃料電池基礎(09)燃料電池系統介紹

(p.26)

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

≒60kL 1/1000 ≒2wt.%(250Kg) 1/400

@-253℃ ≒70Kg

1/300

@250~350ATM ≒200L

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(05)汽車用FC】

(p.27)

Source：rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(protonenergy.com)HG(HOGEN)200Psi≒13.8Bar(S10≒250LPH)(S20≒500LPH)(S40≒1000LPH)6.7kW(NTD4M)】

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低碳@Refom→FCV@2030→零碳@2035

29 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.29)

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製氫(~70%)的SR(蒸氣重整)…H2O是H2來源

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(全華科技)200808(SCE.Net)圖解新能源百科(6)能源利用的新技術】

(p.31)

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Reformer產氫: 線上&集中式★★

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/); (工業材料)2007/10(吳俊達)Reformer產氫技術的發展與應用

(p.30)

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天然氣(CH4)SR製氫&發電&熱(吸&放)CHP(熱&電)

(p.32) Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(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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PEMFC構造和發電原理

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.33)

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PEMFC的PEM之Nafion結構…保濕!?

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (2)多樣化的燃料電池】

(p.35)

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (2)多樣化的燃料電池】

(p.34)

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FC (少用&急開)導致Pt燒結和脫落(LIFE降低)

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(03)FC的構造】

(p.36)

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影響PEMFC性能因素：Pt、CO、H2O&溫度

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PEMFC-Cell-內加濕 (vs.外加濕)

0.4W(cm^2)

0.4mg(cm^2)

(p.37) 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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PEMFC複合碳板及流場板(黏貼於MEA)↓

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.39)

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.38)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

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

(p.40)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

(Ballard)PEMFC(NEXA)1kW_BOP(需CVM)

Source：rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(Ballard.com)PEMFC(NEXA)1kW(PowerModule)(UserManual)200306】

(p.41)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

DMFC運作原理

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

(Ballard)PEMFC(NEXA)1kW_OP(活化@每2月)

Source：rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(Ballard.com)PEMFC(NEXA)1kW(PowerModule)(UserManual)200306】

(p.42)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

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 (2011/05/) 【(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.43)

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

(p.44)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

每1kW的DMFC和PEMFC白金(各需100g和1g)

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

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

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

0.4mg (cm^2)

4.0mg (cm^2)

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.45)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

SOFC工作原理

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (2)多樣化的燃料電池】

Source： rational@enermaster.com.tw (2011/05/)【 (SFC.de)DMFC(udomi.de)DM(EFOY-PRO)201005】

(p.46)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

SOFC構造

(p.47)

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (2)多樣化的燃料電池】

(p.48)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

化石燃料與FC供給關係…選擇性SOFC最高

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

FC運轉溫度的差異造就不同特徵 ♁電>熱@CHP(水箱Compact@高溫) ○可選擇的原燃料多

(p.49) 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 (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(02)FC的原理與特徵】

(p.50)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

TOYOTA邁向終極環保的FCHV(混合電力車)

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)

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

☉建議: SOFC(10W←100W←1kW→10kW→100kW) (p.51)

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.52)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

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.53)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

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

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

H2需700Bar燃料箱(複合碳材)100L駛500kM

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源(5)普及化的問題】

(p.54)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

日本FCV加氫站…多為Reform(重整)製氫

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(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.55)

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.56)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

JHFC展示FCV試乘會&加氫站(700Bar)

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【 (Materialsnet)VIP(2010621)由FC2010 EXPO看日本燃料電池產業發展(吳俊達)】(p.57)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

DaimlerChrysler的NECAR…FCV系列

Source：rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (4)從馬車到氫車】

(p.58)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

日本1kW家用RGFC共訂SPEC@BOP&CHP

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.59)

Source：rational@enermaster.com.tw (2011/05/)【 (日本FC推進室)201003(NEDO)家庭用FC關連補機類(共通仕樣)1KW】

(p.60)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

日本1kW家用RGFC共訂SPEC@BOP的B3(3)

Source：rational@enermaster.com.tw (2011/05/)【 (日本FC推進室)201003(NEDO)家庭用FC關連補機類(共通仕樣)1KW)】

(p.61)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

FC的CHP(熱電共生系統)於家庭的利用

(p.63) Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(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 (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

家用FC的CHP(熱電共生系統)架構

(p.62) Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/)【(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 (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

熱電共生(CHP)FC系統流程:回收H2&H2O★

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.64)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

