(EnerMaster)《燃料電池概論》(37)【燃料電池綠色海運…效率高】 by Enermaster Technology Co., Ltd.

(EnerMaster)20121227A(RationalYou)《燃料電池概論》(37)【燃料電池綠色海運…效率高…20kW的 SOFC@甲醇…330kW的MCFC@LNG…32kW的PEMFC@氫氣…8.3MW的PEMFC運行48小時@氫氣 140m3▲／風能製氫】

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

《燃料電池概論》(37)

☉FC種類:

燃料電池綠色海運…效率高 …20kW的SOFC@甲醇…330kW的MCFC@LNG …32kW的PEMFC@氫氣…8.3MW的PEMFC運行48小時 @氫氣140m3▲／風能製氫

‧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 20121227A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

(1)合金氫罐

FC系統－系統架構 & 技術分工 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

(p.2)

台灣氫能與燃料電池產業「專業分工」嗎？

EMS (電能管理) 餘熱回收餘水回收

Integration (整合)

*南亞電 *碧氫 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.cm.tw (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.4)

(PEMFC)MEA(膜電極組)堆疊Cells≒發電Stack

20／40／80Ceslls的STACK操作@12／24／48V

◇當一組燃料電池運轉時﹐工作電壓為0.6～0.8V﹐這意味著﹐要產生足夠的電壓﹐需要把許多電池串聯起來﹐構成一個電池組﹐如圖↓所示。

4cm

4cm 5cm

5cm

Single Cell

4cm

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

8cm 5cm

串聯 2 Cells 1.2V, 10A = 12W

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

Stack

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

(p.5)

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

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

(p.7)

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

(p.6)

HYBRID(混合)電力型FCV(燃料電池車)運轉方式

Source：rational@enermaster.com.tw (2011/07/) 【(黃鎮江)【綠色能源≒燃料電池】 (4)從馬車到氫車】

(p.8)

自然界中沒有單獨存在的氫氣…藉由重組化石燃料製造…水「電解 (電→氫)」製氫≒ 50%能量損失

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

@-253℃ ≒70Kg

1/300

@250~350ATM ≒200L

Source: rational@enermaster.com.tw導讀 (本間琢也)(上松宏吉)【燃料電池】［瑞昇文化201110］(1) 【燃料電池是什麼啊﹖】 (003)自然界中沒有單獨存在的氫氣…藉由重組化石燃料製造

(p.9)

JHFC展示FCV試乘會&加氫站(700Bar)

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

(p.10)

氫脆…不銹鋼@高壓H2高溫…(改用)碳纖維(質輕) △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。 ◎壓縮儲氫技術近年來的研究主要在以下兩個方面﹕ ‧對容器材料的改進﹐使耐壓更高﹐本身質量更輕［Rational編註：如≒碳

纖維複合材料］﹐以及減少氫分子透過容器壁﹐避免產生氫脆現象等﹔ ‧在容器中加入某些吸氫物質﹐大幅度地提高壓縮儲氫的密度﹐甚至使其達到「準液化」的程度﹐且當壓力降低時﹐氫可以自動地釋放出來。

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.11)

Source: rational@enermaster.com.tw 【(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.12)

H2 (火焰100秒)集中…汽油(燃燒?分鐘)蔓延!!

(protonenergy.com)HG(HOGEN)S-Series(NTD4M) 6.7kWh/m3 ［消耗6.7度電→(產氫量可發)1度電］

☉這兩張照片比較點燃漏氣的氫氣罐與漏油的油箱火災狀況著火60秒後照片﹐氫火焰已逐漸消退﹐而汽油火焰愈加激烈﹔ ‧經過100秒﹐所有的氫火焰消失和車內完好無損﹐汽車則持續燃燒了幾分鐘﹐並完全燒毀。

Source：rational@enermaster.com.tw (2011/03/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源(6)打造一個氫能社會】

(p.13)

美國NFCEVLD(燃料電池電動車學習示範)專案現場製氫≒重整『天然氣』／電解「水」產能利用率≒70%／35% 圖2 ﹕產能利用率…重整『天然氣』>>>>>電解「水」

