(EnerMaster)【燃料電池「汽機車」有多難？發展「藍圖」三部曲﹗】 by Enermaster Technology Co., Ltd.

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

燃料電池「汽機車」有多難？ …發展「藍圖」三部曲﹗ …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 (2011/10/27) 《彰化師大_車輛科技研究所》

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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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授課…以EnerMaster商品為例(2)

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Rational授課…以EnerMaster商品為例(1) ■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化材系)20110908(RationalYou)燃料電池概論(01)【燃料電池…靠「燃料」的『發電(機)電池』】［DV上傳http://bit.ly/oZUBYz］［PPT 上傳http://bit.ly/p5Trtz］ (MUST化材系)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)？】［DV上傳 http://bit.ly/qQGuaR］［PPT上傳http://bit.ly/pmd6KO］ (MUST化材系)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？】［DV上傳 http://bit.ly/nhykaC］［PPT上傳http://bit.ly/rn8qNZ］ (MUST化材系)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？】［DV上傳http://bit.ly/nhykaC］［PPT上傳http://bit.ly/pvpIFT］ Source: 影音@ http://www.youtube.com/user/EnerMasterFilm ；簡報@ http://www.issuu.com/enermaster

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案例(EnerMaster)DM(EM-H1000D1)

(MUST化材系)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】［DV上傳http://bit.ly/qS2aPJ］［PPT上傳 http://bit.ly/nSJgRa］ (MUST化材系)20111006(RationalYou)燃料電池概論(06)【1kg甲醇NTD10 使1kW的RMFC可發電1小時…電費(1度電)近乎(NTD10)日本電價】［DV上傳http://bit.ly/r2i9iE］［PPT上傳http://bit.ly/odwUHA］ (MUST化材系)20111006(RationalYou)燃料電池概論(07)【TOYOTA與 HONDA通用FC…JPY500萬@2015…FCV可500km／EV只

150~250km】［DV上傳http://bit.ly/r3a27Q］［PPT上傳 http://bit.ly/qV966Y］

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

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

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(EnerMaster)DM(EM-H1000D1)PK

(EnerMaster)DM(EM-H1000D1)Features

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

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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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 (2011/09/)【(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(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 (2011/09/)【(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 (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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引言: 先Review最新FC的News ☉(日經BP社) 20110304(技術在線)咦﹖SOFC已經成功了﹖…FCV將何去何從…PEFC危在旦夕 ☉(日經BP社)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 ☉ (日經BP社) 20111012《燃料電池車銷聲匿跡？》熱潮過去之後≒能源供給或將發生變革…FCV儲氫 6kg≒120kWh≒12kWh家用10天

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

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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。

咦﹖SOFC已經成功了﹖ …燃料電池車將何去何從

…PEFC危在旦夕 (日經BP社) 2011/03/04 (技術在線)

☉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…PEFC危在旦夕】 (p.21) http://china.nikkeibp.com.cn/news/econ/55499-20110304.html (記者﹕浜田基彥)

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ENEOS的SOFC家用700W…45%電+75℃熱 ☉SOFC的效率高於PEFC。即將在10月上市的SOFC款ENE-FARM的額定發電效率也高達45%﹐比PEFC版高10%。 ☉由於其工作溫度也比較高﹐因此反應無需昂貴的催化劑。 ☉家用燃料電池採用的是電能和熱能並用的「熱電聯產」方式﹐配備了儲存熱水的水罐﹐其熱水溫度為75℃﹐比PEFC版高10℃。 ‧因此﹐水罐的體積可以相應縮小﹐蓄熱水單元的體積也縮小了36%。 ☉SOFC款的發電單元比PEFC款體積小46%。

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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ENEOS的SOFC家用700W…CO可發電…跨過PEFC ☉該公司只表示「結構可以簡化」﹐並未做詳細介紹﹐估計兩者之間至少是在改性問題上產生了差異。 △家用燃料電池的原理是對城市煤氣進行改性生成氫氣﹐然後將氫氣作為燃料。 ‧對於PEFC﹐改性過程必須完美無缺。否則便會生成一氧化碳。而一氧化碳會損傷催化劑﹐導致PEFC「一氧化碳中毒」。 ▽SOFC沒有如此高的要求。SOFC不使用會被一氧化碳損傷的催化劑﹐不僅沒有上述問題﹐反而能夠使用一氧化碳發電。SOFC真是太能幹了。 ☉與PEFC相比﹐SOFC效率高10%﹐蓄熱水單元小36%﹐發電單元小 46%﹐但價格相等。 ‧這樣的話﹐各位一定會選擇SOFC吧。如果SOFC順利投產﹐快速實現普及﹐家用燃料電池有可能跨過PEFC﹐直接進入SOFC時代。