1kW家用RGFC@CHP： 45%熱+35%電

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

JP家用FC增益(每年JPY5萬)10年≒JPY50萬

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 (2006/11/) <<圖解FC百科>>(全華科技(實用電子)2004/11王建義-譯) (p.65)

Source: HappyFC.NEF.or.jp

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

(p.66)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

大阪瓦斯的「學習控制」運轉模式

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.67)

(p.68)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

日本定置型FC導入方案及時程

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

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: (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.69)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

日本家用FC系統使用現況與預估@2030

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(06)定置型FC】

(p.70)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

ENEOS的SOFC家用700W…45%電+42%熱 ☉該款SOFC的性能參數如下﹕額定輸出功率為700W﹐額定發電效率為45%﹐額定熱回收效率為42%﹐蓄熱水箱的容量為 90升。 ‧JX日礦日石能源表示﹐「熱水供應基本上是連續運轉﹐而發電方面可進行0～100%的負荷跟蹤運行」。 ‧還配備了如果產生的熱水量超

出水箱容量(90升)時﹐可從水箱上部將熱能排出的功能。 Source： rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【 (Materialsnet)VIP(2010621)由FC2010 EXPO看日本燃料電池產業發展(吳俊達)】

(p.71)

Source: rational@enermaster.com.tw; 【20110307(技術在線)ENEOS展出預定10月上市的SOFC型家用燃料電池】 http://china.nikkeibp.com.cn/news/econ/55499-20110304.html (記者﹕野澤哲生)

(p.72)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

ENEOS的SOFC家用700W與PEFC比較 ☉據JX日礦日石能源介紹﹐兩者的最大不同是PEFC的工作溫度為80℃左右﹐而SOFC則高達 750℃。另外﹐最大發電效率方面﹐PEFC為37%﹐而SOFC 則為45%。 ‧PEFC為了改性而燃燒煤氣﹐ 而SOFC中可將反應熱用於改性這一點有助於提高效率。

(p.73)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

SOFC比PE(M)FC…發電、體積、壽命…全優!

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

TOTO的SOFC家用700W…可300W、低300℃) ☉東陶宣佈正在開發額定發電功率為700W的家用SOFC(固體氧化物燃料電池)(圖↓)。計畫2008年進行驗證試驗。 ‧其特點是﹐配備了2005年10月發佈的工作溫度為＋500℃的電池單元。 ‧該單元可在比原來的SOFC低300℃以上的溫度條件下工作。 ☉由於可在比原來更低的溫度條件下運轉﹐通過減小隔熱材料等的厚度﹐ 實現了小型化。 ‧同時﹐由於電池單元的直徑僅5mm﹐不容易受到溫度變化引起的熱量偏差的影響。㊣因此﹐晚上等不太用電的場合﹐可以採用部分負荷運轉﹐降低輸出功率 (圖↓)。 ‧東陶表示﹐把700W的額定輸出功率降至300W的部分負荷運轉﹐效率基本沒有變化。 Source: rational@enermaster.com.tw; 【20070731(技術在線)SOFC是家用燃料電池的主流﹖東陶將對700W級產品實施驗證試驗】 (p.74) http://china.nikkeibp.com.cn/news/elec/4608-200707310122.html(狩集浩志﹐清水直茂)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

(plugpower)PEMFC(5kW)for Pure H2 @Outdoor(停產)

→

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.75)

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

(p.76)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

(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.77)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

(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】

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

(cfcl.com.au)SOFC(BlueGen)2kW@NG(+EMS) 1 STACK

(p.78)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

(cfcl.com.au)SOFC(BlueGen)2kW, 60%+30% @1600W

& 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 1000W

300W

1600W

(p.79) Source：rational@enermaster.com.tw (2010/11/) 【(cfcl.com.au)SOFC(BlueGen)2kW,NG,60%+30%@1.6kW】［Ceramic Fuel Cells］

(p.80) Source：rational@enermaster.com.tw (2010/11/) 【(cfcl.com.au)SOFC(BlueGen)2kW,NG,60%+30%@1.6kW】［Ceramic Fuel Cells］

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

(IdaTech)PEMFC_ElectraGen™5 vs. H2-I

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/07/) 【 (IdaTech.com)PEMFC(ElectraGen)5000W(ElectraGenH2I≒-5℃)(Gen5≒-40℃)】(p.81)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

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

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

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

(IdaTech)PEMFC_ElectraGen5 vs. H2-I

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/07/) 【 (IdaTech.com)PEMFC(ElectraGen)5000W(ElectraGenH2I≒-5℃)(Gen5≒-40℃)】(p.82)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

