(EnerMaster)燃料電池概論(六)【適合PEMFC(質子交換膜燃料電池)的Reform(改質)製氫SPEC≒H2超過70% …CO低於10ppm…可緩慢變速(降75%)】

(EnerMaster)20120927B(RationalYou)《燃料電池概論》(06)【適合PEMFC(質子交換膜燃料電池)的 Reform(改質)製氫SPEC≒H2超過70% …CO低於10ppm…可緩慢變速(降75%) 】

(EnerMaster)20120927B(RationalYou)《燃料電池概論》(06)【適合PEMFC(質子交換膜燃料電池)的 Reform(改質)製氫SPEC≒H2超過70% …CO低於10ppm…可緩慢變速(降75%) 】

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

《燃料電池概論》(06)

☉FC種類:

適合PEMFC(質子交換膜燃料電池)的 Reform(改質)製氫SPEC≒H2超過70% …CO 低於10ppm…可緩慢變速(降75%)

‧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

Dr. Rational_You (游李興)(有理性) Founder & GM @EnerMaster (FC能源專家) ［dale_chen@must.edu.tw］邀約 20120927B授課

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

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

Source: rational@enermaster.com.tw

(p.2)

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(1)合金氫罐

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FC系統－系統架構 & 技術分工 ☉FC架構:

BOP (熱與水管理)

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

熱管理 水管理

OUTLINE

EMS (電能管理)

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

☉FC種類:

餘熱回收 餘水回收

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

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

☉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)

Integration (整合)

☉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)

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

(p.3)

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

(p.4)

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PEMFC(質子交換膜燃料電池)發電反應原理

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(Ballard.com)Stack(FCgen-1300)售價USD500

陽極 PEM

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

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

Source: rational@enermaster.com.tw 【 (Ballard.com)Stack(all)ProductPortfolio(200904)】

(p.6)

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

1.6bar(g)

Source: rational@enermaster.com.tw 【 (Ballard.com)Stack(all)ProductPortfolio(200904)】

(p.7)

Source: rational@enermaster.com.tw 【 (Ballard.com)Stack(all)ProductPortfolio(200904)】

(p.8)

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(EnerMaster)20120927B(RationalYou)《燃料電池概論》(06)【適合PEMFC(質子交換膜燃料電池)的 Reform(改質)製氫SPEC≒H2超過70% …CO低於10ppm…可緩慢變速(降75%) 】

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

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 【 (Ballard.com)Stack(all)ProductPortfolio(200904)】

(p.9)

(EnerMaster)20120927B(RationalYou)《燃料電池概論》(06)【適合PEMFC(質子交換膜燃料電池)的 Reform(改質)製氫SPEC≒H2超過70% …CO低於10ppm…可緩慢變速(降75%) 】

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

Source: rational@enermaster.com.tw 【 (Ballard.com)Stack(all)ProductPortfolio(201105)】

(p.11)

(p.10)

(EnerMaster)20120927B(RationalYou)《燃料電池概論》(06)【適合PEMFC(質子交換膜燃料電池)的 Reform(改質)製氫SPEC≒H2超過70% …CO低於10ppm…可緩慢變速(降75%) 】

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

Source: rational@enermaster.com.tw 【 (Ballard.com)Stack(all)ProductPortfolio(201105)】

(p.12)

(EnerMaster)20120927B(RationalYou)《燃料電池概論》(06)【適合PEMFC(質子交換膜燃料電池)的 Reform(改質)製氫SPEC≒H2超過70% …CO低於10ppm…可緩慢變速(降75%) 】

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

Source: rational@enermaster.com.tw 【 (Ballard.com)Stack(all)ProductPortfolio(201105)】

(p.13)

(EnerMaster)20120927B(RationalYou)《燃料電池概論》(06)【適合PEMFC(質子交換膜燃料電池)的 Reform(改質)製氫SPEC≒H2超過70% …CO低於10ppm…可緩慢變速(降75%) 】

(EnerMaster)20120927B(RationalYou)《燃料電池概論》(06)【適合PEMFC(質子交換膜燃料電池)的 Reform(改質)製氫SPEC≒H2超過70% …CO低於10ppm…可緩慢變速(降75%) 】

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

Source: rational@enermaster.com.tw 【 (Ballard.com)Stack(all)ProductPortfolio(201105)】