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EV的勢頭太猛…FCV將何去何從

SOFC已經成功了﹖FCV將何去何從(6)

☉讓我們把話題轉到汽車上。如今﹐燃料電池車已經處於「瀕死」狀態。 ‧2002年12月2日﹐豐田和本田分別上市銷售了4輛和1輛「全球首款」燃料電池車。 ‧但採用的是租售方式﹐價格方面﹐豐田為120萬日元/月﹐本田為80萬日元/月。 ‧「客戶」是日本的中央政府部門﹐只能「勉強算是上市」。燃料電池當然是PEFC。 ☉打那以來﹐就基本上聽不到燃料電池車的話題了。 ‧如今的新一代汽車已經是EV(電動汽車)﹐而非燃料電池車。 ‧燃料電池車具有「價格太貴」、「氫氣供應困難」等問題在開發之初就已經被提出﹐所以並不是燃料電池車偃旗息鼓的理由。如果硬要找個理由﹐ 也只能說是EV的勢頭太猛。

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SOFC已經成功了﹖FCV將何去何從

☉但是﹐一旦SOFC早日投入實用﹐燃料電池車將不會再停留在瀕死狀態。‧這時會出現兩種可能﹐一好一壞。 ‧先來說好的可能。當家用SOFC投入實用後﹐沿用其技術生產燃料電池車的做法全面展開。 ☉日產一直在堅持SOFC車的研究。該公司曾經考慮使用SOFC作為EV的增

程發動機。增程發動機是EV中安裝了自發電機的部件。 ‧作用是彌補EV持續行駛距離短的缺點。 ‧當電池即將耗盡時﹐發電機起動﹐在一段時間內以一定的負荷為電池充電﹐直至充滿。 ‧日產的想法是把燃料電池作為發電機。 ‧SOFC的工作溫度高﹐反應慢﹐不擅長突然的啟動停止、提高降低負荷﹐ 但如果作為增程發動機﹐這個缺點就可以忽視。

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JX日礦日石能源SOFC家用「ENE-FARM」

☉燃料電池的開發如今是家用和車用相輔相成。 ‧開發需要大筆資金。因此﹐電極、電解質膜、催化劑、分離器等廠商一直是以滿足二者共同的需求為前提進行開發。 ‧如果SOFC在家用領域發力﹐自然會對車用領域起到推波助瀾的作用。 ‧除了車用﹐再來看家用方面﹐大阪燃氣也在研究熱電聯產﹐除了京瓷﹐ 豐田也在該公司的研究團隊之中。 ☉再來說不好的可能。PEFC燃料電池車的時代恐怕不會出現。 ‧原因相同。正因為是以二者共同的需求為前提﹐那麼﹐既然家用PEFC的時代不會到來﹐車用PEFC的時代自然無望。二者是一脈相承。 ☉當新一代和更新一代的技術同時存在時﹐如果兩者的問世或普及的時間過於接近﹐很可能會影響新一代技術的普及。 ‧原因是回收投資的時間過短。 ‧對於開發PEFC的人們而言﹐JX日礦日石能源的SOFC發表恐怕是個重磅炸彈。 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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小泉純一郎乘坐HONDA的FCV後便了無聲息熱潮過去之後≒技術課題被穩步攻克 …JPY500萬@2015 …FCV可500km／EV只150~250km (日經BP社)2011/10/13 《燃料電池車銷聲匿跡？》專輯(1)

