97年度作業計畫
主辦單位(能源技術組) 2008/2/1 上午 11:36:03
壹、計畫概要
一、基本資料
計畫名稱氫能源開發與燃料電池應用(4/4)計畫編號0970003302
主管機關經濟部計畫類別科技發展
主辦機關(單位)經濟部能源局(能源技術組)列管級別由院列管
共同主辦機關管考週期月報
協辦機關計畫期程94/3/17~97/12/31
隸屬專案(編號)是否為計畫型補助事項
執行地點台北市是否為促進民間參與計畫
計畫緣起87年5月我國召開全國能源會議。會中作成之重大宣示包括:(1)我國應積極參與全球對抗氣候變遷行動,善盡國際社會責任;(2)節約能源與使用新能源與潔淨能源為「無悔策略」,應積極推動。(3)大幅提高汽電共生、再生能源及其他淨潔能源容量。之後依據全國能源會議結論,成立「新能源及淨潔能源研究開發規劃小組」,完成「新能源及淨潔能源研究開發規劃總報告」,建議將燃料電池等淨潔能源列為重點研發項目。
92年11月行政院第24次科技顧問會議,在報告案二「能源策略之具體行動方案」,提到“非核家園潔淨能源及節能產業發展政策推動藍圖”的策略行動計畫中,將扶持潔淨能源產業與開發本土化技術,並致力燃料電池與氫能關鍵技術及周邊設備研發和產業聯盟之推動。
使用氫能源可解決石油短缺與地球暖化問題,被視為是本世紀最重要的能源革命,其重要性不亞於電能的發現與利用,世界各國均大舉投入相關技術研發。本計畫期在掌握適合本國發展的關鍵產品與零組件技術,並釐清本國未來的氫能源發展策略與方向,作為未來持續推動氫能源之利用與氫能源產業發展之基礎,提升本國在即將到來的氫能世紀中之全球競爭力。
核准字號:臺會企字第0940061076號
計畫總目標本計畫以「氫能源開發」、「燃料電池應用」等兩項為全程計畫技術發展標的,「氫能源開發」分項計畫之主要目標為:(1)研發高轉換效率之分散式氫能源生產技術,我國氫能自產潛力分析評估,與先進再生能源/廢熱轉換製氫技術先期研究 (2) 開發高效益氫能儲存技術與建立氫能源站及小區域氫能開發/應用示範 (3)建立我國氫能源經濟體系分析模擬能力,做為規劃我國氫能經濟體系發展參考 (4)推動我國氫能源產業發展,「燃料電池應用」分項計畫之主要目標為:(1)燃料電池發電系統整合開發及示範 (2)電池組性能提昇技術開發 (3)電力轉換與整合型電控技術開發 (4)高效能燃料重組器系統開發 (5) 燃料電池測試中心及技術服務 (6)燃料電池商業化發展策略。
聯絡人
職稱姓名聯絡電話傳真電話電子信箱
技士陳崇憲2775762027757728ctchen@moeaboe.gov.tw

二、中長程計畫概要
(一)分年經費編列與使用(單位:千元)
年度預算別計畫原訂經費可支用預算預算使用備註
年編預算以前年度保留追加減預算奉准先行辦理小計實支數保留數未保留繳回數
94中央150,000150,000000150,000147,85600動支率不足,結餘款為2,144千元
地方000000000
95中央170,000170,000000170,000165,73000動支率不足,結餘款為4,270千元
地方000000000
96中央219,000219,000000219,000217,95500動支率不足,結餘款為1,045千元
地方000000000
97中央210,000210,000000210,000000
地方000000000
合計中央749,000749,000000749,000531,54100
地方000000000
總計749,000749,000000749,000531,54100
備註94年度實支數應為147,856千元(原登錄為150,000千元),96年度實支數應為217,955千元(原登錄為217,595千元),故累計實支數應為531,541千元。系統顯示之累計實支數533,325千元應予更正。