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/hydrogen/production/2012-11-15/2111.html; (china-hydrogen.org)20121116 (p.15) (中國氫能源網)【美國NFCEVLD(燃料電池電動車學習示範)專案現場製氫≒重整『天然氣』／電解「水」產能利用率≒70%／35% 】

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

(p.14)

HONDA的FCV@PV高壓(省去壓縮機)電解(水)製氫24小時1.5kg▲僅供FCV行駛150km

Source: rational@enermaster.com.tw; 20120331(日經能源環境網)【HONDA(本田)設置日本首座太陽能加氫站並交付配備供電功能的 (p.16) FCV(燃料電池車)…高壓(省去壓縮機)電解(水)製氫24小時1.5kg▲僅供FCV行駛150km】

Enertrag售出2MW鹼性(製氫)電解器3台…耗電6MW製氫1000m3(每小時)≒發電1000kW▼≒(電→電)效率16.66%▼

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/hydrogen/production/2012-12-04/2159.html; (china-hydrogen.org)20121204 (p.17) 】 (中國氫能源網)【 Enertrag售出2MW鹼性(製氫)電解器3台…耗電6MW製氫1000m3(每小時) ≒發電1000kW▼≒(電→電)效率16.66%▼

日本FCV加氫站…多為Reform(重組)製氫

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.19)

AUDI風力(電解水)將氫(+CO2)→沼氣(e-gas)

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://china-hydrogen.org/hydrogen/mix/2011-08-06/974.html 【(china-hydrogen.org)20110806(中國電池網 (p.18) 奧迪展示EV及燃料電池車／利用風力發電將氫轉化為沼氣…(AUDI)FCV(Q5)≒FC98kW+2個700Bar…(A-3)EV配26.5kWh續航140km】

加氫站成本:JPY2億@2015 (100處)… JPY1億@2030(1k處) 加氫站100處@4大都市圈(首都圈、中京、關西、福岡)

Source: rational@enermaster.com.tw 【20111018《燃料電池車銷聲匿跡？》車輛開發向成本削減邁進…FC成本≒JPY1萬／kW…FC (p.20) 壽命≒50萬km／5000Hrs功率↓30%】http://big5.nikkeibp.com.cn/news/auto/58333-20111017.html

加氫站成本:JPY2億@2015 (100處)… JPY1億@2030(1k處) 加氫站100處@4大都市圈(首都圈、中京、關西、福岡)

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.21)

從化石燃料中製造出H2的FP(燃料處理裝置)的 Reform(重組)≒SR(蒸氣重組)

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.23)

低碳@Refom→FCV@2030→零碳@2035

22 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.22)

從化石燃料中製造出H2的FP(燃料處理裝置)的 Reform(重組)如CH4+2H2O≒SR(蒸氣重組)

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.24)

燃料處理(a)重組(Reform=改質)+(b)轉化(WGS)觸媒

Reformer產氫: 即時(發電)／純化 (儲存) 高溫&高壓 →LIFE短

→

Source: rational@enermaster.com.tw導讀 (本間琢也)(上松宏吉)【燃料電池】［瑞昇文化201110］(1) 【燃料電池是什麼啊﹖】 (012)在構成燃料電池的系統上﹐必須要用到數個組件

(p.25)

(p.26)

製氫(~50%)的POX(部分氧化)法&其它…

製氫(~70%)的SR(蒸氣重組)…H2O是H2來源

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

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

(p.27)

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

(p.28)

天然氣(CH4)SR(水蒸氣重組)製氫&熱(吸&放)

天然氣(CH4) POX(部分氧化)製氫&熱(吸&放)

空氣

Source: rational@enermaster.com.tw 【(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.29)

天然氣(CH4) ATR(自熱重組)製氫&熱(吸&放)

Source: rational@enermaster.com.tw 【(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.31)

Source: rational@enermaster.com.tw 【(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.30)

家用RGFC(改質瓦斯燃料電池)@CHP(熱電共生)流程

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.32) (012)在構成燃料電池的系統上﹐必須要用到數個組件

天然氣SR製氫&發電&熱(吸&放)CHP(熱&電)

家用RGFC(改質瓦斯燃料電池)@CHP(熱電共生)+熱水槽

Source:rational@enermaster.com.tw導讀(本間琢也)【燃料電池】［瑞昇文化(2011/10/)］(3)【與生活息息相關的家庭用FC】 (050)追查系統內的空氣與水的流動