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FCV熱潮過去之後(1)JPY500萬@2015

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FCV熱潮過去之後(2)普及@2015…時代@2030

□經過這些年的技術開發﹐【FC(燃料電池)】從2015年開始【量產】已經『有了眉目』。 ‧曾經令人苦惱的【氫供給基礎設施】的先行設置也看到了『曙光』。 ‧隨著家用FC率先實用化﹐FC的普及也開始有望變為現實。 ☉▼【FCV(燃料電池車)】將從【2015年】開始以【500萬日元】左右的價格投放市場。 ‧在近來的EV(電動汽車)熱潮中消失了身影的FCV﹐現在普及之路又開始呈現在人們的面前(圖◆1)。 ☉▼領頭的是【TOYOTA】。該公司在2010年11月舉行的「TOYOTA環境技術記者發佈會」上宣佈﹐「計劃【2015年】前後上市轎車款FCV。該車將以客戶能夠接受的價格提供」(該公司代表董事【副社長】內山田竹志)。 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

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FCV熱潮過去之後(4)豐田、日產、本田、10家氫氣供應商 ☉除［TOYOTA］外﹐▼【NISSAN】汽車和【HONDA】也紛紛以【2015年】上市FCV為目標展開了行動。 ‧▼2011年1月﹐【TOYOTA、NISSAN、HONDA】三家公司與【10家氫

氣供應商】發表了共同宣言［注1］。 ‧《內容》除了2015年前後在日本國內市場投放FCV外﹐還包括全面推進【氫供給基礎設施】的設置﹐這是【阻礙普及的最大瓶頸】。［注1］【10家】氫氣供應商分別是吉坤日礦日石能源、出光興產、岩谷產業、大阪燃氣、科斯莫石油、西部燃氣、昭和殼牌石油、大陽日酸、東京燃氣、東邦燃氣。 ☉▼FCV的興起不僅限于［日本］。在世界市場上﹐【德國戴姆勒、美國 GM(通用汽車)、南韓現代汽車】等也以【2015年】前後上市為目標﹐ 展開了積極行動。 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

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FCV熱潮過去之後(5)JPY 1億→1000萬→500萬@2015 ☉此前﹐FCV實現實用化方面存在的三大課題是【耐久性、低溫工作、低成本化】﹐現在《耐久性》和《低溫工作》這兩個課題已經解決。而最大的課題【低成本化】也在解決之中。 ☉FCV的構成可以簡單理解為是在EV上配備了發電用【FC組】和儲藏氫燃料的【氫燃料罐】 (圖◆2)。 ‧FC組和氫燃料罐為專用品﹐但【馬達】和作為輔助電源使用的【充電電池】等可【共用】EV和混合動力車(HEV)的部件。 ☉▼FCV的製造成本直到「數年前」都被公認為要在【1億日元】以上。 ‧但『現在』已經降至【1000萬日元】以下﹐「到開始普及的2015年還會進一步降低」(TOYOTA)(圖◆3)。 ‧從TOYOTA的發言來看﹐似乎『有望』實現【500萬日元】左右的車輛價格。 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

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FCV熱潮過去之後(7)TOYOTA／HONDA共用FC組／周邊

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FCV熱潮過去之後(9)FCV可500km／EV只150~250km

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FCV熱潮過去之後(8)TOYOTA成本→1/10→1/20@2015

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FCV熱潮過去之後(10)劃分EV和FCV分界線≒150km

☉汽車廠商一直致力於FCV開發的理由有兩個﹐即【減排CO2】和【擺脫對石油的依賴】。行駛時不排放CO2的汽車雖然還有EV﹐但EV和FCV在特性上有很大的不同。那就是【行駛距離】。 ‧▼FCV填充一次燃料可行駛【500km】以上。而EV即使配備大容量鋰離子充電電池最多也只能行駛【150～250km】［注2］。［注2］日產汽車續航距離為【200km】的EV「LEAF」(中國名﹕聆風)在地板下方配備了約【300kg】的鋰離子充電電池組。 ☉其實﹐就連積極致力於EV的日產汽車也認為﹐「要想實現250km以上的行駛距離﹐需要利用FCV﹐而不是EV」。 ‧▼【TOYOTA、HONDA】等計劃以【150km】左右的行駛距離為『分界線』劃分EV和FCV的應用範圍(圖◆4)。 ‧將來﹐要想大幅削減汽車的CO2排放量﹐必須對每天的【行駛距離較長】的車輛採取對策。能夠代替引擎車的﹐目前【只有FCV】。 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

