(EnerMaster)【EMT首創Facebook於FuelCells創新型創業…談RD與PM之KM和HR經營】

(EnerMaster)20150604〔oyjay@mail.chihlee.edu.tw〕邀約(RationalYou)演講 《 EMT首創Facebook於FuelCells創新型創業…談RD與PM之KM和HR經營》

EMT首創Facebook於FuelCells創新型創業 …談RD與PM之KM和HR經營

【破解FuelCells迷思@第三次工業革命之綠色替代能源】

…台灣(品牌)進入策略(集中&差異→利基→主流) …以EnerMaster(能碩=能源~ASUS華碩)商品為例 Dr. Rational_You(游李興)(有理性) Founder & GM@EnerMaster (FC能源專家) 2015/06/04(致理技術學院) ［oyjay@mail.chihlee.edu.tw］邀約專題演講 Source: rational@enermaster.com.tw; Rational.You@gmail.com; FACEBOOK≒游李興; http://enermaster.blogspot.com/

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(EnerMaster)RationalYou(游李興)學歷 1974/09/~1977/06/~1978/06/： 台北市立螢橋國中&自願重考(1977/Q3自修,Q4國四班;1978Q1&2自修) 1978/09/~1981/06/： 台北市立建國中學(擔任高三(導師張香華=:柏楊夫人)改選後的班長) 1981/09/~1985/06/： 國立臺灣大學造船工程學系學士(熱流材料振動…力學) 1985/09/~1987/06/： 國立臺灣大學機械工程研究所碩士(線性結構振動…控制) 1987/09/~1992/10/： 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 Rational-KISS(Knowledge_Information_Service_Server)： 請到ftp://60.250.198.214/(ID=EnerMaster;PW=0911214141)進入分享 Source: rational@enermaster.com.tw

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(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)(曉園出版:上,中,下) 1993/08/17~1996/08： 工研院光電所子計畫主持人(10倍ZoomLens) 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(Camera Module)(3倍Zoom Lens~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NB用DMFC評估(新事業)計劃主持人 2006/7/7~至今： 能碩科技_創辦人／董事長／總經理 Source: rational@enermaster.com.tw

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OUTLINE ☉FC引論&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)

☉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≒30%) ‧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)

☉可移動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.6)

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燃料電池是藉由《電化學》反應「直接」讓燃料產生電力

Source: rational@enermaster.com.tw導讀 (本間琢也)(上松宏吉)【燃料電池】〔瑞昇文化201110〕(1) 【燃料電池是什麼啊﹖】 (002)燃料電池是藉由電化學反應﹐直接讓燃料產生電力

(p.7)

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PEMFC(質子交換膜FC)發電反應原理【日本『無』所謂「氫」FC… 定置型FC用 『(甲／丙)烷』 、FCV採『(甲／丙)烷』@加氫站】

陽極 PEM

Source:rational@enermaster.com.tw導讀(本間琢也)(上松宏吉)【燃料電池】〔瑞昇文化(2011/10/)〕(1)【燃料電池是什麼啊﹖】 (p.8)

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【PEMFC (質子交換膜燃料電池)的MEA(膜電極組)堆疊Cells成 Stack：輸入3(氫+氧+冷)→輸出3(電+水+熱)】 氫

MEA(膜 電極組)

正極

負極

Cooling Fuelcell.swf

Source: rational@enermaster.com.tw; 【 www.sglcarbon.com】

Bipolar(雙極) Plate(流道板)

氧@空氣

(p.9)

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【PEMFC的MEA(膜電極組)含PEM(質子交換 膜)+Catalyst(觸媒) 、外接GDL(氣體擴散層)均勻氫氧】 MEA(膜電極組): 含PEM(質子交換膜) +Catalyst(觸媒)

GDL=:Gas Diffusion Layer (氣體擴散層) Source: rational@enermaster.com.tw; 【 www.sglcarbon.com】

(p.10)

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【PEMFC的PEM(質子交換膜)+Catalyst(觸媒) 、GDL(氣體 擴散層)、Bipolar(雙極)Plate(流道板)】

Source: rational@enermaster.com.tw; 【 www.sglcarbon.com】

(p.11)

