(EnerMaster)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】 by Enermaster Technology Co., Ltd.

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家用燃料電池縱論／特論 …替代核電／熱電共生『學習控制』 …台灣進入策略(集中→差異→利基→主流) …以EnerMaster(能碩=能源from華碩)商品為例

Dr. Rational (游李興) Founder & CEO/EnerMaster (2011/10/17) 《玄奘大學_資訊管理學系所》

碩博士班專題演講 (p.1)

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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(1)

(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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Rational演講…以EnerMaster商品為例(2) ■(EnerMaster)201109~12(clc@must.edu.tw)邀請(RationalYou)每週四(下午) 化材系(四技化材四甲)授課【燃料電池概論】［14﹕10~17﹕00］(2F電化教室)《明新科大_化材系_四技化材四甲》 (EnerMaster)20110916(khou@ndu.edu.tw)邀請(RationalYou)研究所專題演講【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﹗】［10﹕00~12﹕00］《國防大學_理工學院_動力及系統所》 (EnerMaster)20110921(chtsai@cc.hfu.edu.tw)邀請(RationalYou)研究所專題演講【燃料電池『機、電』控「熱、流、化」跨域(整合)有多難﹖﹗】［15﹕10~16﹕30］《華梵大學_機電系&所》 (EnerMaster)20110928(ydkuan@ncut.edu.tw)邀請(RationalYou)研究所專題演講【台灣適合「發展」類似日本『家用』燃料電池『熱電共生』嗎？﹗】［14﹕00~16﹕00］《勤益科大_冷凍空調與能源系》［工程館 2F／E227階梯教室］ (EnerMaster)20111001(bjtseng@itri.org.tw)邀請(RationalYou)於 materialsnet.com.tw發表【燃料電池在車輛的應用現況】 Source: 影音@ http://www.youtube.com/user/EnerMasterFilm ；簡報@ http://www.issuu.com/enermaster

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

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Rational演講…以EnerMaster商品為例(3) (EnerMaster)20111003(cleu@mail.ntust.edu.tw)邀請(RationalYou)研究所專題演講【燃料電池在『純電動車』的「跨域」整合】［18﹕30~20﹕00］《台科大_電機所》 (EnerMaster)20111005 (mjhuang@dragon.nchu.edu.tw)邀請(RationalYou)研究所專題演講【燃料電池控「跨域」誰領軍﹖『機械系』﹗】［15﹕ 00~17﹕00］《中興大學_機械所》 (EnerMaster)20111011(jpw@mail.nkmu.edu.tw)邀請(RationalYou)研究所專題演講【如何從「電動船」邁向「休旅遊艇」再到「家用熱電」市場﹖燃料電池『跨域』機會與挑戰﹗】［13﹕30~15﹕05］《高雄海洋科大_造船／海工系所》 (EnerMaster)20111026(aemywei@et4.thit.edu.tw)邀請(RationalYou)研究所專題演講【純氫／甲醇FCV(燃料電池車)如何與EV(電動車)競／合﹖】［19﹕00~20﹕ 30］《大華技術學院_機電所》 (EnerMaster)20111027(yasuo.huang@msa.hinet.net)邀請(RationalYou)研究所專題演講【燃料電池「汽機車」有多難﹖發展「藍圖」三部曲﹗】［14﹕00~16﹕00］《彰化師大_車輛科技研究所》

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

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Rational演講…以EnerMaster商品為例(4) (EnerMaster)20111101(achuang@ncu.edu.tw)邀請(RationalYou)研究所專題演講【應用市場『題材』如何影響燃料電池發展﹖】［14﹕00~15﹕50］《中央大學_機械所》【…成也「車用」﹗敗也「車用」﹗】 (EnerMaster)20111104(cn_chen@cc.kuas.edu.tw)邀請(RationalYou)研究所專題演講【燃料電池商品化決勝點(二)遠端「每片Cells監控」並內建「自動活化／保養」】★［14﹕30~16﹕30］《高雄應科大_光電&通訊系》 (EnerMaster)20111118(charming@mail.ksu.edu.tw)邀請(RationalYou)碩士在職專班演講【從「高分子」邁向「陶瓷」燃料電池﹗典範轉移﹖策略轉折﹗】［18﹕30~21﹕05］《崑山科大_材料所》 (EnerMaster)20111123(KanLinHsueh@nuu.edu.tw)邀請(RationalYou)研究所專題演講【為何「電解」水「儲氫」燃料電池「發電」效率低／成本高﹖】［10﹕00~12﹕00］《聯合大學_能源研究中心》 (EnerMaster)20111129(ntchen@mail.npust.edu.tw)邀請(RationalYou)研究所專題演講【FCV續航力1000km…為何BENZ捨棄EV﹖】［15﹕30~17﹕00］《屏東科大_機械、車輛、材料、生機…等四所》 Source: 影音@ http://www.youtube.com/user/EnerMasterFilm ；簡報@ http://www.issuu.com/enermaster

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Rational演講…以EnerMaster商品為例(5) ■201109~12(clc@must.edu.tw)邀請(RationalYou)每週四(下午)化材系(四技化材四甲)授課【燃料電池概論】［14﹕10~17﹕00］《明新科大_ 化材系_四技化材四甲》［化材系2F電化教室］ (MUST)20110908(RationalYou)燃料電池概論(01)燃料電池…靠「燃料」的『發電(機)電池』 (MUST)20110915(RationalYou)燃料電池概論(02)「6.7度」電解『水』儲『氫』後燃料電池「只剩1度」 (交流電) ？ (MUST)20110922(RationalYou)燃料電池概論(03)為何FCV(燃料電池車)高壓氫700Bar(100L)可駛500~1000km？ (MUST)20110929(RationalYou)燃料電池概論(04)為何TOYOTA認為EV(電動車)航程160km太短、長程FCV(燃料電池車)800km才夠？ (MUST)20111006(RationalYou)燃料電池概論(05)BENZ宣稱FCV@H2安全無憂…量產@2014…市場@2017…續航1000km…EV過渡期3~5年 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 (2011/09/)【 (EnerMaster)DM(EM-H1000D1)2010605(Erin).pdf】