(p.14)

(EnerMaster)20120927B(RationalYou)《燃料電池概論》(06)【適合PEMFC(質子交換膜燃料電池)的 Reform(改質)製氫SPEC≒H2超過70% …CO低於10ppm…可緩慢變速(降75%) 】

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)

☉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.15)

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

(p.16)

(EnerMaster)20120927B(RationalYou)《燃料電池概論》(06)【適合PEMFC(質子交換膜燃料電池)的 Reform(改質)製氫SPEC≒H2超過70% …CO低於10ppm…可緩慢變速(降75%) 】

日本1kW家用RGFC共訂SPEC@BOP的B3(3)

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

(p.17)

(EnerMaster)20120927B(RationalYou)《燃料電池概論》(06)【適合PEMFC(質子交換膜燃料電池)的 Reform(改質)製氫SPEC≒H2超過70% …CO低於10ppm…可緩慢變速(降75%) 】

家用FC的CHP(熱電共生系統)架構

Source: rational@enermaster.com.tw 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (3)支配人類生活的燃料電池】;http:\\happyfc.nef.or.jp (p.19)

(EnerMaster)20120927B(RationalYou)《燃料電池概論》(06)【適合PEMFC(質子交換膜燃料電池)的 Reform(改質)製氫SPEC≒H2超過70% …CO低於10ppm…可緩慢變速(降75%) 】

日本家用故障部位別的件數與比率 (2005年度第1期175台2005年10月~2006年9月)

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.18)

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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.20)

(EnerMaster)20120927B(RationalYou)《燃料電池概論》(06)【適合PEMFC(質子交換膜燃料電池)的 Reform(改質)製氫SPEC≒H2超過70% …CO低於10ppm…可緩慢變速(降75%) 】

(EnerMaster)20120927B(RationalYou)《燃料電池概論》(06)【適合PEMFC(質子交換膜燃料電池)的 Reform(改質)製氫SPEC≒H2超過70% …CO低於10ppm…可緩慢變速(降75%) 】

JP家用FC增益(每年JPY5萬)10年≒JPY50萬

一般住宅負荷: 電(冬≒夏)! 熱(冬>>夏)?

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) (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.21)

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大阪瓦斯的「學習控制」運轉模式(四種)

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.23)

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)

(p.22)

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日本1kW家用FC@CHP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)

(p.24)

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ENE‧FARM成本… JPY770萬@2005；JPY200萬@2010(1 萬台)；JPY120萬@2012；JPY50萬@2015

日本1kW家用FC JPY770萬(補JPY600萬)@2005起

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)

(EnerMaster)20120927B(RationalYou)《燃料電池概論》(06)【適合PEMFC(質子交換膜燃料電池)的 Reform(改質)製氫SPEC≒H2超過70% …CO低於10ppm…可緩慢變速(降75%) 】

(p.25)

(EnerMaster)20120927B(RationalYou)《燃料電池概論》(06)【適合PEMFC(質子交換膜燃料電池)的 Reform(改質)製氫SPEC≒H2超過70% …CO低於10ppm…可緩慢變速(降75%) 】

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

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/06/) 【 (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.26)

(EnerMaster)20120927B(RationalYou)《燃料電池概論》(06)【適合PEMFC(質子交換膜燃料電池)的 Reform(改質)製氫SPEC≒H2超過70% …CO低於10ppm…可緩慢變速(降75%) 】

日本1kW家用FC台數：5500台@2009開始量販 → 75萬台@2015普及→250萬台≒2核電廠@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 (2011/06/) 【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.27)

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

(p.28)

(EnerMaster)20120927B(RationalYou)《燃料電池概論》(06)【適合PEMFC(質子交換膜燃料電池)的 Reform(改質)製氫SPEC≒H2超過70% …CO低於10ppm…可緩慢變速(降75%) 】

家用FC(2011/10)估…數10萬台JPY60~80萬@2015

…200萬台JPY50萬@2030…SOFC取代PEFC

Source: rational@enermaster.com.tw 【20111013《燃料電池車銷聲匿跡？》熱潮過去之後≒技術課題被穩步攻克…JPY500萬 @2015…FCV可500km／EV只150~250km】http://big5.nikkeibp.com.cn/news/auto/58118-20110929.html?ref=ML

(p.29)