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中國大陸氫能與燃料電池現況與展望


工研院IEK 康志堅

一、前言

中國大陸自改革開放以來,經濟成長快速,近幾年經濟成長率均維持10%左右,然而中國大陸快速的經濟成長也使得溫室氣體的排放量激增,與美國並列全球二氧化碳排放的前兩大國家。近幾年全球氣候變遷狀況加劇,使得中國大陸減碳的壓力與日俱增,對於低碳能源的開發也日趨積極。自從中國大陸第九個五年計畫(一般簡稱「九五」;期間為1996~2000年)開始將氫能與燃料電池列入重點科技項目,歷經「十五」(2001~2005年)、「十一五」(2006~2010年)至明年將展開的「十二五」計畫(2011~2015年),氫能與燃料電池均列為發展重點項目。在經濟持續快速成長之下,加上政府持續投入資源發展,未來中國大陸不僅有可能成為氫能與燃料電池重要的技術發展國家,也有機會成為重要的市場,因此我們不能忽視中國大陸在氫能與燃料電池的現況與未來發展方向。


二、中國大陸氫能與燃料電池發展

氫能與燃料電池目前仍在產業萌芽期,各國政府的資源投入對於產業的發展有非常重大的影響,中國大陸也不例外。中國大陸政府在氫能與燃料電池的研究,在「九五」計畫將其列為發展重點之後,有了較快速的進展。在燃料電池四種主要應用:發電廠、小型定置型、運輸工具、可攜式電子產品之中,中國大陸選擇以運輸工具為發展重點,特別是汽車。中國大陸將汽車工業視為民族工業,由於目前中國大陸已經是全球最大的汽車市場,在前一代的內燃機汽車技術,中國大陸落後歐、美、日等國家甚多,而在新一代的電動車技術,中國大陸將此視為可以趕上歐、美、日等國家的機會,因此對於電動車技術投注相當多的心力。

中國大陸發展電動車技術已超過十年,累積多年經驗逐漸發展出「三縱三橫」的發展策略。所謂「三縱」,是指三種不同動力來源的汽車,包括混合動力車、純電動車、燃料電池車;而「三橫」,是指三個不同功能的次系統,包括多能源動力總成控制系統、驅動電機及其控制系統、動力蓄電池及其管理系統。綜合起來,即由不同的動力來源,以及重要的零組件兩個不同方向,分別發展各項技術。

在「十五」期間,中國大陸在「三縱」中以燃料電池車為最優先項目,到了「十一五」期間,則以混合動力車為最優先項目,即將展開的「十二五」,目前爭議的話題為混合動力車與純電動車何者為最優先項目,而燃料電池車由於在未來幾年內大量商用化的可能性仍不高,並未列為最優先項目,而以技術開發為主要工作,包括延長電池堆使用壽命、改善儲氫技術為發展重點。雖然短期內仍難見到商用化的燃料電池車,示範行駛計畫仍持續不斷進行,例如近期上海世博會展場有超過100台燃料電池車作為接送遊客之用,在附近也已設立多座加氫站以提供燃料電池車行駛所需的氫氣。

現階段中國大陸在氫能與燃料電池的重點研究機構包括北京清華大學、同濟大學、北京有色金屬研究總院、大連化學物理研究所等。在標竿企業方面,重點廠商包括上海神力科技、大連新源動力、上海汽車集團等。發展技術包括PEMFC、SOFC、MCFC,其中以PEMFC佔絕大部分。


三、結語

中國大陸氫能與燃料電池技術主要以運輸工具之應用為主,即將展開的「十二五」計畫中,氫能與燃料電池仍然在重點發展,雖然近期內純電動車技術為眾人目光的焦點,但是許多研究機構與企業仍持續發展氫能與燃料電池技術。由於中國大陸為全球最大的汽車市場,因此不僅是中國大陸本地企業,包括歐、美、日企業對於中國大陸市場也相當的重視,紛紛與中國大陸車廠建立聯盟合作關係。

近期兩岸合作關係日益密切,在多場兩岸新能源合作論壇中均有兩岸氫能與燃料電池合作的呼籲。然而,現階段兩岸在氫能與燃料電池的合作僅只於在研討會、論壇上的心得、經驗交流,未來要有更實質的合作關係,我國產官學研各界必須思考台灣有何優勢、有何利基之處,使得雙方合作後可以互利、有一加一大於二的效果,這樣雙方才有實質合作的誘因,未來才有機會切入中國大陸這個廣大的潛力市場。


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