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FCV熱潮過去之後(11)再生能源▲電解水製造氫氣 ☉另外﹐關於擺脫石油依賴﹐目前95%以上的汽車都依靠石油。 ‧但考慮到今後石油價格會暴漲﹐不能永遠依靠石油行駛。 ☉此外﹐從日本的「能源安全」觀點來看﹐這也是一項重大的課題。 ‧【日本】的【石油進口量】為2億5000萬千升﹐多年來幾乎一直保持這個水準﹐按金額計算﹐2008年從2005年的約1000億美元上漲至約1900億美元﹐ 2011年上漲至約2000億美元。 ‧隨著石油價格的暴漲﹐與2005年相比﹐年均約有【1000億美元】的【鉅額資金流向了海外】。 ☉要想擺脫對石油的依賴﹐只能從其他資源中獲取能源﹐而氫氣就是有力的候補。目前的【氫製造】一般採用從天然氣中提取的方法。 ‧此外﹐利用【太陽光】和【風力】等《再生能源》的發電電力【▲電解

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FCV熱潮過去之後(12)FCV只3分鐘／EV耗7~8小時 ☉就能夠利用多種能源這一點而言﹐電力也一樣﹐EV和FCV可實現汽車能源的多樣化(表◆1)。不過﹐存儲電力並不容易。 ‧如上所述﹐除了要增加所需的鋰離子充電電池的【容量】外﹐隨著容量的增加﹐【充電時間】也會延長。 ‧▼目前的《EV》行駛距離為【160km】﹐利用家用電源的充電時間為【7～8小時】﹐如果將容量增至【2倍】﹐充電時間需要【14～16小

時】﹐這並不現實。 ☉▼而《FCV》方面﹐德國［林德集團(Linde Group)］等已經開發出只需約【3分鐘】即可充滿行駛【500km】所需氫燃料的【充氫機】。 ‧FCV能夠維持與引擎車相當的用戶便利性。

水】來《製造氫氣》的方法也開始有望成為現實。 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

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FCV熱潮過去之後(13) EV和FCV可實現能源的多樣化

熱潮過去之後 ≒能源供給或將發生變革 …FCV儲氫6kg≒120kWh ≒12kWh家用10天 (日經BP社)2011/10/12 《燃料電池車銷聲匿跡？》專輯(2)

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Source: rational@enermaster.com.tw 【20111012《燃料電池車銷聲匿跡？》熱潮過去之後≒能源供給或將發生變革…FCV儲氫 (p.44) 6kg≒120kWh≒12kWh家用10天】http://big5.nikkeibp.com.cn/news/auto/58119-20110929.html

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FCV熱潮過去之後(14)FCV@應急電源 ☉除了這些優勢性之外﹐▼2011年3月11日發生【東日本大地震】以後﹐

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FCV熱潮過去之後(15)FCV儲氫6kg≒120kWh ≒12kWh家用10天

【FCV】作為【應急電源】發揮作用的特點備受期待。 ‧HONDA代表董事社長伊東孝紳在2011年5月舉行的記者發佈會上宣佈﹐ 「將把FCV作為強有力的發電源推進車輛開發」。 ☉EV方面﹐NISSAN和MITSUBISHI已經宣佈﹐將把EV作為可從車載電池中提取電力用於【家庭】中的轉換裝置銷售。 ‧▼如果利用【FCV】與【EV】相比能供給【4～5倍】的電力(圖◆5)。 ☉另外﹐燃料電池【巴士】還極有希望作為電源供給車利用。 ‧▼一輛燃料電池【巴士】可向【普通家庭】供給約【一個月】的電力、向【避難所／體育館】等供給約【2天半】的電力。 ‧從防災的觀點出發﹐地方政府也會充分考慮準備燃料電池巴士。

Source: rational@enermaster.com.tw 【20111012《燃料電池車銷聲匿跡？》熱潮過去之後≒能源供給或將發生變革…FCV儲氫 (p.45) 6kg≒120kWh≒12kWh家用10天】http://big5.nikkeibp.com.cn/news/auto/58119-20110929.html