(二)分年工作摘要及進度
年度工作摘要累計預定進度(%)累計預定支用數(千元)
941.Pd/Ag薄膜製作技術建立,通量17.2 Nm3/m2hr,反應器產氫量6L/hr。
2.500W實驗級電漿柴油重組反應系統建置及產氫驗證。
3.完成第一級(first stage)熱壓縮,儲氫量1.9wt%,壓縮比3.172(30℃-90℃)。
4.大面積複合碳板完成大面積複合碳板製程,單面流道,板厚3.5mm,收縮率<5%、比重<2,性能符合DOE。
5.完成碳紙纖維碳化製程技術及疏水處理技術分析與評估及試製。
6.電池組性能提昇達0.31W/cm2)。
7.3瓩級燃料電池電熱共生發電系統發電效率28%以上。
8.甲烷轉化效率³95%,H2濃度³45%,CO濃度£ 10ppm,氫氣產生量³50L/min.,能源轉換效率³ 70%,系統體積£ 120公升。
9.完成燃料電池CNLA國家實驗室認證,建立電池組性能驗證測試能力。
10150,000
951.Pd/Ag薄膜技術開發,膜厚25 mm,通量40 Nm3/m2hr。
2.1kW級電漿重組器產氫體積分率16%。
3.熱壓縮儲氫系統壓力達2,000psi。
4.發展Fe2O3與AgInS光觸媒產氫技術。
5.小型氫能源站及氫能開發/應用示範專區先期規劃。
6.大面積複合碳板完成大面積複合碳板製程,雙面流道,板厚3.0 mm,收縮率<1%、比重<2,性能符合DOE。
7.完成碳紙纖維疏水處理技術開發,性能達810mA/cm2@ 0.65V。
8.電池組性能提昇達0.33W/cm2。
9.3瓩級燃料電池電熱共生發電系統發電效率29%以上。
10.甲烷轉化效率³95%,H2濃度³45%,CO濃度£ 10ppm,氫氣產生量³50L/min.,能源轉換效率³ 72%,系統體積£ 100公升。
11.建立IEC國際標準產品安全型式試驗方法及驗證測試。
25320,000
961.完成一套產氫能量1Nm3/h多管薄膜重組器。
2.瓩級電漿重組器系統改良與性能提升,產氫能量≧15 L/min。
3.完成多級熱壓縮儲氫系統雛型製作。
4.AgInS光觸媒達到光電流6mA/cm2 (0V vs. SCE)。
5.氫能源生產/應用驗證示範專區建築請照施工。
6.發展化學儲氫系統技術。
7.表面鍍碳金屬雙極板技術開發,雙極板導電度> 100 S/cm;腐蝕電流<16 μA/cm2,測試時間維持500 hr。
8.氣體擴散電極開發,MEA電流密度400mA /cm2(常壓下H2/Air),觸媒效能<2.4g/kW。
9.電池組性能提昇純氫達0.34W/cm2 @0.65V與重組氣達0.25W/cm2@0.65V以上。
10.定置型5瓩級燃料電池發電模組設計:純氫燃料的發電模組效率達40%以上,啟動時間15 sec。
11.燃料電池模組與天然氣重組器模組整合後之系統發電效率提昇,含熱回收總效率達70%以上;進行5瓩級燃料電池發電系統長期示範運轉1座。
12.定置型5瓩級天然氣蒸氣重組器模組設計,H2濃度≧70%,CO濃度≦15 ppm;氫氣產生量75 L/min。
13.建立標準測試設備及方法,測試驗證能力達5瓩,精確度3%。
75539,000
971.1Nm3/h多管薄膜重組器熱效率達65%,並建立10Nm3/hr重組器設計技術。
2.電漿產氫達到熱整合效率70%。
3.多級熱壓縮系統於氫能專區實機運轉。
4.n-type光觸媒達到7mA/cm2 (0V vs. SCE)。
5.正式啟用小區域氫能源站。
6.化學儲氫系統達到4wt.%。
7.金屬雙極板導電度>100S/cm,腐蝕電流 <16μA/cm2,≧000hr。
8.GDE電流密度450mA/cm2@0.65V),觸媒<2.4g/kW,面積>50cm2。
9.3~5 kW電池組≧400mA/cm2@ 0.65 V Reformate gas (H2 70%)。
10.高電力密度電池組達700W/L,550W/kg (H2/Air @30psig)。
11.電池組診斷分析技術與多通道耐久性長期測試運轉。
12.3~5 kW燃料電池發電模組系統效率45% ( H2/Air) 。
13.發電系統耐久運轉≧1,000小時,電壓<10%。
14.定置型燃料電池發電系統示範整合建置。
15.3~4瓩級天然氣重組器H2≧60%、CO £10 ppm、H2 60L/min(NTP),效率75 %。
16.微小型甲醇重組器H2≧70%、CO <50 ppm、尺寸< 85cm3。
17.5kW容量測試認證能力,建立SOP,精確度3%。
18.二份國家標準草案研擬。
19.燃料電池中英文服務網頁建置。
20.國內定置型燃料電池發電系統產業發展規劃。
100749,000
備註
截至去(96)年12月底止實際進度
累計實際支用數531,541 千元(為96及以前各年度實支數總合)
累計實際進度0%

貳、本年度可支用預算來源及用途
一、預算來源(單位:千元)
項目中央預算地方預算小計
年度編列數210,0000210,000
以前年度保留數000
追加減預算數000
奉淮先行辦理補辦預算000
小計210,0000210,000
總計(全年度可支用預算數)210,000
備註

二、用途(單位:千元)
分支計畫或用途別科目經常門資本門小計說明
人事費72,741072,741
行政管理費17,149017,149
業務費43,610043,610
旅運費3,71203,712
設備使用費3,52203,522
材料費59,677059,677
維護費9,58909,589
小計210,0000210,000
備註

參、本年度工作摘要及進度
一、年度目標
「氫能源開發」分項:
(1)建立1Nm3/h具熱整合之甲烷分離助效式重組產氫器模型,熱效率達到65%;完成CO2吸附劑篩選與再生技術評估。
(2)完成電漿生質柴油重組器模型,平均溫度小於850度C、體積<2m3、氫產能量≧15L/min,系統熱效率>70%。
(3)完成雙電池太陽能產氫系統。評估高溫之熱化學產氫技術。
(4)完成多級熱壓縮儲氫系統開發,並配合氫能應用測試驗證專區安裝運轉。
(5)完成化學儲氫系統,系統放氫量>4wt.%。進行化學儲氫材料再生量產技術先期研究。
(6)氫能經濟推演,推動氫能產業發展以及未來本國自產氫能推演分析。

「燃料電池應用」分項:
(1)金屬雙極板導電度>100S/cm,腐蝕電流 <16μA/cm2,≧000hr。
(2)GDE電流密度450mA/cm2(常壓下H2/air@0.65V),觸媒<2.4g/kW,面積>50cm2
(3)3~5 kW電池組≧400mA/cm2@ 0.65 V Reformate gas (H2 70%)。
(4)高電力密度電池組達700W/L,550W/kg (H2/Air @30psig)。
(5)電池組診斷分析技術與多通道耐久性長期測試運轉。
(6)3~5 kW燃料電池發電模組系統效率45% ( H2/Air),衰減率@500小時<5%。
(7)發電系統耐久運轉≧1,000小時,電壓<10%。
(8)3-5 kW燃料電池智慧型電力調節器,效率>94%。
(9)定置型燃料電池發電系統示範整合建置。
(10)3~4瓩級天然氣重組器H2≧60%、CO £10 ppm、H2 60L/min(NTP),效率75 %。
(11)微小型甲醇重組器H2≧70%、CO <50 ppm、尺寸< 85cm3。
(12)5kW容量測試認證能力,建立SOP,精確度3%。
(13)二份國家標準草案研擬。
(14)燃料電池中英文服務網頁建置。
(15)國內定置型燃料電池發電系統產業發展規劃。

