氢能源应用与燃料电池发展现况.PDF

氫能源應用與燃料電池發展現況 環 保 ●曲新生工業技術研究院副院長 專 欄 燃料電池與目前一般熟知的電池有 （主要來自如汽、機車等移動污染源）將 相似之處 同樣都是將化學能直接轉換 有莫大的貢獻。 成電能，但其最大的不同點是一般電池 燃料電池技術的普及化，關鍵之一 電會用完（或必須再充電後才能使用）， 是氫氣的充份供應。氫氣因為其活性的 而燃料電池只要持續不斷的供應燃料（主 緣故，在地球上無法以元素狀態自然存 要是氫氣，其來源後面再談）便能持續發 在，但卻大量的存於碳氫或氫氧化合物 電，因此燃料電池其實是一種發電裝 中，而這也是燃料電池燃料短、中期內 置，而不是我們所熟悉的電池（蓄電裝 所將依賴的來源 把氫氣自化合物中分 置）。燃料電池這項發電技術也同時產生 離或產生富氫的混合氣體來使用，因此 熱，可以回收做熱水、熱泵利用，同時 來源多樣且因地而異，與燃料電池適合 解決對電、熱的需求，而其所發出的電 現場供電或分散型供電的優勢不謀而 是高品質的直流電，在資訊與控制科技 合。宇宙中雖然氫氣豐富，但大概無法 發達的世界裡，可以不經交直流轉換直 為我們日常應用所利用。其實氫能利用 接使用，例如在3C產品、家電產品、甚 也不是偶然的，回顧人類文明的發展， 至汽車上的應用，對世界經濟效益的潛 能源利用自固態的木柴、煤（純碳）演變 在影響重大深遠。燃料電池另一個特點 到最近百年液態的石油（碳氫化合物）， 是高發電效率，主要是因直接把燃料化 至最近蓬勃發展的天然氣（碳氫比例較石 學能轉為電能，不像傳統發電技術必須 油更低），由於能源技術不斷的改進及對 經過化學能－（相變化）－機械能－電磁 環保的重視，我們早就不斷的朝低碳 能－電能等多重的轉換步驟，因此即使 基、高氫含量的能源轉移。目前全球產 在小至千瓦的發電功率範圍，其效率也 氫能量每年超過5千萬噸，但絕大部份都 可直逼百萬瓦發電功率的傳統發電技 是在工業製程中使用掉，有大約2百萬噸 術，這個優勢使燃料電池特別適合現場 的氫氣是經市場交易而轉手，因此產業 供電或分散型供電的應用。燃料電池另 界對氫氣的生產、儲送及使用已累積豐 一個引起社會大眾注意的因素是環保， 富的技術與經驗。石化業、電子資訊產 因為燃料主要是氫氣，發電後主要副產 業及特殊氣體廠商是國內氫氣使用及生 物只有水，對解決都市地區的空氣污染 產的例子，根據初步調查統計，我國自 2005年7月5 日 經濟前瞻 113 環 保 專 欄 1991年到2003 年間，氫氣生產與使用成 電電化學產氫、熱電化學產氫等技術， 長都超過三倍，氫氣生產方式也越來越 與再生能源結合是這些技術發展主要的 多樣化。目前國內一般人比較習慣使用