(p.33)

BOP(熱&水平衡)≒3熱交換器、2蒸氣分離器

Source: rational@enermaster.com.tw 【(全華科技)201003(AlanG.MacDiamid)燃料電池技術(01)燃料電池簡介】

(p.35)

Source: rational@enermaster.com.tw 【(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.34)

超完備(水冷+加濕@陽極&陰極+回收H2@陽極)FC設備

Source：rational@enermaster.com.tw (2011/07/) 【(黃鎮江)【綠色能源≒燃料電池】 (4)從馬車到氫車】

(p.36)

PEMFC(質子交換膜燃料電池)發電反應原理

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)

陽極 PEM

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

☉建議: SOFC(10W←100W←1kW→10kW→100kW) (p.37)

Source: rational@enermaster.com.tw

PEMFC的PEM之Nafion結構…保濕!?

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

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.38)

FC (少用&急開)導致Pt燒結和脫落(降低I/W)

(p.39)

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

(p.40)

影響PEMFC性能因素：Pt、CO、H2O&溫度

PEMFC-Cell-內加濕 /外加濕

0.4W(cm^2)

0.4mg(cm^2)

Source: rational@enermaster.com.tw 【(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.41)

(p.42)

(Ballard)PEMFC(NEXA)1kW_BOP(需CVM)

雙極(兩面)板@MEA:導流+導電+散熱(氣/水)

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.43)

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

(p.44)

(Ballard)PEMFC(NEXA)1kW_Operating States …Rejuvenation(活化)(Starvation)@每2~3月

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

(Ballard.com)Stack(FCgen-1300)售價USD600

(p.45)

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

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

(p.46)

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

1.6bar(g)

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

(p.47)

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

(p.48)

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

全球燃料電池進展及盈利潛能…增長39%@2011…增長3倍 @2012…BALLARD收支平衡@2012 (FCB、UPS▲)

☉大概從2007年開始﹐FC技術才開始出現顯著發展﹐不但獲得了各國政府的認可﹐而且其耐久性得到了提高並且製造成本有所下降﹐ ‧到2011年﹐一些FC的發售已經不再需要資金補貼。 ♁工業FC終端的使用大幅增長﹐在全球範圍內為使用者提供電和熱。 ‧2011年FC裝置的出貨量為24600台﹐與2010年相比增長了39%﹐在這一增長數字中固定式能源部門的增長尤為突出。 ‧FC年度出貨裝置的總裝機容量首次超過100兆瓦。 ☉與2011年相比﹐2012年FC的出貨量將會增長3倍(超過78000台) ‧至於FC的盈利能力﹐BALLARD公司在2011年度總結中稱﹐2012年其 FC產品的銷售預計將達到收支平衡。 ‧由於公司在巴西和歐洲大巴市場的合同談判延期﹐這一消息在發佈兩周後即被修改﹐然而發展是顯而易見的﹐相信BALLARD公司對FC大巴和電信行業的關注會實現其產品銷售的收支正平衡。 Source: rational@enermaster.com.tw 【 (Ballard.com)Stack(all)ProductPortfolio(200904)】

(p.49)

日本FCV的Stack每kW成本JPY6000=USD60@2015僅Ballard的 (FCgen-1300)Stack售價USD600的10分之1

Source: rational@enermaster.com.tw 【20111018《燃料電池車銷聲匿跡？》車輛開發向成本削減邁進…FC成本≒JPY1萬／kW…FC (p.51) 壽命≒50萬km／5000Hrs功率↓30%】http://big5.nikkeibp.com.cn/news/auto/58333-20111017.html

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/mix/2012-10-12/2003.html ; (china-hydrogen.org) 20121012(中國氫能源網)【全球燃料電池進展及盈利潛能…增長39%@2011…增長3倍@2012…BALLARD收支平衡@2012 】

(p.50)

美國DOE規劃FC售價(kW)USD30@2010、USD15@2015 FC的Stack功率密度…2.0kW/L@2010年

Source：rational@enermaster.com.tw (2011/07/) 【(黃鎮江)【綠色能源≒燃料電池】(5)普及化的問題】

(p.52)