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FCV熱潮過去之後(16)加氫站…100處≒4大都市圈

FCV熱潮過去之後(17)加氫站≒JPY5~6億→2億

☉雖然FCV潛藏著這麼多的優勢性﹐但要想普及必須先行設置加氫站。 ‧由於汽車廠商無法單獨完成﹐因此一直是件頭疼事﹐不過2011年1月與氫氣供應商發表共同宣言後﹐計劃首先以4大都市圈(首都圈、中京、關西、福岡)為中心設置約100處加氫站。

△設置時的課題是加氫站的建設費用。 ‧「歐美用不到1億日元就能設置一座加氫站﹐而日本國內設置一座需要

5億～6億日元」(九州大學氫能源國際研究中心教授尾上清明)。 ‧因為日本對氫安全對策的規定較為嚴格。 ▽目前﹐已經開始出現使規定與歐美相同的合理化趨勢﹐如果能推進合理化﹐預計日本的建設費用也能降至每座2億日元左右。 ☉雖然有人認為氫供給基礎設施的成本高﹐但從中長期觀點來考慮﹐情況就不同了。 ‧據美國麥肯錫公司(McKinsey&Company)估算﹐假設2050年之前普及1億輛FCV﹐那麼今後約40年構築氫基礎設施共計需要花費1000億歐元。 ☉而據估算﹐如果以同樣規模普及EV／PHEV(插電式混合動力車)﹐構築所需充電站總計需要花費5400億歐元﹐因此估計建設氫基礎設施是完全有可能的。

Source: rational@enermaster.com.tw 【20111012《燃料電池車銷聲匿跡？》熱潮過去之後≒能源供給或將發生變革…FCV儲氫 (p.47) 6kg≒120kWh≒12kWh家用10天】http://big5.nikkeibp.com.cn/news/auto/58119-20110929.html

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FCV熱潮過去之後(18)家用FC普及@2015 ☉2015年開始上市FCV後﹐對社會整體也將產生波及效果。 ‧首先將推動家用燃料電池的普及。 ‧家用燃料電池從2009年開始銷售﹐隨著成本的削減﹐到2015年將迎來全面普及期。 ☉2015年上市FCV後﹐「如果對燃料電池的認知度提高﹐價格已經合理化的家用燃料電池也將隨著FCV的波及效果在同一時期實現銷量的飛躍增長」(富士經濟大阪行銷本部項目主任渡邊啟太)。

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FCV熱潮過去之後(19)自立分散型、再生能源(氫) ☉隨著FCV、加氫站和家用燃料電池這三大支柱的逐漸普及﹐極有可能會為地區的能源供給體制帶來一場巨大變革。 ‧因為發生東日本大地震後﹐要求電力系統向不只依賴於系統電力的「自立分散型」過渡。 ▽其中﹐作為地區的能源供給基地﹐吉坤日礦日石能源描繪了利用加氫站的未來構想。即通過組合源自再生能源的電力和氫﹐向家庭和汽車等供給能源的構想。 ☉如果該構想得以推進﹐將來加氫站可能會與地區設置的百萬瓦級太陽能和風力發電等聯動(圖◆6)。 ‧如果這樣的話﹐未來便有望利用剩餘電力在加氫站製造並儲藏氫﹐或從加氫站向地區供給電力、氫氣和熱能。

Source: rational@enermaster.com.tw 【20111012《燃料電池車銷聲匿跡？》熱潮過去之後≒能源供給或將發生變革…FCV儲氫 (p.49) 6kg≒120kWh≒12kWh家用10天】http://big5.nikkeibp.com.cn/news/auto/58119-20110929.html

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FCV熱潮過去之後(20)自立分散型、再生能源(氫)

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FCV熱潮過去之後(21)日本PK歐／美／韓／中 ☉雖然日本廠商在燃料電池領域領先業界﹐不過在激烈的國際競爭中其地位逐漸開始動搖。 ‧因為歐／美／韓中也開始加速向燃料電池發力。 ☉例如﹐德國啟動了推進燃料電池和氫研究開發項目的「Nationale Organisation Wasserstoff-und brennstoffzellentechnologie (NOW)」﹐與日本一樣開始致力於FCV。 ☉對FCV的關注降低的美國也以能源部(DOE)為中心﹐連續向基礎研究分配了高額資金。 ‧另外﹐南韓和中國在政府的大力扶持下開始積極進行研究開發。 ☉今後﹐要想維持日本的優勢性﹐首先需要穩步落實2015年上市FCV的計劃。不過﹐僅靠基礎設施建設等企業一方的努力難以實現﹐要想在初期階段減輕投資負擔﹐政府的政策和扶持不可或缺。 ☉此外﹐當務之急是要產學官團結一致推進研究開發﹐建立能夠實現更低價格FCV的體制。