二、工作項目
序號工作項目期程權重(%)指定機關
001氫能源開發97/1/1~97/12/3140
002燃料電池應用97/1/1~97/12/3160

三、進度計算基準
預算值

四、年度工作項目分月工作進度及摘要
工作項目001:氫能源開發
期程﹕97/1/1~97/12/31權重﹕40%
月份工作摘要查核點年累計預定進度(%)年累計預定支用數(千元)
11.辦理招標與簽約事宜。
2.進行鈀膜管長期測試。
3.量測二氧化碳粒狀吸附劑的破碎強度。
2.001,690
21.設計電漿重組系統廢熱蒸氣熱整合。
2.收集熱壓儲氫系統相關資料。
3.設計規劃燃料電池系統測試室。
5.004,225
31.分包「推動我國氫能源產業發展」工作。
2.設計NaBH4被動式放氫系統(<5W)與主動式放氫系統(10~100W)。
3.預測燃料電池機車的市場需求潛力。
●鈀膜長期測試400小時。(預定97/3/31完成)
●完成二氧化碳粒狀吸附劑的破碎強度測試。(預定97/3/31完成)
●完成電漿重組系統廢熱蒸氣熱整合設計,廢熱回收率>25%。(預定97/3/31完成)
●完成熱壓儲氫系統相關資料收集(報告)。(預定97/3/31完成)
●完成NaBH4被動式放氫系統(<5W)與主動式放氫系統。(10~100W)設計。(預定97/3/31完成)
●燃料電池系統測試室設計規劃圖說完成。(預定97/3/31完成)
●完成燃料電池機車的市場需求潛力預測。(預定97/3/31完成)
●完成「推動我國氫能源產業發展」計畫分包工作。(預定97/3/31開始)
10.008,450
41.測試二氧化碳粒狀吸附劑的吸附能力。
2.實施氫能應用測試驗證區水/電/消防/安全防護工程。
3.實驗由Spent-NaBH4合成生產NaBH4的中間產物硼酸三甲酯。
20.0016,900
51.設計雙級熱壓縮儲氫連續式系統。
2.評估電漿重組積碳抑制技術。
3.分析燃料電池機車的市場。
30.0025,350
61.設計鈀膜重組產氫反應加熱系統。
2.評估我國氫能自產潛力要因。
3.實施氫能應用測試驗證區水/電/消防/安全防護工程。
●完成鈀膜重組產氫反應加熱系統及進行系統熱傳效能設計。(預定97/6/30完成)
●完成二氧化碳粒狀吸附劑的吸附能力測試。(預定97/6/30完成)
●建立積碳抑制技術。(預定97/6/30完成)
●完成雙級熱壓縮儲氫連續式系統設計(設計圖面)。(預定97/6/30完成)
●完成驗證由Spent-NaBH4合成生產NaBH4的中間產物硼酸三甲酯。(預定97/6/30完成)
●氫能應用測試驗證區水/電/消防/安全防護工程完工。(預定97/6/30完成)
●完成鹼性電解產氫(60L/min)及350ATM壓縮氫氣儲存之技術效能分析與完成燃料電池機車的市場佈局規劃。(預定97/6/30完成)
●完成評估我國氫能自產潛力要因。(預定97/6/30完成)
40.0033,800
71.規劃與試作三氧化二鐵光觸媒薄膜表面改質技術。
2.開發鈀膜基材平坦化製程。
3.評估鋁金屬氫化物(AlH3和NaAlH4)儲氫量。
●完成三氧化二鐵光觸媒薄膜表面改質技術規劃與試作。(預定97/7/31完成)
50.0042,250
81.設計雙級熱壓縮儲氫連續式系統。
2.設計雙電池太陽能反應器產氫系統。
3.進行安裝氫能源燃料、產氫、升壓、儲存整合系統。
60.0050,700
91.評估二氧化碳粒狀吸附劑的再生技術。
2.製作電漿重組系統電腦介面操作控制。
3.撰寫「推動我國氫能源產業發展」期中報告。
4.MARKAL模型分析風力電解產氫路徑。
●鈀膜基材平坦化製程開發,預估選擇率>3000,氫氣滲透通量> 70 Nm3m-2 hr-1 。(預定97/9/30完成)
●完成二氧化碳粒狀吸附劑的再生技術評估。(預定97/9/30完成)
●完成電漿重組系統電腦介面操作控制。(預定97/9/30完成)
●完成設計雙電池太陽能反應器設備,並進行產氫試驗與量測;並完成P-N接面半導體光觸媒材料試做。(預定97/9/30完成)
●完成雙級熱壓縮儲氫連續式系統建立(實機)。(預定97/9/30完成)
●完成鋁金屬氫化物(AlH3和NaAlH4)儲氫量評估。(預定97/9/30完成)
●氫能源燃料、產氫、升壓、儲存整合系統安裝完工。(預定97/9/30完成)
●完成風力電解產氫路徑MARKAL模型聯結設定與分析。(預定97/9/30完成)
●完成「推動我國氫能源產業發展」期中報告。(預定97/9/30完成)
70.0059,150
101.評估廢熱轉換製氫技術研析的可行性。
2.測試分析光觸媒薄膜反應活性與產氫效率。
3.MARKAL模型分析金屬氫化物儲氫、壓縮氫氣儲存。
●完成廢熱轉換製氫技術研析與可行性評估。(預定97/10/31完成)
80.0067,600
111.進行二氧化碳粒狀吸附劑的SEM觀察、比表面積與孔隙度測定。
2.進行建置熱整合電漿反應系統。
3.進行現場安裝雙級熱壓縮儲氫連續式系統。
●n-型光觸媒效能達光電流7 mA/cm2(0v, Vs SHE),光反應器理論產氫效率≧31.9 L/m2-h,觸媒活性達200小時以上;並完成光觸媒薄膜反應活性測試、產氫效率量測分析。(預定97/11/30完成)
●完成金屬氫化物儲氫、壓縮氫氣儲存及5kW PEM電解之技術成本評估與完成太陽光電解產氫路徑MARKAL模型聯結設定與分析。(預定97/11/30完成)
90.0076,050
121.實驗由Spent-NaBH4再生NaBH4。
2.製作1Nm3/hr多膜管重組產氫系統與熱整合系統。
3.氫能應用測試驗證區試機運轉。
4.撰寫「推動我國氫能源產業發展」報告及「我國氫能自產潛力評估模式建立與未來產氫推演」報告。
●1Nm3/hr多膜管重組產氫加熱系統與熱整合系統製作與產氫驗證,氫氣純度達99.9%,甲烷轉化率70%,系統熱效率65%。(預定97/12/31完成)
●完成二氧化碳粒狀吸附劑的SEM觀察、比表面積與孔隙度測定。(預定97/12/31完成)
●完成熱整合電漿反應系統建置,能源效率達70%,產氫量>30L/min。(預定97/12/31完成)
●完成雙級熱壓縮儲氫連續式系統安裝與現場運轉測試(實機)。(預定97/12/31完成)
●完成NaBH4系統儲氫量>4.0wt.%與完成驗證由Spent-NaBH4再生NaBH4。(預定97/12/31開始)
●氫能應用測試驗證區試機運轉。(預定97/12/31開始)
●完成「推動我國氫能源產業發展」報告及「我國氫能自產潛力評估模式建立與未來產氫推演」報告。(預定97/12/31完成)
100.0084,500
工作項目002:燃料電池應用
期程﹕97/1/1~97/12/31權重﹕60%
月份工作摘要查核點年累計預定進度(%)年累計預定支用數(千元)
11.辦理招標及簽約等事宜。
2.燃料電池應用年度計畫執行之研究項目與技術開發規劃。
00
21.五瓩級定置型PEM燃料電池發電系統之燃料電池模組結合天然氣重組器模組系統整合測試平台規劃設計。
2.高性能五瓩級恆溫單電池測試系統設計與燃料電池組診斷測試規劃。
3.燃料電池網站設計與收集中文版網頁資料;日本定置型示範計畫考察。
5.002,510
31.五瓩級定置型PEM燃料電池發電系統之燃料電池模組可靠度與運轉性能提升研究之實驗規劃;燃料電池發電系統之智慧型電力調節器架構評估與設計。
2.微型甲醇重組產氫模組微流道電腦模擬與設定參數探討與觸媒液漿配製與塗佈技術開發。
3.燃料電池關鍵組件氣體擴散層電極(GDE)製作之塗佈流程與實驗規劃。
4.燃料電池標準測試需求與程序規劃。
●完成氣體擴散電極(GDE)製作之塗佈流程與實驗規劃(GDE面積>50cm2)。(預定97/3/31完成)
●完成高性能5kW級恆溫單電池測試系統設計。(預定97/3/31完成)
●完成高電力密度電池組設計。(預定97/3/31完成)
●完成燃料電池組診斷測試規劃。(預定97/3/31完成)
●完成燃料電池模組結合天然氣重組器模組系統整合測試平台規劃設計,與發電模組可靠度與運轉性能提昇研究之實驗規劃。(預定97/3/31完成)
●完成燃料電池發電系統之智慧型電力調節器架構評估與設計。(預定97/3/31完成)
●完成一低壓降逆止閥設計及製作。(預定97/3/31完成)