(IdaTech)RMFC(ElectraGen_XTR)1~5kW

(p.83)

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

(p.84)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

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

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/07/) 【 (IdaTech.com)RGFC(EtaGen5)0.8~4.6kW(NG,LPG))】

(p.85)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

營業用(200kW)PAFC熱電共生系統

Source： rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(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 (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

PAFC≒定置型FC中發展最快…但COST高

Source： rational@enermaster.com.tw (2011/05/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(06)定置型FC】

(p.86)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

日本(西島醫院)採LPG於PAFC災害緊急應變

(p.87)

Source： rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(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.88)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

啤酒工廠利用沼氣(甲烷)(CH4)發電的PAFC

Source： rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(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.89)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

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.91)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

飯店利用廚餘或有機垃圾發電的PAFC

Source： rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(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.90)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

(Ballard)PEMFC(CLEARgen)1MW (a)*1

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/06/) 【(Ballard.com)PEMFC(CLEARgen)1MW,200~480V,30kKg,95352L(DM)201011】 (p.92)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

(Ballard)PEMFC(CLEARgen)1MW (b)*3

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

活用(熱&電&CO2)氫能源之北海道(想像圖)

Source: (全華科技)200411(王建義)圖解燃料電池百科 Source: rational@enermaster.com.tw (2011/06/) 【(Ballard.com)PEMFC(CLEARgen)1MW,200~480V,30kKg,95352L(DM)201011】 (p.93)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

已實用化的定置型(PAFC、PEMFC、SOFC)

Source： rational@enermaster.com.tw (2011/05/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(06)定置型FC】

(p.95)

(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.94)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

SOFC/GT複合發電站：發電效率=60%

Source： rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (2)多樣化的燃料電池】

(p.96)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

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

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.97)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

Source：rational@enermaster.com.tw(2011/05/)【(SFC.de)DMFC(udomi.de)DM(EFOY-PRO)WH@Loder】

(p.98)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

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

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

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(??)

Source：rational@enermaster.com.tw(2011/05/)【(SFC.de)DMFC(udomi.de)DM(EFOY-PRO)RV@Travel】

(p.99)

Source： rational@enermaster.com.tw (2011/05/)【 (SFC.de)DMFC(udomi.de)DM(EFOY-PRO)201005】

(p.100)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

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

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

(SFC.de)DMFC(EFOY-PRO)HYBRID≒輸出電壓自動調變

△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 (2011/05/)【 (SFC.de)DMFC(udomi.de)DM(EFOY-PRO)201005】

(p.101)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

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

Source： rational@enermaster.com.tw (2011/05/)【 (SFC.de)DMFC(udomi.de)90W(EFOY-PRO)Series】

(p.102)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

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

1Kg 40%估計=120W*4H

Source：rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(Hitachi)DMFC(UK-CPI)120W=7A@DC16.8V,11L,7Kg@Dry,1Kg@Fuel】

(p.103)

Source：rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(Hitachi)DMFC(UK-CPI)120W=7A@DC16.8V,11L,7Kg@Dry,1Kg@Fuel】

(p.104)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

Casio-RMFC-4W-Device Config.

Casio-RMFC-(micro-reactor) Schematic ★

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/); J Power Sources 2005 (V145) p0691~696 (Casio)

(p.105)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

Casio-RMFC-4W-System Schematic ★

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/); FC Seminar at Hawaii (2006/11/13~17) by CASIO

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/); FC Seminar at Hawaii (2006/11/13~17) by CASIO

(p.106)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

Casio-RMFC-4W-Reformer~Thermal ★

(p.107)

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/); FC Seminar at Hawaii (2006/11/13~17) by CASIO

(p.108)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

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

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/); (UltracellPower.com)RMFC-XX25

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

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

(p.109)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

Ultracellpower-RMFC@NB-LIB(2)

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/); (UltracellPower.com)RMFC-XX25

(p.110)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

CN1846324(Fig.6)RMFC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 (2011/05/); (Ultracellpower.com)RMFC-XX25(Partnership)2006/06/08

(p.111)

燃料電池(20)

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/); (Ultracell)F01=F02(CN1846324)高效微燃料電池系統和方法

(p.112)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

(IdaTech)RMFC(iGen)250W：Charger

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

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

Value ≒250 W ≒DC 12 or 24 V

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

≒Lead Acid ≒5:1 < 420 mL/hr

‧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℃ ‧Low temperature start-up ** ≒-20℃ ‧Altitude (without derating) ≒0 to 2000 m ‧Noise (7m) <▲dB (p.113)

Source： rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(IdaTech.com)RMFC(iGen)250W(18Kg,15Min)】

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

RMFC1kW(40+32Kg)發電8Hr需80Kg

Source： rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(IdaTech.com)RMFC(iGen)250W(18Kg,15Min)】

(p.114)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

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

300 250 200



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

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/)

kWH

(p.115)

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/); (Matsushita)F07(US6183895) 燃料電池發電系統

(p.116)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

搭載FC的自動販賣機≒電700W+熱300W

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

VollerEnergy-RGFC-800W(VE600SR) ☉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.