Source: rational@enermaster.com.tw 【20111012《燃料電池車銷聲匿跡？》熱潮過去之後≒能源供給或將發生變革…FCV儲氫 (p.51) 6kg≒120kWh≒12kWh家用10天】http://big5.nikkeibp.com.cn/news/auto/58119-20110929.html

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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.53)

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】

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台灣氫能與燃料電池產業「專業分工」嗎？

(p.54)

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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.55)

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.56)

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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

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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.57)

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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.58)

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

(p.59)

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

(p.60)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

低碳@Refom→FCV@2030→零碳@2035

61 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.61)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

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.63)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

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.62)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

天然氣SR製氫&發電&熱(吸&放)CHP(熱&電)

(p.64) 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 (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

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.65)

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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.67)

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.66)

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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.68)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

影響PEMFC性能因素：Pt、CO、H2O&溫度

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PEMFC-Cell-內加濕 (vs.外加濕)

0.4W(cm^2)

0.4mg(cm^2)

(p.69) 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 (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

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.71)

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.70)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

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.72)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

(Ballard)PEMFC(NEXA)1kW_BOP(需CVM)

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

(p.73)

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(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.75)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

(Ballard)PEMFC(NEXA)1kW_Component (2)

Source：rational@enermaster.com.tw (2011/05/) 【(Ballard.com)PEMFC(NEXA)1kW(PowerModule)(UserManual)200306】

(p.74)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

DMFC運作原理

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.76)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

DMFC的地雷: 直接得6H+,但需牽引18H2O

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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 (2007/11/); (EnerMaster)200710(p118)直接甲醇FC技術的發展(康顧嚴)

(p.77)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

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

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

(p.79)

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.78)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

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】

(p.80)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

SOFC構造

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】

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

化石燃料與FC供給關係…選擇性SOFC最高

(p.81)

(p.82) 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 (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

FC運轉溫度的差異造就不同特徵

OUTLINE

♁電>熱@CHP(水箱Compact@高溫)

☉FC架構:

○可選擇的原燃料多

‧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(02)FC的原理與特徵】

(p.83)

(p.84)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

(1998年)美國GM第一輛FCV「Zafira」(甲醇重整+PEMFC)

(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.85)

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.86)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

(2003年)美國GM汽油重整FCV(CheverletS-10)停擺!

(p.87) 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 (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

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.88)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

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.89)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

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】

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

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.90)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

FC引擎架構(1)Cathode +溼

(p.91)

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.92)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

FC引擎架構(2)Ande +溼& Stack +Cooler

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.93)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

H2需700Bar燃料箱(複合碳材)100L駛500kM

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

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.94)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

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

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/09/) 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.95)

【(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.96)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

APFCT機車FC…均速30m(h)續航75km

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

日本FCV加氫站…多為Reform(重整)製氫

☉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 (2011/05/) 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.97)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

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.99)

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.98)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

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.100)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

BENZ量產FCV@2014…續航1000km(0)

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) Source: rational@enermaster.com.tw ; http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/mix/2011-09-14/1081.html (p.101) 【(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】

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

日本1kW家用RGFC共訂SPEC@BOP&CHP

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.103)

(p.102)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

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.104)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

家用FC的CHP(熱電共生系統)架構

FC的CHP(熱電共生系統)於家庭的利用

(p.105) 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

(p.106) 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

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

熱電共生(CHP)FC系統流程:回收H2&H2O

1kW家用RGFC@CHP： 45%熱+35%電電廠產生電力

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 (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.107)

Source: HappyFC.NEF.or.jp

(p.108)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

JP家用FC增益(每年JPY5萬)10年≒JPY50萬

一般獨棟住宅之負荷型態

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.109)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