●微流道電腦模擬與設定參數探討。(預定97/3/31完成)
●建立觸媒液漿配製與塗佈技術,觸媒剝離率10﹪以下。(預定97/3/31完成)
●完成燃料電池標準測試需求與程序規劃。(預定97/3/31完成)
●燃料電池網站完成中文版網頁資料收集。(預定97/3/31完成)
●考察日本定置型示範計畫之補貼政策與執行成效。(預定97/3/31完成)
10.0012,550
41.五瓩級定置型PEM燃料電池發電系統之燃料電池模組結合天然氣重組器模組之系統整合測試平台建置。
2.微型甲醇重組產氫模組微重組器與CO轉化去除觸媒效能改善技術建立。
3.燃料電池關鍵組件金屬雙極板測試實驗與高電力密度電池組單電池/小電池組性能驗證。
20.0025,100
51.五瓩級定置型PEM燃料電池發電系統天然氣重組器系統操作之空氣泵浦研究與智慧型電力調節器硬體設計。
2.微型甲醇重組產氫模組之微重組器微流道氣流分佈模擬與流道配置。
3.燃料電池網站中文版網頁建置與維護。
●選配及取得一合適之空氣泵浦,可應用於天然氣重組器系統操作,可以取代空氣壓縮機的功能。(預定97/5/31完成)
30.0037,650
61.五瓩級定置型PEM燃料電池發電系統發電模組控制電路硬體之改良設計與重組器量測組件實體安裝與功能測試。
2.高性能五瓩級恆溫單電池測試系統實體建置;四通道長期測試系統之實體建置與耐久測試規劃。
3.燃料電池產業發展之國外定置型產品發展策略分析。
●完成金屬雙極板測試實驗,雙極板導電度> 100 S/cm,腐蝕電流<16 μA/cm2。(預定97/6/30完成)
●完成高性能5kW級恆溫單電池測試系統實體建置。(預定97/6/30完成)
●完成高電力密度電池組單電池/小電池組性能驗證達 0.7 A/cm2 @0.65V。(預定97/6/30完成)
●完成四通道長期測試系統之實體建置與耐久測試規劃。(預定97/6/30完成)
●完成燃料電池模組結合天然氣重組器模組之系統整合測試平台建置,並完成發電模組控制電路硬體之改良設計(包括電路板取代PLC、與電池組單片電壓監測模組開發)。(預定97/6/30完成)
●完成智慧型電力調節器硬體設計。(預定97/6/30完成)
●微流道氣流分佈模擬與流道配置。(預定97/6/30完成)
●建立微重組器與CO轉化去除觸媒效能改善技術,CO轉化去除濃度降至50 ppm以下。(預定97/6/30完成)
●完成量測組件實體安裝與功能測試。(預定97/6/30完成)
●完成燃料電池網站中文版網頁建置與維護。(預定97/6/30完成)
●完成國外定置型產品發展策略分析。(預定97/6/30完成)
40.0050,200
71.五瓩級定置型PEM燃料電池發電系統之系統硬體組裝以及自動控制軟體設計與撰寫。
2.微型甲醇重組產氫模組之微重組器重組觸媒改質測試。
3.燃料電池關鍵組件膜電極組(MEA)性能驗證。
4.燃料電池測試標準研擬。
50.0062,750
81.定置型PEM燃料電池發電系統之3 kW級天然氣重組器以空氣泵浦取代空氣壓縮機之高氫氣濃度系統組裝暨測試。
2.微型甲醇重組產氫模組之微重組器微流道流場最佳化設計。
3.燃料電池網站英文版網頁資料收集。
●完成以空氣泵浦取代空氣壓縮機之高氫氣濃度之3 KW級天然氣重組器系統組裝暨測試。(預定97/8/31完成)
60.0075,300
91.定置型PEM燃料電池發電系統燃料電池模組結合天然氣重組器產氫模組之系統整合自動控制策略研究與系統操作參數之最適化調校;建置以電路板取代PLC、以及電池組單片電壓監測模組。
2.高性能高電力密度電池組組裝與昇壓測試與燃料電池組組件診斷報告。
3.微型甲醇重組產氫模組之微重組器組合模組。
4.燃料電池產業發展之補貼政策執行方式之建議書。
●完成膜電極組性能驗證,所製成的MEA放電功率在0.65 V可達225 mW/cm2,電流密度在0.65 V可達350 mA/cm2。(預定97/9/30完成)
●完成高性能5kW級恆溫單電池測試,達MEA每平方公分輸出功率0.44W/cm2@0.65V H2/Air(常壓)。(預定97/9/30完成)
●完成高性能高電力密度電池組組裝與昇壓測試達20psig。(預定97/9/30完成)
●完成燃料電池組組件診斷報告。(預定97/9/30完成)
●完成燃料電池模組結合天然氣重組器產氫模組之系統整合自動控制策略研究與系統操作參數之最適化調校;並完成以電路板取代PLC、以及電池組單片電壓監測模組之功能測試驗證。(預定97/9/30完成)
●完成系統硬體組裝以及自動控制軟體設計與撰寫。(預定97/9/30完成)
●微流道流場最佳化設計與微小型重組器組合模組。(預定97/9/30完成)
●進行重組觸媒改質測試,CO產出濃度1﹪以下。(預定97/9/30完成)
●完成燃料電池測試標準研擬(二份)。(預定97/9/30完成)
●完成燃料電池網站英文版網頁資料收集。(預定97/9/30完成)
●提出我國補貼政策執行方式之建議書。(預定97/9/30完成)
70.0087,850
101.燃料電池關鍵組件金屬雙極板耐久測試實驗。
2.五瓩級定置型PEM燃料電池發電系統之水冷式電池組組裝及驗證。
3.微型甲醇重組產氫模組微流道最佳化設計與重組器組合測試。
80.00100,400
111.五瓩級定置型PEM燃料電池發電系統系統運轉穩定性與耐久性之控制策略探討與性能提昇研究。
2.燃料電池關鍵組件膜電極組性能測試與觸媒效能分析。
3.大功率五瓩級燃料電池測試平台之實體測試驗證與改善。
4.燃料電池網站之英文版網頁建置國內定置型產品發展分析與市場可行策略及建議。
●提出國內定置型產品發展分析,包括利基分析、示範運轉方案與市場可行策略及建議。(預定97/11/30完成)
90.00112,950
121.定置型PEM燃料電池發電系統重組器以空氣泵浦取代空氣壓縮機之高氫氣濃度之4 kW級天然氣重組器系統組裝暨測試;燃料電池發電系統之智慧型電力調節器開發;發電系統耐久性運轉之技術研發。
2.高性能高電力密度電池組性能測試。
3.微型甲醇重組產氫模組雛型建立。
4.燃料電池國家標準建議書與燃料電池產業白皮書撰寫。
●完成膜電極組性能測試與觸媒效能分析,MEA性能0.65 V時可達450 mA/cm2及290mW/cm2。MEA觸媒效能(使用量)< 2.4 g/kW。(預定97/12/31完成)
●完成金屬雙極板耐久測試實驗,雙極板導電度> 100 S/cm,腐蝕電流<16 μA/cm2。測試時間1000hr。(預定97/12/31完成)
●完成高性能5kW級水冷式電池組組裝及驗證達MEA每平方公分輸出功率Reformate gas (H2 70%)/Air 達0.4A/cm2 @0.65V。(預定97/12/31完成)
●完成高性能高電力密度電池組性能驗證,電池組體積功率密度700W/L (H2/Air@30psig),電池組重量功率密度550W/kg (H2/Air @30psig)。(預定97/12/31完成)
●完成四通道長期測試系統之實體建置與組件加速因子分析報告。(預定97/12/31完成)
●完成系統運轉穩定性與耐久性之控制策略探討與性能提昇研究,燃料電池發電模組效率最高可達45% 以上( H2/Air)。(預定97/12/31完成)
●完成發電系統耐久性運轉之技術能力(抗CO、CO2毒化),系統使用空氣注入法運轉時數達1,000小時、電壓性能降幅10%以內。(預定97/12/31完成)
●完成開發3-5 kW燃料電池發電系統之智慧型電力調節器,其電能轉換效率>94%;具有市電併聯與獨立運轉模式。能與燃料電池系統進行整合性控制。(預定97/12/31完成)
●完成以空氣泵浦取代空氣壓縮機之高氫氣濃度之4 kW級天然氣重組器系統組裝暨測試。(預定97/12/31完成)
●完成微流道最佳化設計與重組器組合測試,產H2濃度≧70%。(預定97/12/31完成)
●完成微重組器雛型,產H2濃度≧70%、CO濃度<50 ppm、重組器尺寸< 85cm3。(預定97/12/31完成)
●完成實體測試驗證與改善,建立SOP,精確度3%,並提出燃料電池國家標準建議書。(預定97/12/31完成)
●完成英文版網頁建置與維護。(預定97/12/31完成)
●完成燃料電池產業白皮書。(預定97/12/31完成)
100.00125,500