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Source： rational@enermaster.com.tw (2011/09/)【 (EnerMaster)DM(EM-H1000D1)2010605(Erin).pdf】

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FC應用:1~10~100~1kW@身邊、10k~100kW@分散

(EnerMaster)DM(EM-H1000D1)PK

Source：rational@enermaster.com.tw(2011/09/)【(EnerMaster)DM(EM-H1000D1)2010605(Erin).pdf】

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FC受矚目的理由(1)範圍、效能、熱回收

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/10/) 【(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

(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 (2011/09/)【(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 (2011/09/)【(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

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/09/)【(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

Source: rational@enermaster.com.tw (2009/12/)【 Taiwanese battery companies, ITRI, by Digitimes 2007/6 (PSI.com.tw)】

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引言: 先Review最新FC的News ☉(日經BP社) 20110923(日中環保生態網)吉坤日礦日石能源≒ 燃料電池將成為家庭基礎電源…0.7kW@FC+6kW@PV+6kWH@LIB≒自給自足@獨立式住宅 ☉(日經BP社)20110314(技術在線)松下上市家用燃料電池…150 萬日元以內即可購得(補助105萬)≒售價JPY276.5萬 ☉20110916(共同社)吉坤10月推出小型家用燃料電池系統 …SOFC (ENE‧FARM)700W體積↓40%…每年可省JPY5萬 …售價JPY270萬 ☉(china-hydrogen.org) 20110907(中國氫能源網) 有機釀酒廠使用 ClearEdge Power的燃料電池…RGFC@CHP(ClearEdge5)5kW 節約49%電力／2.4萬磅CO2 (p.19)

吉坤日礦日石能源 ≒燃料電池將成為家庭基礎電源 …0.7kW@FC+6kW@PV+6kWH@LIB ≒自給自足@獨立式住宅 (日經BP社) 2011/09/23 (日中環保生態網)

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://china.nikkeibp.com.cn/eco/news/catcorporatesj/1226-20110920.html 【20110923(日中環保生態網) (p.20) 吉坤日礦日石能源≒燃料電池將成為家庭基礎電源…0.7kW@FC+6kW@PV+6kWH@LIB≒自給自足@獨立式住宅】

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家庭(自足)7kW@FC+6kW@PV+6kWH@LIB

□《東日本大地震》引發的【核電事故】導致日本出現了嚴重的【電力短缺】。 ‧在無法描繪核電未來的今天﹐是否有必要探討把家用燃料電池作為家庭的基礎電源呢﹖

☉為了實現這一想法﹐我們向宮城縣的地震復興計畫提出方案﹐得到了極大的共鳴。 ‧宮城縣把【2011～2013年】視為「恢復」期﹐把【2014年】之後視為「復興」期。 ‧作為青森縣的「藍色森林中央公園低碳型示範城市事業」﹐本公司正在與大和房建工業、NTT設施等公司合作﹐發起以配套安裝三種電池為中心﹐構建自給自足能源城市的計畫。 ‧該計畫旨在實現【20戶】家庭的能源自給自足﹐預定於2013年完成。 ‧我們將首先邀請宮城縣相關人士視察青森的情況﹐希望在今後能夠為宮城縣的復興提供幫助。

☉我們希望大力發展家用【燃料電池、太陽能電池、鋰離子充電電池】三者的結合。 ‧▼除了【0.7kW】的《家用燃料電池》﹐如果還在『獨立式住宅』中安裝【6kW】的《太陽能電池》、【6kWH】的《鋰離子充電電池》﹐那麼﹐這戶家庭就基本可以實現電力的『自給自足』。 ‧而我們的責任是把這三種電池組合提供﹐使其能夠充當基礎電源。 ‧未來﹐我們▼希望把《家用燃料電池》的價格控制在【50萬日元▼】﹐把《太陽能電池》控制在【100萬日元▲】﹐把《鋰離子充電電池》控制在【50萬日

元▲】﹐以全套【低於200萬日元▲】的價格提供。

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://china.nikkeibp.com.cn/eco/news/catcorporatesj/1226-20110920.html 【20110923(日中環保生態網) (p.21) 吉坤日礦日石能源≒燃料電池將成為家庭基礎電源…0.7kW@FC+6kW@PV+6kWH@LIB≒自給自足@獨立式住宅】

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://china.nikkeibp.com.cn/eco/news/catcorporatesj/1226-20110920.html 【20110923(日中環保生態網) (p.22) 吉坤日礦日石能源≒燃料電池將成為家庭基礎電源…0.7kW@FC+6kW@PV+6kWH@LIB≒自給自足@獨立式住宅】

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松下700W家用FC售JPY150萬(+補助105萬)6000台