大阪瓦斯的「學習控制」運轉模式

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.110)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

日本定置型FC導入方案及時程

(p.111)

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.112)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

1kW家用RGFC價格(高達)JPY770萬@2005

(p.113)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

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

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

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

(p.114)

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日本家用FC系統使用現況與預估@2030

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.115)

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)】

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核電廠(建10年)≒ 1M*1kW*JPY50萬(壽命10年)

ENEOS的SOFC家用700W…45%電+42%熱

△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。

☉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 (2011/09/)【(世茂出版)200809(石井弘毅@FCDIC)圖解燃料電池(06)定置型FC】

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ENEOS的SOFC家用700W與PEFC比較 ☉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。

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)

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

(p.119)

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://china.kyodonews.jp/news/2011/09/16489.html (p.120) 【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】

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日本FC@CHP小型化…安裝@陽台→窗台

121 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.121)

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JX…SOFC全球2011/10/上市…PEFC危在旦夕

SOFC比PE(M)FC…發電、體積、壽命…全優!

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.122)

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TOTO的SOFC家用700W…可300W、低300℃) ☉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。

☉「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。

‧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。

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

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日本SOFC實證安裝進度與廠家分布情形

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NTT(&東邦瓦斯)SOFC(5kW)自備電力(無CHP) ☉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﹐

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

‧以做為NTT集團通訊設施、資料中心之電源裝置。 (p.125)

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TOTO於2002年SOFC熱自主模組試驗機

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】

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

→

(p.127) 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)

Source: rational@enermaster.com.tw (2006/12/20) 【 (plugpower.com)PEMFC(5kW) for Substation @Outdoor】

(p.128)

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

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

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

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

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

& 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 1000W

300W

1600W

(p.131) Source：rational@enermaster.com.tw (2010/11/) 【(cfcl.com.au)SOFC(BlueGen)2kW,NG,60%+30%@1.6kW】［Ceramic Fuel Cells］

(p.132) Source：rational@enermaster.com.tw (2010/11/) 【(cfcl.com.au)SOFC(BlueGen)2kW,NG,60%+30%@1.6kW】［Ceramic Fuel Cells］

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

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/07/) 【 (IdaTech.com)PEMFC(ElectraGen)5000W(ElectraGenH2I≒-5℃)(Gen5≒-40℃)】(p.133)

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

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

(p.134)

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(IdaTech)RGFC(EtaGen5)0.8~4.6kW(NG,LPG)

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

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

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(p.135)

Source: rational@enermaster.com.tw (2010/07/) 【 (IdaTech.com)RGFC(EtaGen5)0.8~4.6kW(NG,LPG))】

(p.136)

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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】

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日本(西島醫院)採LPG於PAFC災害緊急應變

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.139)

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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】

(p.138)

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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】

(p.140)

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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.141)

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美國Cinergy採Ballard的PEMFC (250kW)

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.142)

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

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

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/06/) 【(Ballard.com)PEMFC(CLEARgen)1MW,200~480V,30kKg,95352L(DM)201011】 (p.143)

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/06/) 【(Ballard.com)PEMFC(CLEARgen)1MW,200~480V,30kKg,95352L(DM)201011】 (p.144)

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活用(熱&電&CO2)氫能源之北海道(想像圖)

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已實用化的定置型(PAFC、PEMFC、SOFC)

Source: (全華科技)200411(王建義)圖解燃料電池百科 (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.145)

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】

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

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SOFC/GT複合發電站：發電效率=60%

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) 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】

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

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

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

(SFC.de)DMFC(udomi.de)(EFOY)RV@Travel

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(SFC.de)DMFC(udomi.de)EFOY-PRO採用100%甲醇

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

(p.150)

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

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)201005】

(p.151)

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

(p.152)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

(SFC.de)DMFC(EFOY-PRO)HYBRID≒輸出電壓自動調變

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

△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)90W(EFOY-PRO)Series】

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

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

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SAMSUNG甲醇▲FC@軍用…3.5kg@72Hrs □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］。

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.155)

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://digi.tech.qq.com/a/20090411/000002.htm (p.156) 【 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】

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Casio-RMFC-4W-Device Config.