五、整體計畫工作摘要及進度
月份工作摘要查核點年累計預定進度(%)年累計預定支用數(千元)
總累計預定進度(%)總累計預定支用數(千元)
1 氫能源開發
1.辦理招標與簽約事宜。
2.進行鈀膜管長期測試。
3.量測二氧化碳粒狀吸附劑的破碎強度。
0.80
75.20
1,690
540,690
燃料電池應用
1.辦理招標及簽約等事宜。
2.燃料電池應用年度計畫執行之研究項目與技術開發規劃。
2 氫能源開發
1.設計電漿重組系統廢熱蒸氣熱整合。
2.收集熱壓儲氫系統相關資料。
3.設計規劃燃料電池系統測試室。
5.00
76.25
6,735
545,735
燃料電池應用
1.五瓩級定置型PEM燃料電池發電系統之燃料電池模組結合天然氣重組器模組系統整合測試平台規劃設計。
2.高性能五瓩級恆溫單電池測試系統設計與燃料電池組診斷測試規劃。
3.燃料電池網站設計與收集中文版網頁資料;日本定置型示範計畫考察。
3 氫能源開發
1.分包「推動我國氫能源產業發展」工作。
2.設計NaBH4被動式放氫系統(<5W)與主動式放氫系統(10~100W)。
3.預測燃料電池機車的市場需求潛力。
●鈀膜長期測試400小時。(預定97/3/31完成)●完成二氧化碳粒狀吸附劑的破碎強度測試。(預定97/3/31完成)●完成電漿重組系統廢熱蒸氣熱整合設計,廢熱回收率>25%。(預定97/3/31完成)●完成熱壓儲氫系統相關資料收集(報告)。(預定97/3/31完成)●完成NaBH4被動式放氫系統(<5W)與主動式放氫系統。(10~100W)設計。(預定97/3/31完成)●燃料電池系統測試室設計規劃圖說完成。(預定97/3/31完成)●完成燃料電池機車的市場需求潛力預測。(預定97/3/31完成)●完成「推動我國氫能源產業發展」計畫分包工作。(預定97/3/31開始)
10.00
77.50
21,000
560,000
燃料電池應用
1.五瓩級定置型PEM燃料電池發電系統之燃料電池模組可靠度與運轉性能提升研究之實驗規劃;燃料電池發電系統之智慧型電力調節器架構評估與設計。
2.微型甲醇重組產氫模組微流道電腦模擬與設定參數探討與觸媒液漿配製與塗佈技術開發。
3.燃料電池關鍵組件氣體擴散層電極(GDE)製作之塗佈流程與實驗規劃。
4.燃料電池標準測試需求與程序規劃。
●完成氣體擴散電極(GDE)製作之塗佈流程與實驗規劃(GDE面積>50cm2)。(預定97/3/31完成)●完成高性能5kW級恆溫單電池測試系統設計。(預定97/3/31完成)●完成高電力密度電池組設計。(預定97/3/31完成)●完成燃料電池組診斷測試規劃。(預定97/3/31完成)●完成燃料電池模組結合天然氣重組器模組系統整合測試平台規劃設計,與發電模組可靠度與運轉性能提昇研究之實驗規劃。(預定97/3/31完成)●完成燃料電池發電系統之智慧型電力調節器架構評估與設計。(預定97/3/31完成)●完成一低壓降逆止閥設計及製作。(預定97/3/31完成)●微流道電腦模擬與設定參數探討。(預定97/3/31完成)●建立觸媒液漿配製與塗佈技術,觸媒剝離率10﹪以下。(預定97/3/31完成)●完成燃料電池標準測試需求與程序規劃。(預定97/3/31完成)●燃料電池網站完成中文版網頁資料收集。(預定97/3/31完成)●考察日本定置型示範計畫之補貼政策與執行成效。(預定97/3/31完成)
4 氫能源開發
1.測試二氧化碳粒狀吸附劑的吸附能力。
2.實施氫能應用測試驗證區水/電/消防/安全防護工程。
3.實驗由Spent-NaBH4合成生產NaBH4的中間產物硼酸三甲酯。
20.00
80.00
42,000
581,000
燃料電池應用
1.五瓩級定置型PEM燃料電池發電系統之燃料電池模組結合天然氣重組器模組之系統整合測試平台建置。
2.微型甲醇重組產氫模組微重組器與CO轉化去除觸媒效能改善技術建立。
3.燃料電池關鍵組件金屬雙極板測試實驗與高電力密度電池組單電池/小電池組性能驗證。
5 氫能源開發
1.設計雙級熱壓縮儲氫連續式系統。
2.評估電漿重組積碳抑制技術。
3.分析燃料電池機車的市場。
30.00
82.50
63,000
602,000
燃料電池應用
1.五瓩級定置型PEM燃料電池發電系統天然氣重組器系統操作之空氣泵浦研究與智慧型電力調節器硬體設計。
2.微型甲醇重組產氫模組之微重組器微流道氣流分佈模擬與流道配置。
3.燃料電池網站中文版網頁建置與維護。
●選配及取得一合適之空氣泵浦,可應用於天然氣重組器系統操作,可以取代空氣壓縮機的功能。(預定97/5/31完成)
6 氫能源開發
1.設計鈀膜重組產氫反應加熱系統。
2.評估我國氫能自產潛力要因。
3.實施氫能應用測試驗證區水/電/消防/安全防護工程。
●完成鈀膜重組產氫反應加熱系統及進行系統熱傳效能設計。(預定97/6/30完成)●完成二氧化碳粒狀吸附劑的吸附能力測試。(預定97/6/30完成)●建立積碳抑制技術。(預定97/6/30完成)●完成雙級熱壓縮儲氫連續式系統設計(設計圖面)。(預定97/6/30完成)●完成驗證由Spent-NaBH4合成生產NaBH4的中間產物硼酸三甲酯。(預定97/6/30完成)●氫能應用測試驗證區水/電/消防/安全防護工程完工。(預定97/6/30完成)●完成鹼性電解產氫(60L/min)及350ATM壓縮氫氣儲存之技術效能分析與完成燃料電池機車的市場佈局規劃。(預定97/6/30完成)●完成評估我國氫能自產潛力要因。(預定97/6/30完成)
40.00
85.00