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(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)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

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

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.118)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

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。

800W的Emerald應用於住宅／工地

◆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 2007/09/24 (VollerEnergy)

(p.119)

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

(p.120)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

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.121)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

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

(p.122)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

NanoDynamics-Revolution 50(SOFC)

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

【NanoDynamics】 @日經BP社 (2004/11/10) @ Fuel Cell Seminar (2004/11/01) ‧輸出功率密度為1W/cm2 ‧以丙烷氣為燃料 ‧充一次燃料可輸出24小時 50W電力 (1200Whrs) ‧功率密度為1W/cm2 ‧能量密度為3000Wh/kg

Revolution 50 (SOFC) ‧用途﹕士兵裝備的燃料供給、充電電池的便攜充電系統、戶外照明和廣告系統、自動售貨機電源、電動工具…等

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

(p.123)

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

(p.124)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

NanoDynamics- SOFC-Revolution 50H Hybrid

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

(p.125)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

Future Outlook of SOFC by NanoDynamics

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

(p.126)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

Mesoscopic MesoGen-SOFC-75W

NanoDynamics-SOFC-NDRevolution-50H

項目說明／內容備註／其它 Weight / Size ‧Dry weight: 3.0 kg dry weight Specific Energy (6.6 lb) (Fuel for Full ‧Wet weight: 5.2 kg (11.5 lb) Power of 3 ‧Converter size: 127x178x254 days=72Hrs) mm (5x7x10 inches) ‧Volume: 5.2 liters ‧System specific energy: 1037 Wh/kg ‧Fuel :sulfur-free JP-8 or propane ‧Fuel specific energy :3160 Wh/kg fuel 2.3 liters Power ‧Nominal Load Voltage :12 V (11 ‧Peak Power:150 W (Internal hybrid to 14 V unregulated) battery can provide up to 10 Wh of ‧Nominal Delivered Current: 6.25 energy in a single discharge) A ‧Startup Time: <15 minutes to 50% ‧Net User Power :75 W average power Operational ‧Ambient Temperature Range :-20 ‧Altitude: 0~10,000 ft (0~3050 m) derate Condition by 3%/1000 ft above 2000 ft ~60 ℃ ‧Operational orientation: ±45° from vertical Source: Rational_You.LS/EnerMaster (2006/12/22) Source: Rational_You.LS/EnerMaster (2006/12/22)

(p.127)

MesoscopicDevicesLLC(Datasheet)MesoGen-SOFC-75W(Military hybrid power supply) 2005/06/05

(p.128)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

Mesoscopic MesoGen-SOFC-250W 項目 Weight / Size

Power

Operational Condition

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

BMW車用APU(輔助電力單元)的500W小型SOFC

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

☉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。

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

(p.129)

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(05)汽車用FC】

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

(p.130)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

低溫SOFC(4)可降低內阻的反應抑制層

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)

☉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

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

☉建議: SOFC(10W←100W←1kW→10kW→100kW)

資料來源：TOTO (p.131)

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

(p.132)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

NanoDynamics- SOFC-Revolution 50H Hybrid

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

Mesoscopic MesoGen-SOFC-250W 項目 Weight / Size

Power

Operational Condition

Source: Rational_You.LS/EnerMaster (2006/12/22) Source: Ratoinal@EnerMaster.com.tw (2007/07/01)

(p.133)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

BMW車用APU(輔助電力單元)的500W小型SOFC ☉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 (2011/05/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(05)汽車用FC】

(p.135)

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

(p.134)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

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.136)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

SOFC比PE(M)FC…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.137)

Rational (2011/09/16) 【如何從「軍用」邁向「產業」再到「消費」市場？燃料電池的機會與挑戰﹗】

已實用化的定置型(PAFC、PEMFC、SOFC)

Source： rational@enermaster.com.tw (2011/05/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(06)定置型FC】

(p.138)