Casio-RMFC-(micro-reactor) Schematic

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

(p.157)

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Casio-RMFC-4W-System Schematic

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

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

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

(p.158)

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Casio-RMFC-4W-Reformer~Thermal

(p.159)

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

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

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

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

(p.161)

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Ultracellpower-RMFC@NB-LIB(2)

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

(p.162)

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CN1846324(Fig.6)RMFC含H2回收燃料電池系統 440

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)

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

(p.163)

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.164)

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(IdaTech)RMFC(iGen)250W：Charger

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(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 ≒Lead Acid ≒5:1 < 420 mL/hr

‧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 (p.165)

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

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RMFC1kW(40+32Kg)發電8Hr需80Kg

(p.166)

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SerEnergy提供Microcab(RMFC)3kW(HT)PEMFC ☉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

300 250

提高【4倍】。 200

☉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

LIB

Kg 150

緊湊型【重整裝置(RMFC)】、【高溫(HT)質子交換膜燃料電池

RMFC+M

(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。

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

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

kWH

(p.167)

Source: rational@enermaster.com.tw ; http://china-hydrogen.org/hydrogen/mix/2011-06-02/477.html (p.168) 【(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】

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

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搭載FC的自動販賣機≒電700W+熱300W

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

(p.169)

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

(p.171)

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.170)

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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)

800W的Emerald應用於住宅／工地

(p.172)

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低溫SOFC(1)微蜂巢結構-2

低溫SOFC(2)長1cm圓筒型-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。

☉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。

◆圖﹕圓筒型的 SOFC…直徑 1.6mm、直徑 0.8mm

◆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

資料來源：產業技術總合研究所 Source: rational@enermaster.com.tw (2007/08/); (Materialsnet)VIP(2007/02/26) SOFC材料及其研發概況

(p.173)

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

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低溫SOFC(3)圓扁平狀與波浪狀-1

(p.174)

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低溫SOFC(4)可降低內阻的反應抑制層

☉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。

☉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

◆圖﹕圓扁平狀的 SOFC

資料來源：TOTO

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.175)

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

(p.176)

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NanoDynamics-SOFC(50H)Hybrid(1)

NanoDynamics-Revolution 50(SOFC) 【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

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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

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

(p.177)

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

(p.178)

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Mesoscopic MesoGen-SOFC-75W

NanoDynamics-SOFC(50H)Hybrid(2)

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

(p.179)

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

(p.180)

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Mesoscopic MesoGen-SOFC-250W 項目 Weight / Size

Power

Operational Condition

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(AMI)SOFC(Amie50)50W@LPG增程(無人機)

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

☉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

vertical Source: Rational_You.LS/EnerMaster (2006/12/22) MesoscopicDevicesLLC(Datasheet)MesoGen-SOFC-250W(Military battery chaSOer) 2005/

(p.181)

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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.183)

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)】

(p.182)

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BMW車用APU的500W小型SOFC ☉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。

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.184)

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(EnerMaster)DM(EM-H1000D1)Features

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.185)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

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

(p.186)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

VollerEnergy-RGFC-800W(VE600SR)

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

☉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(2011/09/)【(SFC.de)DMFC(udomi.de)DM(EFOY-PRO)WH@Loder】

(p.187)

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.188)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

SerEnergy提供Microcab(RMFC)3kW(HT)PEMFC

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

FCV熱潮過去之後(10)劃分EV和FCV分界線≒150km

☉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.189) 【(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 (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

FCV熱潮過去之後(2)普及@2015…時代@2030

(p.190)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

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

Source: rational@enermaster.com.tw (2011/09/) (p.191)

【(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.192)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

FCV熱潮過去之後(8)TOYOTA成本→1/10→1/20@2015

(p.193)

rational@enermaster.com.tw (2011/10/27)【燃料電池「汽機車」有多難？…發展「藍圖」三部曲﹗】

FCV熱潮過去之後(15)FCV儲氫6kg≒120kWh ≒12kWh家用10天

Source: rational@enermaster.com.tw 【20111012《燃料電池車銷聲匿跡？》熱潮過去之後≒能源供給或將發生變革…FCV儲氫 (p.194) 6kg≒120kWh≒12kWh家用10天】http://big5.nikkeibp.com.cn/news/auto/58119-20110929.html