84,000
623,000
燃料電池應用
1.五瓩級定置型PEM燃料電池發電系統發電模組控制電路硬體之改良設計與重組器量測組件實體安裝與功能測試。
2.高性能五瓩級恆溫單電池測試系統實體建置;四通道長期測試系統之實體建置與耐久測試規劃。
3.燃料電池產業發展之國外定置型產品發展策略分析。
●完成金屬雙極板測試實驗,雙極板導電度> 100 S/cm,腐蝕電流<16 μA/cm2。(預定97/6/30完成)●完成高性能5kW級恆溫單電池測試系統實體建置。(預定97/6/30完成)●完成高電力密度電池組單電池/小電池組性能驗證達 0.7 A/cm2 @0.65V。(預定97/6/30完成)●完成四通道長期測試系統之實體建置與耐久測試規劃。(預定97/6/30完成)●完成燃料電池模組結合天然氣重組器模組之系統整合測試平台建置,並完成發電模組控制電路硬體之改良設計(包括電路板取代PLC、與電池組單片電壓監測模組開發)。(預定97/6/30完成)●完成智慧型電力調節器硬體設計。(預定97/6/30完成)●微流道氣流分佈模擬與流道配置。(預定97/6/30完成)●建立微重組器與CO轉化去除觸媒效能改善技術,CO轉化去除濃度降至50 ppm以下。(預定97/6/30完成)●完成量測組件實體安裝與功能測試。(預定97/6/30完成)●完成燃料電池網站中文版網頁建置與維護。(預定97/6/30完成)●完成國外定置型產品發展策略分析。(預定97/6/30完成)
7 氫能源開發
1.規劃與試作三氧化二鐵光觸媒薄膜表面改質技術。
2.開發鈀膜基材平坦化製程。
3.評估鋁金屬氫化物(AlH3和NaAlH4)儲氫量。
●完成三氧化二鐵光觸媒薄膜表面改質技術規劃與試作。(預定97/7/31完成)
50.00
87.50
105,000
644,000
燃料電池應用
1.五瓩級定置型PEM燃料電池發電系統之系統硬體組裝以及自動控制軟體設計與撰寫。
2.微型甲醇重組產氫模組之微重組器重組觸媒改質測試。
3.燃料電池關鍵組件膜電極組(MEA)性能驗證。
4.燃料電池測試標準研擬。
8 氫能源開發
1.設計雙級熱壓縮儲氫連續式系統。
2.設計雙電池太陽能反應器產氫系統。
3.進行安裝氫能源燃料、產氫、升壓、儲存整合系統。
60.00
90.00
126,000
665,000
燃料電池應用
1.定置型PEM燃料電池發電系統之3 kW級天然氣重組器以空氣泵浦取代空氣壓縮機之高氫氣濃度系統組裝暨測試。
2.微型甲醇重組產氫模組之微重組器微流道流場最佳化設計。
3.燃料電池網站英文版網頁資料收集。
●完成以空氣泵浦取代空氣壓縮機之高氫氣濃度之3 KW級天然氣重組器系統組裝暨測試。(預定97/8/31完成)
9 氫能源開發
1.評估二氧化碳粒狀吸附劑的再生技術。
2.製作電漿重組系統電腦介面操作控制。
3.撰寫「推動我國氫能源產業發展」期中報告。
4.MARKAL模型分析風力電解產氫路徑。
●鈀膜基材平坦化製程開發,預估選擇率>3000,氫氣滲透通量> 70 Nm3m-2 hr-1 。(預定97/9/30完成)●完成二氧化碳粒狀吸附劑的再生技術評估。(預定97/9/30完成)●完成電漿重組系統電腦介面操作控制。(預定97/9/30完成)●完成設計雙電池太陽能反應器設備,並進行產氫試驗與量測;並完成P-N接面半導體光觸媒材料試做。(預定97/9/30完成)●完成雙級熱壓縮儲氫連續式系統建立(實機)。(預定97/9/30完成)●完成鋁金屬氫化物(AlH3和NaAlH4)儲氫量評估。(預定97/9/30完成)●氫能源燃料、產氫、升壓、儲存整合系統安裝完工。(預定97/9/30完成)●完成風力電解產氫路徑MARKAL模型聯結設定與分析。(預定97/9/30完成)●完成「推動我國氫能源產業發展」期中報告。(預定97/9/30完成)
70.00
92.50
147,000
686,000
燃料電池應用
1.定置型PEM燃料電池發電系統燃料電池模組結合天然氣重組器產氫模組之系統整合自動控制策略研究與系統操作參數之最適化調校;建置以電路板取代PLC、以及電池組單片電壓監測模組。
2.高性能高電力密度電池組組裝與昇壓測試與燃料電池組組件診斷報告。
3.微型甲醇重組產氫模組之微重組器組合模組。
4.燃料電池產業發展之補貼政策執行方式之建議書。
●完成膜電極組性能驗證,所製成的MEA放電功率在0.65 V可達225 mW/cm2,電流密度在0.65 V可達350 mA/cm2。(預定97/9/30完成)●完成高性能5kW級恆溫單電池測試,達MEA每平方公分輸出功率0.44W/cm2@0.65V H2/Air(常壓)。(預定97/9/30完成)●完成高性能高電力密度電池組組裝與昇壓測試達20psig。(預定97/9/30完成)●完成燃料電池組組件診斷報告。(預定97/9/30完成)●完成燃料電池模組結合天然氣重組器產氫模組之系統整合自動控制策略研究與系統操作參數之最適化調校;並完成以電路板取代PLC、以及電池組單片電壓監測模組之功能測試驗證。(預定97/9/30完成)●完成系統硬體組裝以及自動控制軟體設計與撰寫。(預定97/9/30完成)●微流道流場最佳化設計與微小型重組器組合模組。(預定97/9/30完成)●進行重組觸媒改質測試,CO產出濃度1﹪以下。(預定97/9/30完成)●完成燃料電池測試標準研擬(二份)。(預定97/9/30完成)●完成燃料電池網站英文版網頁資料收集。(預定97/9/30完成)●提出我國補貼政策執行方式之建議書。(預定97/9/30完成)