20110314(技術在線) 松下上市家用燃料電池 …150萬日元以內即可購得 (補助105萬)≒售價276.5萬

☉東京燃氣和松下將從2011年4月1日開始銷售家用燃料電池「ENEFARM」的新產品(圖↓)。 ‧新產品雖然提高了耐久性和發電效率﹐而建議零售價較現有產品(346萬 5000日元)卻削減了約70萬日元﹐為276萬500日元。 ‧另外﹐2011年度可獲得日本政府105萬日元的補助金﹐再加上銷售時的折扣﹐估計實售價格為100萬日元～150萬日元。 ☉東京燃氣計劃2011年度銷售5000台家用燃料電池﹐預計將面向新建築和舊建築分別設置2500台。 ‧東京燃氣執行董事、燃料電池業務推進部長小林裕明表示﹐「2年後將達到每年1萬台的訂單」﹐包括補助金在內的實售價格「希望能儘快低於

Dr. Rational (游李興) Founder & CEO/EnerMaster (2011/09/)

100萬日元」。 ☉松下計劃在2011年度建立年產6000台的生產體制［現有產品截至2011 年1月底已累計供貨5000台﹐其中東京燃氣售出4000台。］。 Source: rational@enermaster.com.tw【20110314(技術在線)松下上市家用燃料電池…150萬日元以內即可購得】 http://big5.nikkeibp.com.cn/news/econ/55585-20110311.html

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東京燃氣&松下2011/4/1銷售ENE-FARM

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松下700W家用FC最低(可)250W(部分)運轉 ☉額定輸出功率由現有產品的1kW改為750W。 ‧通過降低額定輸出功率﹐實現了燃料電池組以及將管道燃氣改質為氫氣的燃料處理器(Fuel Processor﹔FP)等核心部件的小型化和低成本化。 ☉另外﹐通過降低額定輸出功率﹐支援250W起步的部分負荷運轉。 ‧現有產品為300W起步。據悉﹐由於家電產品的待機耗電量不斷降低﹐ 夜間利用時要求實現更低輸出功率的部分負荷運轉。 ☉為了彌補輸出功率降低導致的發電量減少﹐將LHV［注2］的發電效率較現有產品提高了2個百分點﹐最高為41%(圖↓)。 ‧最高發電效率在500W時出現﹐不過在額定功率為750W時能確保40% 的效率﹐在部分負荷運轉時也能確保35%以上。［注1］LHV＝Lower Heating Value (低位發熱量)的簡稱﹐從燃氣完全燃燒時產生的發熱量中減去水蒸氣的冷凝潛熱的値。一般用於燃料電池系統。

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松下700W家用燃料電池500W效率高達41%

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松下700W家用燃料電池2.0m面積(減少50%) ☉系統整體的部件數量比現有產品削減了30%﹐重量為100kg﹐比現有產品輕20%。㊣另外﹐大幅改變了燃料電池單元的佈局﹐採用了縱長結構。 ‧由此﹐可以使此前分開的燃料電池單元和熱水儲存單元實現一體化﹐能夠大幅削減設置空間。 ‧據東京燃氣介紹﹐新產品包括保養及檢查使用的空間在內的設置面積約為2.0m2﹐較現有產品減少了一半。 ☉另外﹐除了東京燃氣以外﹐松下還將向東邦燃氣、西部燃氣、靜岡燃氣以及京葉燃氣供貨此次的產品﹐此外﹐大阪燃氣也已經決定採用。 ‧而且﹐2011年度上半年將向北海道燃氣供應寒冷地區專用產品。

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(p.28)

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松下700W家用FC改進Stack組裝&FP小型化

Source: rational@enermaster.com.tw【20110314(技術在線)松下上市家用燃料電池…150萬日元以內即可購得】 http://big5.nikkeibp.com.cn/news/econ/55585-20110311.html

(p.29)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

松下700W家用FC降低Size(33%)及Price(20%)

Source: rational@enermaster.com.tw【20110314(技術在線)松下上市家用燃料電池…150萬日元以內即可購得】 http://big5.nikkeibp.com.cn/news/econ/55585-20110311.html

(p.30)

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JX的SOFC(ENE‧FARM)700W體積↓40% …每年可省JPY5萬…售價JPY270萬吉坤10月推出小型家用燃料電池系統 …SOFC(ENE‧FARM)700W體積↓40% …每年可省JPY5萬…售價JPY270萬

2011/09/16 (共同社)

☉▼日本JX(吉坤)日礦日石能源公司15日宣佈﹐將於10月17日推出與以往機型相比【體積縮小近四成】的小型家用燃料電池系統【SOFC型ENE‧ FARM】。 ‧▼該公司稱新產品擁有「全球最高的發電效率」﹐購買後【每年】可為普通家庭【省下約5萬日元】 (約合人民幣4100元)的【電費和燃氣費】。 ☉家用燃料電池使用從液化石油氣和城市煤氣中提取的氫進行發電﹐生成的熱量可用作供暖和供應熱水。 ‧社長木村康表示﹐結合【太陽能電池板】和公司將於2012年夏季【投放的蓄電池】﹐可基本確保家庭所需電力的【自給自足】。 ☉▼SOFC型額定輸出功率為【700W】﹐可滿足普通家庭的【七成用電量】。建議【零售價為270萬日元】 (不含安裝費)。

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://china.kyodonews.jp/news/2011/09/16489.html (p.31) 【20110916(共同社)吉坤10月推出小型家用燃料電池系統…SOFC(ENE‧FARM)700W體積↓40%…每年可省JPY5萬…售價JPY270萬】

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://china.kyodonews.jp/news/2011/09/16489.html (p.32) 【20110916(共同社)吉坤10月推出小型家用燃料電池系統…SOFC(ENE‧FARM)700W體積↓40%…每年可省JPY5萬…售價JPY270萬】

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

JX的SOFC(ENE‧FARM)700W體積↓40% …每年可省JPY5萬…售價JPY270萬有機釀酒廠使用ClearEdge Power的FC …RGFC@CHP(ClearEdge5)5kW 節約49%電力／2.4萬磅CO2 (china-hydrogen.org) 20110907 (中國氫能源網)

