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為啟動台灣的氫能與燃料電池產業,經濟部能源局邀集國內業界共同研商產業發展策略,期望能順應全球發展趨勢推動該產業成長,預期從目前燃料電池產業的萌芽期發展到2011年的新台幣40億元、2016年的新台幣130億元產值,2020年有接近千億元的潛力,國際市場佔有率約達5%;在分散式產氫及行動氫源方面,2020年預期可達50億元產值,使我國氫能與燃料電池產品技術、產業規模在國際具有重要地位。
燃料電池結合氫能具有能源轉換效率高、低污染及燃料多元化來源的優點,其電化學能源轉換方式是目前最有效率的能源技術。為推動我國燃料電池與氫能產業發展,日前經濟部能源局由局長葉惠青邀集相關產業負責人,共同研商我國燃料電池與氫能產業發展策略,期順應全球新能源技術與溫室氣體減量之發展趨勢,打造低碳新能源產業,並搶佔國際市場,創造產業發展之新契機。
經濟部能源局表示,燃料電池實際上是一種發電機,只要燃料不斷的供應,燃料電池就能持續發電,不過有別於傳統的燃燒汽機發電方式,燃料電池是以電化學方式直接把燃料的化學能轉換成電能,減少了傳統發電方式的許多步驟,加上熱回收利用,總能源使用效率可高達70%以上,是目前最有效率的能源轉換技術。
燃料電池以氫為燃料,氫是地球上最豐富的元素,分佈還算平均,而以氫為燃料發電,水是唯一的排放物,過程幾近零污染,依據日本通產省評估,可降低CO2排放28%~40%,NOx排放更大幅降低63%~90%,因此燃料電池結合氫能被認為可以普遍應用在發電、交通動力、行動電源等領域,同時解決能源與環境問題,並帶來新的產業經濟。
台灣業者投入燃料電池產業之發展現況
目前國內已有30多家相關研發機構及業者投入相關技術開發,也具有分工雛型並形成產業價值鏈,包括系統應用業界如亞太燃料電池(電動車載具設計)、大同世界科技(發電機載具設計)、博研(電動車載具設計)等,關鍵零組件業者包括盛英(雙極板)、漢氫(儲氫罐)、亞太燃料電池(儲氫罐、電池組)、大同世界科技(重組器)等。
在發電機應用方面,大同主要開發使用甲醇與乙醇重組器的1~5kW級發電機,作為緊急備用與不斷電系統使用。除大同之外,真敏國際、亞太燃料電池、博研燃料電池等公司也在開發氫能的PEM燃料電池發電機組。
同時台達電子與中科院合作,正在發展小型特殊用燃料電池電力機組;在燃料電池機車產品開發方面,亞太燃料電池與杜邦已建立合作關係,主要在開發PEMFC電動機車;另博研燃料電池亦投入PEMFC電動機車之開發;在3C應用方面,勝光科技結合南亞電路板、奇鋐科技與思柏科技組成研發聯盟,開發筆記型電腦用甲醇燃料電池電力組。
在氫能技術開發方面,台電與工研院合作建造再生能源製氫展示系統,碧氫科技開發重組型氫氣產生機,漢氫科技研發與生產合金儲氫罐,同時亞太燃料電池與國外合作也可供應儲氫罐產品。此外,三福氣體完成一座25支組先導型儲氫罐充氫站。
在零組件方面,安炬科技的離子交換膜已經開始提供樣品供客戶測試,異能科技也可生產鹼性燃料電池用的離子交換膜與空氣極,盛英與恩良企業開發複合材料雙極板,高力熱處理可提供板式熱交換器,台全電機則開發機車用燃料電池系統的鼓風機與水泵等。
燃料電池產業鏈從上游到下游包括貴金屬觸媒、質子交換膜等、燃料電池組及其零組件、控制系統與周邊零組件、定置型發電系統、可攜式電源產品、交通運輸工具等,除了上游原材料技術外,國內產業界擁有豐富的量產經驗與成本優勢,切入中下游產品市場具有相對優勢,且我國在發電機、電子資訊與機車等產業已有良好基礎,導入燃料技術後,具有能源效率與環保的特色,產品將更具國際競爭力。
經濟部能源局推動燃料電池產業策略
為協助業者在燃料電池產業的發展,經濟部能源局特邀請燃料電池零組件、氫氣生產與儲存設備、發電機、行動電源及機車應用等相關業者,召開「2008國內氫能與燃料電池產業發展策略業者座談會」,研擬產業發展策略重點,具體推動作法包括:
(1)擴大氫能與燃料電池產業研發投資,籌組研發聯盟平台,開發共通核心關鍵組件及材料,加速國內產業整合發展;
(2)建立國際氫能與燃料電池供應鏈,藉由政府投入之技術成果移轉與獎勵措施,讓業界迅速進入量產開發並形成產業聚落;
(3)建立國際級標準檢測驗證平台,提供與國際調和之法規標準,建置氫能與燃料電池整合展示環境,提升產業競爭力;
(4)推動燃料電池應用示範與驗證,提高技術可靠度與民眾接受度,加速技術商品化發展;
(5)整合技術開發與創意設計,推廣燃料電池應用產品,並藉由參加或籌辦國際展覽會協助業建立品牌形象;
(6)結合國內4C產業優勢,導入燃料電池應用技術,共創產業新利基。
預計國內燃料電池產業在政府推動下,短期內將進入現場運轉驗證階段,關鍵材料與零件方面也開始量產應用,將帶領我國燃料電池產業搶搭國際第一波燃料電池商機。
葉惠青表示,由於燃料電池未來應用潛力與市場龐大,日、美、歐、皆積極投入燃料電池與氫能研發,技術實用化進展快速。以小型0.7~1.2kW電熱共生機組為例,日本正進行大規模實證運轉計畫,自2005會計年度起開始安裝於一般家庭長期使用測試,至2007會計年度止總共有2187個家庭安裝使用,目前實際應用資料顯示可節省能源15.3%,降低CO2排放846kg/台,預計2008會計年度結束時將有超過3500個家庭安裝使用。
此外,根據美國能源部分析資料顯示,燃料電池應用在備用電力與堆高機(叉舉車)取代電池,即使沒有政府補助也已具有競爭力;未來隨著技術進步、應用市場擴大及成本不斷下降,燃料電池汽車、機車市場又將帶動另一波市場成長。
國際預估未來至2011年,燃料電池平均複合年成長率可達42.9%,產值可達25億美金,到2016年平均複合年成長率亦達27.7%,產值則升高到85億美金,其中接近60%的市場屬於發電及衍生應用,若以我國市佔比例5%估算,產值即達新台幣130億元。
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