10 氫能源開發
1.評估廢熱轉換製氫技術研析的可行性。
2.測試分析光觸媒薄膜反應活性與產氫效率。
3.MARKAL模型分析金屬氫化物儲氫、壓縮氫氣儲存。
●完成廢熱轉換製氫技術研析與可行性評估。(預定97/10/31完成)
80.00
95.00
168,000
707,000
燃料電池應用
1.燃料電池關鍵組件金屬雙極板耐久測試實驗。
2.五瓩級定置型PEM燃料電池發電系統之水冷式電池組組裝及驗證。
3.微型甲醇重組產氫模組微流道最佳化設計與重組器組合測試。
11 氫能源開發
1.進行二氧化碳粒狀吸附劑的SEM觀察、比表面積與孔隙度測定。
2.進行建置熱整合電漿反應系統。
3.進行現場安裝雙級熱壓縮儲氫連續式系統。
●n-型光觸媒效能達光電流7 mA/cm2(0v, Vs SHE),光反應器理論產氫效率≧31.9 L/m2-h,觸媒活性達200小時以上;並完成光觸媒薄膜反應活性測試、產氫效率量測分析。(預定97/11/30完成)●完成金屬氫化物儲氫、壓縮氫氣儲存及5kW PEM電解之技術成本評估與完成太陽光電解產氫路徑MARKAL模型聯結設定與分析。(預定97/11/30完成)
90.00
97.50
189,000
728,000
燃料電池應用
1.五瓩級定置型PEM燃料電池發電系統系統運轉穩定性與耐久性之控制策略探討與性能提昇研究。
2.燃料電池關鍵組件膜電極組性能測試與觸媒效能分析。
3.大功率五瓩級燃料電池測試平台之實體測試驗證與改善。
4.燃料電池網站之英文版網頁建置國內定置型產品發展分析與市場可行策略及建議。
●提出國內定置型產品發展分析,包括利基分析、示範運轉方案與市場可行策略及建議。(預定97/11/30完成)
12 氫能源開發
1.實驗由Spent-NaBH4再生NaBH4。
2.製作1Nm3/hr多膜管重組產氫系統與熱整合系統。
3.氫能應用測試驗證區試機運轉。
4.撰寫「推動我國氫能源產業發展」報告及「我國氫能自產潛力評估模式建立與未來產氫推演」報告。
●1Nm3/hr多膜管重組產氫加熱系統與熱整合系統製作與產氫驗證,氫氣純度達99.9%,甲烷轉化率70%,系統熱效率65%。(預定97/12/31完成)●完成二氧化碳粒狀吸附劑的SEM觀察、比表面積與孔隙度測定。(預定97/12/31完成)●完成熱整合電漿反應系統建置,能源效率達70%,產氫量>30L/min。(預定97/12/31完成)●完成雙級熱壓縮儲氫連續式系統安裝與現場運轉測試(實機)。(預定97/12/31完成)●完成NaBH4系統儲氫量>4.0wt.%與完成驗證由Spent-NaBH4再生NaBH4。(預定97/12/31開始)●氫能應用測試驗證區試機運轉。(預定97/12/31開始)●完成「推動我國氫能源產業發展」報告及「我國氫能自產潛力評估模式建立與未來產氫推演」報告。(預定97/12/31完成)
100.00
100.00
210,000
749,000
燃料電池應用
1.定置型PEM燃料電池發電系統重組器以空氣泵浦取代空氣壓縮機之高氫氣濃度之4 kW級天然氣重組器系統組裝暨測試;燃料電池發電系統之智慧型電力調節器開發;發電系統耐久性運轉之技術研發。
2.高性能高電力密度電池組性能測試。
3.微型甲醇重組產氫模組雛型建立。
4.燃料電池國家標準建議書與燃料電池產業白皮書撰寫。
●完成膜電極組性能測試與觸媒效能分析,MEA性能0.65 V時可達450 mA/cm2及290mW/cm2。MEA觸媒效能(使用量)< 2.4 g/kW。(預定97/12/31完成)●完成金屬雙極板耐久測試實驗,雙極板導電度> 100 S/cm,腐蝕電流<16 μA/cm2。測試時間1000hr。(預定97/12/31完成)●完成高性能5kW級水冷式電池組組裝及驗證達MEA每平方公分輸出功率Reformate gas (H2 70%)/Air 達0.4A/cm2 @0.65V。(預定97/12/31完成)●完成高性能高電力密度電池組性能驗證,電池組體積功率密度700W/L (H2/Air@30psig),電池組重量功率密度550W/kg (H2/Air @30psig)。(預定97/12/31完成)●完成四通道長期測試系統之實體建置與組件加速因子分析報告。(預定97/12/31完成)●完成系統運轉穩定性與耐久性之控制策略探討與性能提昇研究,燃料電池發電模組效率最高可達45% 以上( H2/Air)。(預定97/12/31完成)●完成發電系統耐久性運轉之技術能力(抗CO、CO2毒化),系統使用空氣注入法運轉時數達1,000小時、電壓性能降幅10%以內。(預定97/12/31完成)●完成開發3-5 kW燃料電池發電系統之智慧型電力調節器,其電能轉換效率>94%;具有市電併聯與獨立運轉模式。能與燃料電池系統進行整合性控制。(預定97/12/31完成)●完成以空氣泵浦取代空氣壓縮機之高氫氣濃度之4 kW級天然氣重組器系統組裝暨測試。(預定97/12/31完成)●完成微流道最佳化設計與重組器組合測試,產H2濃度≧70%。(預定97/12/31完成)●完成微重組器雛型,產H2濃度≧70%、CO濃度<50 ppm、重組器尺寸< 85cm3。(預定97/12/31完成)●完成實體測試驗證與改善,建立SOP,精確度3%,並提出燃料電池國家標準建議書。(預定97/12/31完成)●完成英文版網頁建置與維護。(預定97/12/31完成)●完成燃料電池產業白皮書。(預定97/12/31完成)
(註:總累計預定進度及總累計預定支用數係系統運算)