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【PEMFC每Cell操作電壓0.6V~0.7V 、Bipolar Plate(雙極 板) ≒共用陽極(氫@燃料極)和陰極(氧@空氣極)】

Source: rational@enermaster.com.tw; 【 www.sglcarbon.com】

(p.12)

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FC系統－系統架構 & 技術分工 (1)合金氫罐 BOP (熱與水管理)

(2)高壓氫瓶 (3)加水產氫 (4)改質製氫 FP (Fuel Processor) (燃料處理器)

熱管理 水管理

EMS (電能管理) 餘熱回收 餘水回收

Integration (整合)

Stack(燃料電池堆) Source: rational@enermaster.com.tw 【(滄海書局)200803(黃鎮江)燃料電池(01)燃料電池簡介(01-05)燃料電池系統】

(p.13)

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(PEMFC)MEA(膜電極組)堆疊Cells≒發電Stack ◇當一組燃料電池運轉時﹐工作電壓為0.6～0.8V﹐這意味著﹐要產生足夠 的電壓﹐需要把許多電池串聯起來﹐構成一個電池組﹐如圖↓所示。

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

(p.14)

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20／40／80Ceslls的STACK操作@12／24／48V 4cm

4cm 5cm

Single Cell

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

4cm

5cm

8cm 5cm

串聯 2 Cells 1.2V, 10A = 12W

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

Stack

串聯 20 Cells 12V, 10A = 120W Source: rational@enermaster.com.tw

串聯 20 x 2 Cells 24V, 10A = 240W

串聯 20 Cells 12V, 20A = 240W (p.15)

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【DC-DC穩壓器(直流轉換器)可用於將FC「隨I增而V降」 的I-V曲線行為轉變為一可『固定電壓』輸出】

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

(p.16)

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HYBRID(混合)電力型FCV(燃料電池車)運轉方式

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

(p.17)

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《Citroën與Intelligent Energy開發FCV》(H2Origin) 【10kW+700Bar氫68L=2.7kg航308km+▼15kWh電池78km】

Source: rational@enermaster.com.tw ; (日經BP社) 《Citroën與Intelligent Energy開發FCV》(H2Origin) 【10kW+700Bar氫68L=2.7kg航308km+▼15kWh電池78km】(1) http://big5.nikkeibp.com.cn/news/neve/04281-200804280129.html (p.18)

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FC應用:1~10~100~1kW@身邊、10k~100kW@分散

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

(p.19)

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FC受矚目的理由(1) 電能40%+熱回收40~45%

(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 【(日本)FCDIC(石井弘毅)世茂出版200809【圖解燃料電池】(01)燃料電池是什麼】

(p.20)

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FC受矚目的理由(2) 30~50%的CO2、NOx、SOx

Source: rational@enermaster.com.tw 【(日本)FCDIC(石井弘毅)世茂出版200809【圖解燃料電池】(01)燃料電池是什麼】

(p.21)

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FC受矚目的理由(3)替代:核電廠(建10年) ≒ 1M*1kW(JPY50萬FC壽命10年)

△輸出功率高達1MkW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 【(日本)FCDIC(石井弘毅)世茂出版200809【圖解燃料電池】(06)定置型FC】

(p.22)

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FC受矚目的理由(4)電池_充電&壽命&重量100Wh(kg)

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

(p.23)

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【跑160km(需24kWh的EV需▲ 48kW) 充0.5小時 …能效40 %的FCV充 (5kg氫)僅5分鐘… ICE僅15% 】

Source: rational@enermaster.com.tw 【20111013《燃料電池車銷聲匿跡？》熱潮過去之後≒技術課題被穩步攻克…JPY500萬 @2015…FCV可500km／EV只150~250km】http://big5.nikkeibp.com.cn/news/auto/58118-20110929.html?ref=ML

(p.24)

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【Nissan的EV只裝24kWH電池(僅跑160km)、Toyota的FCV氫 6kg 含120kWh(可跑600km)、FCB氫23kg約460kWh】

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.25) 6kg≒120kWh≒12kWh家用10天】http://big5.nikkeibp.com.cn/news/auto/58119-20110929.html

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【日本EV(24kWh@約240kg ) 駛160km和FCV(120kWh@約6kg氫)駛 600km 分界線≒160km…考慮≒成本&重量】

