rational@enermaster.com.tw (2011/09/08@MUST化材系) 【燃料電池概論(01)】
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OUTLINE ☉FC架構: ‧Stack、EMS (+Hybrid)、FP (Fuel Processor)、BOP、Integration
2011H2(MUST化材系)燃料電池概論(01) 燃料電池…靠「燃料」的『發電(機)電池』
☉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)
Dr. Rational You(游李興)
☉可攜式FC: DMFC、RMFC & RGFC、SOFC(<1kW)
Founder & GM/ EnerMaster(能碩科技) 2011/09/08@MUST化材系
‧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.1)
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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】
(p.3)
(p.2)
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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】
(p.4)
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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(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】
(p.5)
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】
rational@enermaster.com.tw (2011/09/08@MUST化材系) 【燃料電池概論(01)】
FC受矚目的理由(4) 電池能量&壽命&充電
(p.6)
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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)】
(p.7)
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】
(p.8)
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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(從MEA) 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 )
500W H2FC
Items
*南亞電
(p.9)
320(L)X670(W)X400(H)
2.Weight
30kg
3.Power Output
Nominal: 500W 24 VDC
4.Output Voltage
*碧氫 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
1.Dimension
5.Operation Temperature.
3℃~40℃ (p.10)
Source: http://www.greenergy.nutn.edu.tw/fuelcellcarracing/download.htm (2010/03/12)
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PEMFC_MEA(膜電極組)→Cells→Stack
STACK… 12V & 24V 4cm
4cm 5cm
Single Cell
0.6V, 10A = 6W 20cm2 @ 500mA/cm2
4cm
5cm
8cm 5cm
串聯 2 Cells 1.2V, 10A = 12W
0.6V, 20A = 12W 40cm2 @ 500mA/cm2
Stack
Fuelcell.swf 串聯 20 Cells 12V, 10A = 120W
Source: www.sglcarbon.com 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.11)
Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/)
串聯 20 x 2 Cells 24V, 10A = 240W
串聯 20 Cells 12V, 20A = 240W (p.12)
rational@enermaster.com.tw (2011/09/08@MUST化材系) 【燃料電池概論(01)】
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 (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.13)
rational@enermaster.com.tw (2011/09/08@MUST化材系) 【燃料電池概論(01)】
H2高壓700Bar(100L)時FCV方可駛500公里
rational@enermaster.com.tw (2011/09/08@MUST化材系) 【燃料電池概論(01)】
(SMA.de)H2-Island-Extension@FC+PV+Grid
Source: rational@enermaster.com.tw (2010/08/) 【(SMA.de)DC-AC(HydroBoy-2524HF)Input≒DC25~70V@1500W或2500W(Output≒AC230V).pdf】
(p.14)
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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.15)
Source：rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(protonenergy.com)HG(HOGEN)200Psi≒13.8Bar(S10≒250LPH)(S20≒500LPH)(S40≒1000LPH)6.7kW(NTD4M)】
(p.16)