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://china.kyodonews.jp/news/2011/09/16489.html (p.33) 【20110916(共同社)吉坤10月推出小型家用燃料電池系統…SOFC(ENE‧FARM)700W體積↓40%…每年可省JPY5萬…售價JPY270萬】

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/mix/2011-09-07/1067.html 【 (china-hydrogen.org)20110907(中 (p.34) 國氫能源網)有機釀酒廠使用ClearEdge Power的燃料電池…RGFC@CHP(ClearEdge5)5kW節約49%電力／2.4萬磅CO2】

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(ClearEdge5)RGFC@CHP5kW節49%電／2.4萬磅CO2

(ClearEdge5)RGFC@CHP5kW減少35~40%的CO2

☉▼據FuelcellsWorks報導﹐固定式燃料電池製造商ClearEdge Power公司日前宣佈位於加州Sonoma峽谷的【Stone Edge有機農場／釀酒廠】正在利用其ClearEdge5燃料電池供電系統改進其能源效率及可持續性目標﹐此舉能幫助Stone Edge農場顯著降低【莊園／葡萄園】的『成本』需求﹐尤其在減少【農場灌溉／照明系統】能源『成本』方面效果顯著。

☉▼【ClearEdge5系統】是ClearEdge Power公司【5kW】級別的燃料電池﹐ 可以提供滿足私人企業特殊能源需求。 ‧不像傳統的燃燒技術﹐ClearEdge5利用電化學過程將【天然氣】轉化為【電和熱】［RGFC@CHP］﹐ ‧相比之下﹐該技術比傳統燃燒技術【減少35-40%的二氧化碳】排放量。 ‧同樣該創新性的燃料電池系統也將減少其他的《典型污染物》﹐如【揮發性的有機化合物、灰塵、顆粒】等。

☉Stone Edge農場的經營者Mac McQuown表示採用該固定式燃料電池將提高能源性能﹐減少對傳統能源的依賴﹐同時將減少【碳排量】。 ‧▼據瞭解﹐通過使用ClearEdge5該系統﹐Stone Edge農場希望【每年】節約【49%的電力成本】並減少【2.4萬磅的CO2排放】。 ‧這將使該釀酒廠在【未來20多年】節約【25萬的財政儲蓄】。

(p.35)

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/mix/2011-09-07/1067.html 【 (china-hydrogen.org)20110907(中 (p.36) 國氫能源網)有機釀酒廠使用ClearEdge Source: rational@enermaster.com.tw ;Power的燃料電池…RGFC@CHP(ClearEdge5)5kW節約49%電力／2.4萬磅CO2】 http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/mix/2011-09-07/1067.html 【 (china-hydrogen.org)20110907(中

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FC系統－系統架構 & 技術分工

OUTLINE

(1)合金氫罐

☉FC架構:

BOP (熱與水管理)

(2)高壓氫瓶

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

(3)加水產氫

☉FC種類:

(4)改質製氫

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

☉運輸用FC: PEMFC (+Hybrid) @700Bar加氫

FP (Fuel Processor) (燃料處理器)

‧公共(巴士@點對點)→高階(轎車@普及區)→低階(機車@普及區)

熱管理水管理

EMS (電能管理) 餘熱回收餘水回收

☉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)

Integration (整合)

‧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) (p.37)

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/10/) 【(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@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

台灣氫能與燃料電池產業「專業分工」嗎？

(p.38)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

PEMFC_MEA(膜電極組)→Cells→Stack

*南亞電 *碧氫

Fuelcell.swf Source: www.sglcarbon.com

Source: rational@enermaster.cm.tw (2011/09/) (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.39)

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/10/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源(5)普及化的問題】

(p.40)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

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

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

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 (2011/09/)

(p.41)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

H2高壓700Bar(100L)時FCV方可駛500公里◆

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

(p.42)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

(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 (2011/09/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(05)汽車用FC】

(p.43)

Source：rational@enermaster.com.tw (2011/09/) 【(protonenergy.com)HG(HOGEN)200Psi≒13.8Bar(S10≒250LPH)(S20≒500LPH)(S40≒1000LPH)6.7kW(NTD4M)】

(p.44)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

低碳@Refom→FCV@2030→零碳@2035

45 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.45)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

製氫(~70%)的SR(蒸氣重整)…H2O是H2來源

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/10/) 【(全華科技)200808(SCE.Net)圖解新能源百科(6)能源利用的新技術】

(p.47)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

Reformer產氫: 即時(發電) &純化 (儲存)

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/09/); (工業材料)2007/10(吳俊達)Reformer產氫技術的發展與應用

(p.46)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

天然氣SR製氫&發電&熱(吸&放)CHP(熱&電)

(p.48) Source: rational@enermaster.com.tw (2011/10/) 【(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@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

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)

☉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.49)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

PEMFC的PEM之Nafion結構…保濕!?