160km Source: rational@enermaster.com.tw 【20111013《燃料電池車銷聲匿跡？》熱潮過去之後≒技術課題被穩步攻克…JPY500萬 @2015…FCV可500km／EV只150~250km】http://big5.nikkeibp.com.cn/news/auto/58118-20110929.html?ref=ML

(p.26)

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(Toyota氫6kg含120kWh)【根據FCV裝700Bar@100L氫5kg(發100kWh電)駛500km 得知：FC氫1L發1.7Wh電】 【FCV內MH(合金儲氫)能量密度2%@重量(wt) 、零 下253度C液態≒吸熱蒸發(大量)洩壓放氫】

≒60kL 1/1000 ≒2wt.%(250Kg) 1/400 @-253℃ ≒70Kg 1/300

@250~350ATM ≒200L

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

(p.27)

(EnerMaster)20150604〔oyjay@mail.chihlee.edu.tw〕邀約(RationalYou)演講 【能碩H3000D1的3kW三大KSF≒外接Hybrid電池、內建 《 EMT首創Facebook於FuelCells創新型創業…談RD與PM之KM和HR經營》 VCM監測每Cell電壓、選配自動活化】

35kg 142L L78*H48*D38cm

(p.28)

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EnerMaster(H3000D1)3000W+電池Hybrid共8000W

(p.29)

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NTD600租40L高壓150Bar儲氫6kL可供kW級FC發6kWh≒每kWh氫 NTD60~100▲ …甲醇NTD10▼

常溫常壓純氫6000L 合金氫(自購) 合金氫(租借100次) 高壓氫 改質甲醇製氫(VIP)

本體價格 60萬元 6000元(VIP) 略(可租借) 15萬元/kW

充填費用 6000元 6000元 600元 60元

3kW時間 2小時 2小時 2小時 2小時

整體重量 60Kg(需20Bar充填) 60Kg(內壓2Bar) 40Kg(40L內壓150Bar) (估)15Kg+甲醇水6Kg

(p.30)

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大金冷機:採DENSO冷凍機每年200台@黑貓宅急便

Source: http://www.machine-catalog.com.tw/adsl/catalog/1134/01.htm

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FC安裝於生鮮冷凍機(上方)測試(場內)耐震→(專車)路跑

Source: rational@enermaster.com.tw (2012/11/21) 【燃料電池5kW冷凍運輸APU(輔助電力)示範運轉驗證(申請審查簡報)】

(p.34)

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《美國Delphi開發成功第2代SOFC@車用APU》(DOE+Battelle研究 所≒10年內量產)【5kW、70kg@44L≒小75%】

Source: rational@enermaster.com.tw ; (日經BP社)20030212 《美國Delphi開發成功第2代SOFC@車用APU》(DOE+Battelle研究所≒10年內 (p.35) 量產)【5kW、70kg@44L≒小75%】(記者：櫛谷沙江) http://big5.nikkeibp.com.cn/news/mech/23250-200302120110.html

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《瑞典能源局撥款開發FC發電系統》(S1)【為PowerCell撥款1000萬 克朗…PowerPac催化劑≒利用柴油直接發電】

Source: rational@enermaster.com.tw ; (china-hydrogen.org)20141104 《瑞典能源局撥款開發FC發電系統》【為PowerCell撥款1000萬克 (p.36) 朗…PowerPac催化劑≒利用柴油直接發電】http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/mix/2014-11-04/3566.html

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《Espar推出FC加熱器@臥鋪駕駛室》(RDFC@柴油卡車APU) 【柴油／壓縮天然氣→氫→電≒降排90%】

Source: rational@enermaster.com.tw ; (china-hydrogen.org)20141023 《Espar推出FC加熱器@臥鋪駕駛室》(RDFC@柴油卡車APU) 【柴油／壓縮天然氣→氫→電≒降排90%】http://www.china-hydrogen.org/fuelcell/application/2014-10-24/3533.html (p.37) http://www.trucknews.com/sustainability/espar-develops-highly-efficient-fuel-cell-based-apu/1003060195/

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BENZ的NECAR5將 RMFC裝@底盤﹔FCB的FC裝@車頂

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

(p.38)

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