肆、管考基準
一、共同項目
項目名稱權數(%)
計畫作為5
計畫目標之挑戰性 2
作業計畫具體程度 2
計畫之修訂 1
計畫執行20
進度控制情形 10
進度控制結果 10
經費運用15
預算控制情形 15
資本支出預算控制結果 0
行政作業5
作業計畫 1
進度報表 2
年度評核資料 2

二、個別項目
(一)目標達成度
項目名稱﹕「氫能源開發」分項權數(%)﹕18
評分範圍評分標準
0-30 化學儲氫系統儲氫量達到2%,完成雙電池產氫系統雛型,小區域氫能源站建築本體完工啟用。
31-60 電漿產氫系統效率達70%,n-type光觸媒光電流達7mA/cm2,完成鋁金屬氫化物潛力評估。
61-80 完成CO2再生技術評估,完成可攜式化學儲氫,完成再生能源產氫路徑模型及我國燃料電池機車市場規劃模擬。
81-90 1Nm3/hr多膜管重組產氫系統熱效率65%,雙級熱壓縮儲氫連續式系統於氫能源專區現場運轉測試。
91-100 產氫光觸媒活性測試超過300小時,化學儲氫系統達到放氫量4.0wt%。
項目名稱﹕「燃料電池應用」分項權數(%)﹕22
評分範圍評分標準
0-20 金屬雙極板耐久測試,導電度> 100 S/cm,腐蝕電流<16 μA/cm2,測試時間1000hr
21-40 膜電極組性能達450 mA/cm2及290mW/cm2@0.65 V,觸媒使用量< 2.4g/kW
41-60 5kW電池組性能輸出功率重組氣體(H2 70%)/Air 達0.4A/cm2 @0.65V
61-80 高電力密度電池組達700W/L與550W/kg (H2/Air @30psig)
81-100 燃料電池發電模組效率可達45%;系統耐久性運轉(抗CO、CO2毒化)達1,000小時,降<10%

(二)自選項目
項目名稱權數(%)
人力運用量之控制效果0
人力運用質之控制效果0
工程品質評鑑0
工程勞安控管0
工程環境管理0

(三)自訂項目
.無相關資訊

伍、職責區分及有關機關配合事項
.無相關資訊

陸、其他重要工作事項
.無相關資訊

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