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/10/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (2)多樣化的燃料電池】

(p.51)

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/10/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (2)多樣化的燃料電池】

(p.50)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

FC (少用&急開)導致Pt燒結和脫落(LIFE降低)

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/09/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(03)FC的構造】

(p.52)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

影響PEMFC性能因素：Pt、CO、H2O&溫度

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

PEMFC-Cell-內加濕 (vs.外加濕)

0.4W(cm^2)

0.4mg(cm^2)

(p.53) 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@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

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.55)

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.54)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

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.56)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

(Ballard)PEMFC(NEXA)1kW_BOP(需CVM)

Source：rational@enermaster.com.tw (2011/10/) 【(Ballard.com)PEMFC(NEXA)1kW(PowerModule)(UserManual)200306】

(p.57)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

DMFC運作原理

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

(Ballard)PEMFC(NEXA)1kW_OP(活化@每2月)

Source：rational@enermaster.com.tw (2011/10/) 【(Ballard.com)PEMFC(NEXA)1kW(PowerModule)(UserManual)200306】

(p.58)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

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 (2011/10/) 【(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.59)

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

(p.60)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

每1kW的DMFC和PEMFC白金(各需100g和1g)

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

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

(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.61)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

SOFC工作原理

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/10/) 【(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 (2011/09/)【 (SFC.de)DMFC(udomi.de)DM(EFOY-PRO)201005】

(p.62)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

SOFC構造

(p.63)

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/10/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (2)多樣化的燃料電池】

(p.64)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

化石燃料與FC供給關係…選擇性SOFC最高

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

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.65) 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@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/09/)【(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.66)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

(1998年)美國GM第一輛FCV「Zafira」(甲醇重整+PEMFC)

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.67)

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(全華科技)201003(AlanG.MacDiamid)燃料電池技術(05)質子交換膜燃料電池】 (p.68)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

(2000年)美國GM「氫動一號」FCV(液態氫+PEMFC)

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(全華科技)201003(AlanG.MacDiamid)燃料電池技術(05)質子交換膜燃料電池】 (p.69)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

GM的Hy-Wire氫車概念≒Skateboard +車體

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.71)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

(2003年)美國GM汽油重整FCV(CheverletS-10)停擺!

(p.70) 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】

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

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.72)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

TOYOTA邁向終極環保的FCHV(混合電力車)

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.73)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

FC引擎架構(1)Cathode +溼

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】

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燃料電池車的架構 (立體)

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.74)

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FC引擎架構(2)Ande +溼& Stack +Cooler

(p.75)

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.76)

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TOYOTA燃電混合電力車vs.油電混合動力車

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.77)

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

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H2需700Bar燃料箱(複合碳材)100L駛500kM

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/10/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源(5)普及化的問題】

(p.78)

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APFCT機車FC…均速30m(h)續航75km ☉燃料電池摩托車的車身尺寸為長1576mm×寬440mm×高1087mm﹐重量為 120kg(圖↓)。 ‧馬達由臺灣廠商生產﹐最高速度可達到50km/h。 ‧座椅後部裝有兩個圓筒形儲氫罐。 ☉儲氫罐是亞電與日本制鋼所共同開發的。 ‧尺寸為直徑65mm×高365mm﹐內部壓力為1MPa。 ‧30km/h勻速行駛時﹐續航距離可達到75km。 ☉目前﹐除了在日本制鋼所室蘭事業所內的測試道路上進行試驗之外﹐ 亞電的員工還通過將其用於上下班等來收集資料。 ‧據亞電介紹﹐該公司現正與豐田通商就面向日本銷售這種摩托車進行商談。

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/09/) 【(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.79)

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/05/) htp://china.nikkeibp.com.cn/news/auto/56166-20110425.html 【20110426(技術在線)亞電開發出燃料電池摩托車與四輪小型車…APFCT的PEMFC已驗3000小時…均速30m(h)續航75km】

(p.80)

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日本FCV加氫站…多為Reform(重整)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.81)

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DaimlerChrysler的NECAR…FCV系列

Source：rational@enermaster.com.tw (2011/10/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (4)從馬車到氫車】

(p.83)

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JHFC展示FCV試乘會&加氫站(700Bar)

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/10/) 【 (Materialsnet)VIP(2010621)由FC2010 EXPO看日本燃料電池產業發展(吳俊達)】(p.82)

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BENZ量產FCV@2014…續航1000km(0)

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/mix/2011-09-14/1081.html (p.84) 【(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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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.85)

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日本1kW家用RGFC共訂SPEC@BOP的B3(3)

Source：rational@enermaster.com.tw (2011/09/)【 (日本FC推進室)201003(NEDO)家庭用FC關連補機類(共通仕樣)1KW)】

(p.87)

Source：rational@enermaster.com.tw (2011/09/)【 (日本FC推進室)201003(NEDO)家庭用FC關連補機類(共通仕樣)1KW】

(p.86)

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家用FC的CHP(熱電共生系統)架構

(p.88) Source: rational@enermaster.com.tw (2011/09/)【(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

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FC的CHP(熱電共生系統)於家庭的利用

(p.89) Source: rational@enermaster.com.tw (2011/10/) 【(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

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1kW家用RGFC@CHP： 45%熱+35%電

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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.90)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

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) Source: HappyFC.NEF.or.jp

(p.91)

(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.92)

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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)

(p.93)

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日本定置型FC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)

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(p.94)

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1kW家用RGFC價格(高達)JPY770萬@2005

(p.95)

(p.96)

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ENE‧FARM成本… JPY300萬@2009；JPY200萬 @2010(1萬台)；JPY120萬@2012；JPY50萬@2015

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

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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

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 (p.97)

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日本家用FC系統使用現況與預估@2030

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.98)

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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： rational@enermaster.com.tw (2011/10/) 【 (Materialsnet)VIP(2010621)由FC2010 EXPO看日本燃料電池產業發展(吳俊達)】

(p.99)

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/09/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(06)定置型FC】

(p.100)

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ENEOS的SOFC家用700W…45%電+42%熱

ENEOS的SOFC家用700W與PEFC比較

☉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

☉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。

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; 【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.101)

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JX的SOFC(ENE‧FARM)700W體積↓40% …每年可省JPY5萬…售價JPY270萬

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.102)

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日本FC@CHP小型化…安裝@陽台→窗台

104 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.104)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

SOFC比PE(M)FC…發電、體積、壽命…全優!