DMFC運作原理

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】

DMFC甲醇的滲透現象

(p.53)

DMFC :抑制甲醇滲透現象@新電解質膜; 其它改善措施

Source: rational@enermaster.com.tw導讀 (本間琢也)【燃料電池】［瑞昇文化201110］(5) 【行動設備電源…DMFC、RMFC】

(p.54)

行動設備用1W級DMFC被動式(2種)結構

(p.55)

Source: rational@enermaster.com.tw導讀 (本間琢也)【燃料電池】［瑞昇文化201110］(5) 【行動設備電源…DMFC、RMFC】

(p.56)

主動式DMFC(直接得6H+)克服甲醇穿透(調低達6~10v%)導致(從陽極)18H2O被牽引(到陰極)

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; (2012/12/); (EnerMaster)200710(p118)直接甲醇FC技術的發展(康顧嚴)

(p.57)

(UltracellPower) RMFC vs. DMFC

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.58)

行動設備用DMFC優於LIB@長時間使用

需能回收水(1+6x3)/21 (類似~除濕機?) Source: rational@enermaster.com.tw (2007/07/01); (UltracellPower.com)RMFC-XX25

(p.59)

Source: rational@enermaster.com.tw導讀 (本間琢也)【燃料電池】［瑞昇文化201110］(5) 【行動設備電源…DMFC、RMFC】

(p.60)

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

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

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

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

(p.61)

行動設備用的DBFC(直接硼氫化鈉FC) @NaOH→Na+及e-

Source: rational@enermaster.com.tw導讀 (本間琢也)【燃料電池】［瑞昇文化201110］(5) 【行動設備電源…DMFC、RMFC】

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

(p.62)

NaBH4(硼氫化鈉)+H2O(@鹼性+觸媒)→NaBO2+3H2

(p.63)

Source: rational@enermaster.com.tw (2012/12/)【(日本)FCDIC(石井弘毅)世茂出版200809世茂出版200809【圖解燃料電池】(07) (p.64) 今後展望】

硼氫化鈉加水產氫之反應與控制機制

(液體)有機氫化物(輕質)(@200~300℃+觸媒)→H2

☉化學產氫的發展﹐仍以硼氫化鈉與水反應產氫為主﹐在觸媒轉化效率上﹐因其反應將釋放熱能﹐有助於反應效率之提升﹐能量密度約為1800~2200 Wh/Kg ▲ ﹐但有固體硼氧化鈉副產物產生(圖↓)﹐需考慮燃料罐的設計與回收﹐相對燃料成本較高。

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/08/) 【 (工業材料)201007p135(蔡英文)(許盈盈)國際MicroFuelCell發展現況】

(p.65)

PAFC(磷酸燃料電池)發電反應原理

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.67)

Source: rational@enermaster.com.tw (2012/12/)【(日本)FCDIC(石井弘毅)世茂出版200809世茂出版200809【圖解燃料電池】(07) (p.66) 今後展望】

PAFC(磷酸燃料電池)Cell(單電池)主要結構

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.68)

MCFC(熔融碳酸鹽燃料電池)發電反應原理

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.69)

MCFC(熔融碳酸鹽燃料電池)內部重組

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.70)

SOFC(固體氧化物燃料電池)發電反應原理燃料電池綠色海運…效率高 …20kW的SOFC@甲醇 …330kW的MCFC@LNG …32kW的PEMFC@氫氣 …8.3MW的PEMFC運行48小時 @氫氣140m3▲／風能製氫

(china-hydrogen.org) 20121213 (中國氫能源網)

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.71)

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/mix/2012-12-12/2196.html; (china-hydrogen.org)20121213 (中國氫能源網) 【燃料電池綠色海運…效率高…20kW的SOFC@甲醇…330kW的MCFC@LNG…32kW的 (p.72) PEMFC@氫氣…8.3MW的PEMFC運行48小時@氫氣140m3▲／風能製氫】

燃料電池綠色海運…效率高…20kW的SOFC@甲醇 …330kW的MCFC@LNG…32kW的PEMFC@氫氣

…8.3MW的PEMFC運行48小時@氫氣140m3▲／風能製氫(1)

…8.3MW的PEMFC運行48小時@氫氣140m3▲／風能製氫(2)

