(EnerMaster)《燃料電池概論》(二十一)【nabh4(硼氫化鈉)加h2o產氫3大困擾】

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(EnerMaster)20131121A[dale_chen@must.edu.tw]邀約(RationalYou)授課《燃料電池概論》(21) 【 NaBH4(硼氫化鈉)加H2O產氫3大困擾≒H2O增加到80%(防結晶@觸媒)、強鹼性(溶解) 、被動型 產H2率遞減 】

(EnerMaster)20131121A[dale_chen@must.edu.tw]邀約(RationalYou)授課《燃料電池概論》(21) 【 NaBH4(硼氫化鈉)加H2O產氫3大困擾≒H2O增加到80%(防結晶@觸媒)、強鹼性(溶解) 、被動型 產H2率遞減 】

OUTLINE ☉FC架構:

《燃料電池概論》(21) NaBH4(硼氫化鈉)加H2O產氫3大困擾 ≒H2O增加到80%(防結晶@觸媒)、強 鹼性(溶解)、被動型 產H2率遞減

‧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

Dr. Rational_You (游李興)(有理性) Founder & GM @EnerMaster (FC能源專家) [dale_chen@must.edu.tw]邀約 20131114A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

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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】

(p.2)

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NaBH4(硼氫化鈉)+H2O(@鹼性+觸媒)→NaBO2+3H2

(p.3)

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.4) 今後展望】


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硼氫化鈉加水產氫之反應與控制機制

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(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.5)

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

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://china-hydrogen.org/fuelcell/mix/2011-12-23/1298.html; (china-hydrogen.org)20111223 (p.7) 】 (weiphone.com) 【 APPLE(蘋果)專利≒研究使用燃料電池系統的MacBook…(氫)續航力≒數天/一周…強調EPEAT評等…提交@2010

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.6) 今後展望】

(EnerMaster)20131121A[dale_chen@must.edu.tw]邀約(RationalYou)授課《燃料電池概論》(21) 【 NaBH4(硼氫化鈉)加H2O產氫3大困擾≒H2O增加到80%(防結晶@觸媒)、強鹼性(溶解) 、被動型 產H2率遞減 】

CEA的PEMFC用MEMS製Stack、NaBH4產氫

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

(p.8)


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

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

(p.9)


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