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

JX…SOFC全球2011/10/上市…PEFC危在旦夕 ☉「您說是10月﹖是今年10月嗎﹖」JX日礦日石能源的發表不禁令人懷疑自己的耳朵。 ‧該公司將在家用燃料電池「ENE-FARM」中追加使用SOFC(固體氧化物型燃料電池)款式。 ‧雖然發表沒有提及﹐但單元已經確定為京瓷生產。 ‧SOFC款的預定上市的時間是2011年10月。 ‧SOFC的開發竟然進展到了如此地步……京瓷的實力真令人生畏。 ☉燃料電池分成PEFC(固體高分子型燃料電池)和SOFC兩種。 ‧PEFC的電解質為塑膠﹐SOFC的則為陶瓷。 ‧就技術水準而言﹐SOFC遠高於PEFC。 ‧但是﹐鑒於PEFC剛在市場上推出﹐人們自然認為SOFC時代的到來為時尚早。 ‧而現如今﹐SOFC的實現卻如此之快﹐PEFC的位置危在旦夕。

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.105)

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TOTO的SOFC家用700W…可300W、低300℃)

Source: rational@enermaster.com.tw【20110304(技術在線)咦﹖SOFC已經成功了﹖…燃料電池車將何去何從】 http://china.nikkeibp.com.cn/news/econ/55499-20110304.html (記者﹕浜田基彥)

(p.106)

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日本SOFC實證安裝進度與廠家分布情形

☉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.107) http://china.nikkeibp.com.cn/news/elec/4608-200707310122.html(狩集浩志﹐清水直茂)

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】 NOC Data at Large Scale Demo Project

(p.108)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

NTT(&東邦瓦斯)SOFC(5kW)自備電力(無CHP)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

TOTO於2002年SOFC熱自主模組試驗機

☉NTT與東邦瓦斯、住友精密工業共同開發出發電輸出功率5kW等級之商用SOFC(固體氧化物燃料電池)系統。 ‧在代表燃料能源等之程度電力變化的定格發電效率達到44%以上﹐高於率先商品化之PEFC(固體高分子型)家用新機型之40%。 ‧2011年春季計畫在NTT研究所內﹐進行試用實驗。 ‧2020年預計在集團之通訊設施設置2000台﹐同時亦將評估針對店鋪、公共設施銷售之可行性。 ☉該三家公司合作在2009年開發出發電模組。 ‧此次﹐除模組發電性能提高外﹐亦採用低耗電之周邊設備等﹐並搭配高效率轉換器﹐將功能提升至可商用化之層次。 ‧燃料控制裝置採抑制壓力損失之配管設計﹐模組因而得以穩定供應燃料與空氣。 ☉計畫在2020年將輸出功率提高至數十kW等級﹐ ‧以做為NTT集團通訊設施、資料中心之電源裝置。 Source: rational@enermaster.com.tw (2011/06/) 【NTT與東邦瓦斯等共同開發商用SOFC(5kW)…試用@2011…2k台@2020】

(p.109)

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

(p.110) Source: (全華科技)200411(王建義)圖解燃料電池百科(2-06)採用濕式法之圓筒型SOFC開發(上野晃@東陶=TOTO)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

(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 (2006/12/20) 【 (plugpower.com)PEMFC(5kW) for Substation @Outdoor】

(p.111)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【 (plugpower.com)RGFC(GenSys_Home) HT-PEMFC,160~180℃(5kW~2.5kW~0.5kW)NG,ATR】

(p.112)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

(plugpower.com)RGFC(GenSys_Remote) LT-PEMFC ,80℃(6kW~1kW)LPG,AC,550kG(DC30%)Outdoor

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

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

& 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

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/10/) 【(plugpower.com)RGFC(GenSys_Remote)LT-PEMFC,80℃(6kW~1kW)LPG,AC,550kG(DC30%)Outdoor】

(p.113)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

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

(p.114) Source：rational@enermaster.com.tw (2010/11/) 【(cfcl.com.au)SOFC(BlueGen)2kW,NG,60%+30%@1.6kW】［Ceramic Fuel Cells］

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

(IdaTech)PEMFC(Electra H2-I)5kW(濾H2@鈀膜)

1000W

300W

1600W

(p.115) Source：rational@enermaster.com.tw (2010/11/) 【(cfcl.com.au)SOFC(BlueGen)2kW,NG,60%+30%@1.6kW】［Ceramic Fuel Cells］

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/07/) 【 (IdaTech.com)PEMFC(ElectraGen)5000W(ElectraGenH2I≒-5℃)(Gen5≒-40℃)】(p.116)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

(IdaTech)RMFC(ElectraGen_XTR)5kW(濾H2 鈀膜)

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

(p.117)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

(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.119)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

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

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

(p.118)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

PAFC≒定置型FC中發展最快…但COST高

Source： rational@enermaster.com.tw (2011/09/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(06)定置型FC】

(p.120)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

營業用(200kW)PAFC熱電共生系統

Source： rational@enermaster.com.tw (2011/10/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (3)支配人類生活的燃料電池】

日本(西島醫院)採LPG於PAFC災害緊急應變

(p.121)

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啤酒工廠利用沼氣(甲烷)(CH4)發電的PAFC

Source： rational@enermaster.com.tw (2011/10/) 【(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@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

(p.123)

Source： rational@enermaster.com.tw (2011/10/) 【(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.122)

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飯店利用廚餘或有機垃圾發電的PAFC

Source： rational@enermaster.com.tw (2011/10/) 【(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.124)