□據fuelcelltoday報導﹕船運是一種效率相對較高的貨物運輸方式﹐在運輸距離和重量相同的情況下﹐它的效率比空運和陸地運輸要高﹐甚至在最佳情況下比鐵路運輸還要高。 ‧所以﹐每年船運的運輸量是很高的﹐2010年全世界單就集裝箱貨物量就相當於1億1400萬個24英尺的集裝箱。 ☉如此大的運貨量也使船運成為溫室氣體排放的重要組成部分。據國際海洋組織統計﹐2007年約占到3%﹐而且可能在2050年翻倍。 ‧目前﹐國際上還沒有CO2排放相關的約束法規﹐所以對全球溫室效應是很大的威脅。大多數船隻目前使用的是價格便宜的重油燃料﹐除溫室氣體外﹐ 還會排放顆粒物、NOX和SOX﹐對空氣品質也有污染。

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/mix/2012-12-12/2196.html; (china-hydrogen.org)20121213 (中國氫能源網) 【燃料電池綠色海運…效率高…20kW的SOFC@甲醇…330kW的MCFC@LNG…32kW的 (p.73) PEMFC@氫氣…8.3MW的PEMFC運行48小時@氫氣140m3▲／風能製氫】

☉船運需要革新。燃料電池是一種很好的「零排放」技術革新方式﹐適合應用於船隻上。 ‧2004年﹐歐洲燃料電池船隻委員會的METHAPU項目就利用了20kW的 SOFC(固體氧化物燃料電池)技術﹐用甲醇作為船隻的APU(輔助電源)﹐ 專案由Wallenius公司負責。 ‧2009和2010年的試驗表明﹐使用燃料電池的安全性與傳統設備無異﹐可以進一步發展。Wallenius公司已經計畫從2030年開始組建一隻安裝燃料電池APU的船隊。

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/mix/2012-12-12/2196.html; (china-hydrogen.org)20121213 (中國氫能源網) 【燃料電池綠色海運…效率高…20kW的SOFC@甲醇…330kW的MCFC@LNG…32kW的 (p.74) PEMFC@氫氣…8.3MW的PEMFC運行48小時@氫氣140m3▲／風能製氫】

燃料電池綠色海運…效率高…20kW的SOFC@甲醇 …330kW的MCFC@LNG…32kW的PEMFC@氫氣

…8.3MW的PEMFC運行48小時@氫氣140m3▲／風能製氫(3)

…8.3MW的PEMFC運行48小時@氫氣140m3▲／風能製氫

☉FellowSHIP專案測試了船隻驅動系統的MCFC(熔融碳酸鹽燃料電池)技術。該系統於2009年9月安裝了一個使用LNG為燃料的330kW。 ‧測試中燃料電池累計工作時間達到了18500小時﹐為船隻提供的功率占總量的52%左右。 ‧該項目第二期已經啟動﹐主要再安裝一個用於蓄能的電池系統﹐與原燃料電池組成混合動力系統﹐實現功率效率的優化。 ‧Hornblower Cruises & Events已經在三藩市海灣佈署了利用Hydrogenics 的PEMFC(質子交換膜燃料電池)32 kW系統的混合動力渡輪﹐使用的氫氣燃料儲存於船上的儲氫罐中。 ‧Future Ship公司已經設計出了一種以8.3MW燃料電池為主要驅動力﹐儲氫量為140m3﹐能夠持續運行48小時的新型渡輪。氫氣主要來源於風能

製氫﹐成本只為傳統船隻的25%﹐計畫於五年內開始部署。 Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/mix/2012-12-12/2196.html; (china-hydrogen.org)20121213 (中國氫能源網) 【燃料電池綠色海運…效率高…20kW的SOFC@甲醇…330kW的MCFC@LNG…32kW的 (p.75) PEMFC@氫氣…8.3MW的PEMFC運行48小時@氫氣140m3▲／風能製氫】

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/mix/2012-12-12/2196.html; (china-hydrogen.org)20121213 (中國氫能源網) 【燃料電池綠色海運…效率高…20kW的SOFC@甲醇…330kW的MCFC@LNG…32kW的 (p.76) PEMFC@氫氣…8.3MW的PEMFC運行48小時@氫氣140m3▲／風能製氫】