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美國Cinergy採Ballard的PEMFC (250kW)

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

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.125)

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/06/) 【(Ballard.com)PEMFC(CLEARgen)1MW,200~480V,30kKg,95352L(DM)201011】 (p.126)

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

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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.127)

(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.128)

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已實用化的定置型(PAFC、PEMFC、SOFC)

Source： rational@enermaster.com.tw (2011/09/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(06)定置型FC】

(p.129)

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SOFC/GT複合發電站：發電效率=60%

Source： rational@enermaster.com.tw (2011/10/) 【(全華科技)200805(黃鎮江)綠色能源 (2)多樣化的燃料電池】

(p.130)

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(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.131)

Source：rational@enermaster.com.tw(2011/09/)【(SFC.de)DMFC(udomi.de)DM(EFOY-PRO)WH@Loder】

(p.132)

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(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(2011/09/)【(SFC.de)DMFC(udomi.de)DM(EFOY-PRO)RV@Travel】

(p.133)

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

Source： rational@enermaster.com.tw (2011/09/)【 (SFC.de)DMFC(udomi.de)DM(EFOY-PRO)201005】

(p.134)

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(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 (2011/09/)【 (SFC.de)DMFC(udomi.de)DM(EFOY-PRO)201005】

(p.135)

Source： rational@enermaster.com.tw (2011/09/)【 (SFC.de)DMFC(udomi.de)90W(EFOY-PRO)Series】

(p.136)

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

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

1Kg 40%估計=120W*4H

Source：rational@enermaster.com.tw (2011/10/) 【(Hitachi)DMFC(UK-CPI)120W=7A@DC16.8V,11L,7Kg@Dry,1Kg@Fuel】

(p.137)

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SAMSUNG甲醇▲FC@軍用…3.5kg@72Hrs

Source：rational@enermaster.com.tw (2011/10/) 【(Hitachi)DMFC(UK-CPI)120W=7A@DC16.8V,11L,7Kg@Dry,1Kg@Fuel】

(p.138)

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Casio-RMFC-(micro-reactor) Schematic

□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］［▼若15W則1080Wh≒甲醇1.1kg+RMFC主機2.4kg］ ‧【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］［▼若15W則1080Wh≒LIB11kg］。

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://digi.tech.qq.com/a/20090411/000002.htm (p.139) 【 20090411(digi.tech.qq.com) Samsung展甲醇FC／在軍用本領域使用…3.5kg@72Hrs(若20W則1440Wh≒甲醇1.5kg+DMFC主機2kg】

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/09/); J Power Sources 2005 (V145) p0691~696 (Casio)

(p.140)

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Casio-RMFC-4W-Device Config.

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/09/); FC Seminar at Hawaii (2006/11/13~17) by CASIO

Casio-RMFC-4W-System Schematic

(p.141)

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Casio-RMFC-4W-Reformer~Thermal

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/09/); FC Seminar at Hawaii (2006/11/13~17) by CASIO

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/09/); FC Seminar at Hawaii (2006/11/13~17) by CASIO

(p.142)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

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

(p.143)

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/09/); (UltracellPower.com)RMFC-XX25

(p.144)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

Ultracellpower-RMFC@NB-LIB(2)

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

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/09/); (UltracellPower.com)RMFC-XX25

(p.145)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/09/); (Ultracellpower.com)RMFC-XX25(Partnership)2006/06/08

(p.146)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

(IdaTech)RMFC(iGen)250W：Charger

CN1846324(Fig.6)RMFC含H2回收燃料電池系統 440

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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)

燃料電池(20)

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/09/); (Ultracell)F01=F02(CN1846324)高效微燃料電池系統和方法

(p.147)

Source： rational@enermaster.com.tw (2011/10/) 【(IdaTech.com)RMFC(iGen)250W(18Kg,15Min)】

(p.148)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

(IdaTech)RMFC(iGen)250W(濾H2@鈀膜) Parameter ‧Power output ‧Voltage ‧Battery type ‧Electrical Turn Down ‧Fuel Consumption at Rated Power

Value ≒250 W ≒DC 12 or 24 V

RMFC1kW(40+32Kg)發電8Hr需80Kg 300 250

≒Lead Acid ≒5:1 < 420 mL/hr

200

‧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 Source： rational@enermaster.com.tw (2011/10/) 【(IdaTech.com)RMFC(iGen)250W(18Kg,15Min)】

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

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

(p.149)

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SerEnergy提供Microcab(RMFC)3kW(HT)PEMFC

kWH

(p.150)

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/09/)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

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

☉丹麥燃料電池設計和生產製造商SerEnergy公司已經成功的將燃料電池增程器安裝於［Microcab▼］電動《菲亞特Scudo》九座【麵包車10台 ▼】之上﹐據稱﹐安裝了【增程器】之後的電動車其最大行駛距離可以提高【4倍】。 ☉這種燃料電池增程器以稀釋【甲醇】作為燃料﹐將SerEnergy公司研發的緊湊型【重整裝置(RMFC)】、【高溫(HT)質子交換膜燃料電池

(PEMFC)系統3kW▼】與【丹麥電池生產商LithiumBalance公司生產的 HYBRID▼電池系統】結合到一起﹐顯著提升了電動車的行駛能力。

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://china-hydrogen.org/hydrogen/mix/2011-06-02/477.html (p.151) 【(china-hydrogen.org)20110602(RationalYou)氫能增程技術可以減輕電動車增程煩惱(5)SerEnergy提供Microcab(RMFC)3kW(HT)PEMFC】

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/09/); (Matsushita)F07(US6183895) 燃料電池發電系統

(p.152)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

搭載FC的自動販賣機≒電700W+熱300W

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

VollerEnergy-RGFC-800W(VE600SR) (鈀膜) ☉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 (2011/10/) 【(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.153)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

VollerEnergy-RGFC-800W(Emerald) (鈀膜) 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.154)

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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.155)

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

(p.156)

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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.157)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

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

(p.158)

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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.159)

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

(p.160)

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NanoDynamics-SOFC(50H)Hybrid(1)

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

(p.161)

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NanoDynamics-SOFC(50H)Hybrid(2)

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

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Mesoscopic MesoGen-SOFC-75W

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Mesoscopic MesoGen-SOFC-250W

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

(p.162)

項目 Weight / Size

Power

Operational Condition

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 vertical

Source: Rational_You.LS/EnerMaster (2006/12/22) (p.163)

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

(p.164)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

(AMI)SOFC(Amie50)50W@LPG增程(無人機) ☉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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(AMI)SOFC(PowerPod)250W@16V,7.5kg,LPG ☉Real fuels – propane and LPG – power Adaptive Materials’250-watt fuel cell. ‧These fuel sources eliminate complicated logistics: ‧They’re lightweight, easy to transport, and available from local sources around the world. ◎ Safe, reliable, lightweight, energy efficient ‧ Works in freezing cold and scorching hot climates ‧ Powered by propane and LPG ‧ Stand-alone charger for many standard military battery types ‧ Convenient direct power source for electronics and battery chargers ‧ Rated at 6000-watt hours per day for unmatched convenience and independence ◎SPEC: ‧Power≒250W Continuous ‧Peak Power≒Hybrid dependent ‧Output voltage≒ 16V (nominal) ‧Total Run Time≒ Hundreds of hours ‧Operating temperature≒ -15~55°C ‧Dry System Weight≒7.5 kg

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/10/) 【(adaptivematerials.com)SOFC(PowerPod)250W@16V,7.5kg,LPG@Remote(DM)】 (p.166)

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BMW車用APU的500W小型SOFC

OUTLINE

☉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。

☉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) Source: rational@enermaster.com.tw (2011/09/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(05)汽車用FC】

(p.167)

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(EnerMaster)DM(EM-H1000D1)Features

Source： rational@enermaster.com.tw (2011/09/)【 (EnerMaster)DM(EM-H1000D1)2010605(Erin).pdf】

(p.169)

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

Source： rational@enermaster.com.tw (2011/09/)【 (SFC.de)DMFC(udomi.de)DM(EFOY-PRO)201005】

(p.170)

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SerEnergy提供Microcab(RMFC)3kW(HT)PEMFC

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

(PEMFC)系統3kW▼】與【丹麥電池生產商LithiumBalance公司生產的 HYBRID▼電池系統】結合到一起﹐顯著提升了電動車的行駛能力。

Source：rational@enermaster.com.tw(2011/09/)【(SFC.de)DMFC(udomi.de)DM(EFOY-PRO)WH@Loder】

(p.171)

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://china-hydrogen.org/hydrogen/mix/2011-06-02/477.html (p.172) 【(china-hydrogen.org)20110602(RationalYou)氫能增程技術可以減輕電動車增程煩惱(5)SerEnergy提供Microcab(RMFC)3kW(HT)PEMFC】

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

VollerEnergy-RGFC-800W(VE600SR)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

松下700W家用FC降低Size(33%)及Price(20%)

☉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 2007/09/24 (VollerEnergy) Voller Collaborates with the University of Cambridge to Develop a Diesel, Bio-diesel, Kerosene and JP-8 Fuel Reformer

(p.173)

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JX…SOFC全球2011/10/上市…PEFC危在旦夕

Source: rational@enermaster.com.tw【20110314(技術在線)松下上市家用燃料電池…150萬日元以內即可購得】 http://big5.nikkeibp.com.cn/news/econ/55585-20110311.html

(p.174)

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日本家用FC系統使用現況與預估@2030

☉「您說是10月﹖是今年10月嗎﹖」JX日礦日石能源的發表不禁令人懷疑自己的耳朵。 ‧該公司將在家用燃料電池「ENE-FARM」中追加使用SOFC(固體氧化物型燃料電池)款式。 ‧雖然發表沒有提及﹐但單元已經確定為京瓷生產。 ‧SOFC款的預定上市的時間是2011年10月。 ‧SOFC的開發竟然進展到了如此地步……京瓷的實力真令人生畏。 ☉燃料電池分成PEFC(固體高分子型燃料電池)和SOFC兩種。 ‧PEFC的電解質為塑膠﹐SOFC的則為陶瓷。 ‧就技術水準而言﹐SOFC遠高於PEFC。 ‧但是﹐鑒於PEFC剛在市場上推出﹐人們自然認為SOFC時代的到來為時尚早。 ‧而現如今﹐SOFC的實現卻如此之快﹐PEFC的位置危在旦夕。 Source: rational@enermaster.com.tw【20110304(技術在線)咦﹖SOFC已經成功了﹖…燃料電池車將何去何從】 http://china.nikkeibp.com.cn/news/econ/55499-20110304.html (記者﹕浜田基彥)

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Source： rational@enermaster.com.tw (2011/10/) 【 (Materialsnet)VIP(2010621)由FC2010 EXPO看日本燃料電池產業發展(吳俊達)】

(p.176)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

JP家用FC增益(每年JPY5萬)10年≒JPY50萬

rational@enermaster.com.tw (2011/10/17)【家用燃料電池縱論／特論…替代核電／熱電共生『學習控制』】

大阪瓦斯的「學習控制」運轉模式

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)

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