另外一種方法是不儲存氫分子,而使用氫重組器來從傳統燃料如甲烷、汽油和乙醇,提取氫。 使用重組過的汽油或乙醇來推動燃料電池,不但幾乎無空氣污染問題,能量轉換效率也比內燃機高(可有效減少二氧化碳排放)。 本田公司30多年來一直致力於氫能技術和燃料電池汽車的研究開發。
雖然石油短時間內沒有消耗殆盡的問題,但替代能源議題仍舊是各大品牌,為求品牌永續一大課題;而在替代能源市場上的數種發展中,又以氫燃料電池最被看好能成為未來代表,原因在於氫燃料的取得相對容易,而且因為氫氧作用下,排放物質只有純水,是相當環保的重要替代能源。 在 2014 年年底,伴隨日本政府積極推展氫燃料電池發展的運作下,日系車廠陸續發表了品牌氫燃料電池的發展計畫,而 Toyota 則率先發表 Mirai,並隨即於 2015 年發表上市。 由於市場看好能源轉型腳步可望加速,推升了潔淨能源類股的業績及股價表現。 以綠色氫能為例,具有發電量穩定,可以大量、長時間儲存、易運輸等優勢,能夠廣泛運用於工業及運輸中,例如氫燃料電池充電時間短、能量密度高 適合重型車輛、飛機、船舶;發電廠、煉鋼廠亦可改採用綠色氫能,取代煤炭、石油等傳統燃煤,來發電或煉鋼,可大量降低碳排放量。 國泰證期顧問處協理簡伯儀表示,氫燃料電池為高效率、潔淨、多元化能源使用,可應用於車輛動力、分散式發電、3C資訊產品電源等商業產品,目前來看,節能環保是全球趨勢,氫燃料電池汽車可望成為下一個產業,這塊市場應能越做越大。
氫燃料電池車可望取代電動車: 產業發展
電動化方面所需的道路環境莫過於充電樁的布建,尤其在電動車用路人的里程焦慮下,是否有足夠充電樁及充電時間直接影響購車意願。 2021年8月經濟部規劃首份「公共充電樁建置」藍圖,目標到2025年全國建置公共充電樁要達7800座,其中600座為快充(50~300kW),全部預計補充當時充電需求的4到6成,[36] 氫燃料電池車可望取代電動車2023 市場行情估商機達20億元,也預期將有獎勵補助。 [37] 然而此規劃尚未見於政府官方文件,實際核定計畫尚待公布,且若要加速推動貨車電動化,快充比例勢必得增加,才有利物流車隊電動化。 台灣擁有底盤打造技術者並不多,除了技術研究的金屬中心透過技術引進提升自主能力,過去長時間只有裕隆集團能夠自製底盤。
- 張念慈認為,擁有科技能力與彈性服務兩大特色的臺灣企業,在充電領域也大有可為,未來若能形成完善的商業機制,除了硬體設備之外,也可進一步輸出服務模式,打造出高附加價值的電動車產業。
- 電池包中也可能會包括繼電器或是接觸器,控制各電池包中的供電分布。
- 美聯社報導,本田、豐田及現代等汽車大廠近年相繼推出氫燃料電池車,號稱充電速度及單次充電可行駛的里程數都勝過電動車,可望在長遠的未來取代電動車 ...
TOYOTA CAETANO H2 CITY GOLD動力中的儲氫瓶模組以及FC燃料電池模組。 氫能源是淨零碳排目標的重要能源之一,根據統計,2022年全球規模已經超過2萬台,顯示氫燃料電池車已悄悄崛起,市面上的氫燃料電池乘用車包括現代、豐田及 ... BMW 近期推出iX5,這是以X5 為基礎所推出的氫燃料電池休旅車,預計年底會投入量產,具備前後軸各一組電動馬達,提供374 匹綜效馬力,更重要的是這款車採用 ... 產業應用包含氫氣煉鋼、製氨等化工製程和半導體等應用,歐盟等國正發展傳統產業氫氣減碳,臺灣可善用既有工業運儲氫氣體系,但要注意的是,不同產業對氫氣價值評估落差大,傳統產業需有足夠的用氫誘因。 工研院已和中鋼合作設立先導實驗廠,未來將捕獲煙道氣中的二氧化碳進行轉化,預計今年9月建置完成,明年初也將和中油合作蓋廠,加速產業化落實目標,未來若結合使用再生能源,還能達到負碳排的效果。
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臺灣每年產生2.7億噸二氧化碳,想要減碳,除了從源頭減量,也能將二氧化碳捕獲再利用與氫氣反應,合成為重要的基礎化學品甲醇。 甲醇應用廣泛,可轉化為一氧化碳、醋酸、烯烴、芳香烴等化工產業的基礎料源,2021年全球甲醇用量約1億噸,預估至2050年成長至5億噸,臺灣每年也要進口高達150萬噸甲醇,市場商機龐大。 國際能源署(IEA)預估,全球若要實現淨零排放,2050年氫能需占整體能源比例達13%。 全球對於電解水產氫的目標是,在2050年每1立方公尺的氫氣可以產出5度電,目前工研院雖然還在實驗室階段,但1立方公尺的氫氣已能產出4.5度電,距離目標不遠,未來將和中油、台電合作,把規模放大,逐步實現氫能新世界。 氫能潔淨,用途多元,但氫的取得方式是一大關鍵,主要來源之一便是透過電解水產氫技術。
石蕙菱表示,目前臺灣氫氣來源以灰氫為主,料源主要依靠化石能源,如甲醇、甲烷重組,先進口料源至工廠,再製造分銷,少部分回收工業副產氫。 現行運儲方式則以進口高壓槽車運送氣態氫為主,尚無地下氫氣運輸管路與大型定置型液態儲槽,基礎設施亟待建置。 一般來說,氨氣可直接燃燒使用,不須再分解成氫,因此最好的應用就是直接用於發電。 在工研院的「臺灣2050氫應用發展技術藍圖」中,2050年臺灣的氨氣需求量約為315萬噸,百分之百依靠進口和煤炭進行混燒。 台電公司規劃今年底和日本三菱重工簽訂MOU,預計將在林口發電廠先行驗證煤炭混燒5%的氨氣。 由於氫分子小,容易鑽入金屬的分子鏈中,久了就會產生裂斷現象,也就是所謂的「氫脆」,因此包含輸送氫氣的管線、儲氫瓶、接收站等設備,都要使用鋼管材料。
氫燃料電池車可望取代電動車: 氫氣車背後代表的氫產業,只是石化產業的「變體」嗎?
鋁離子電池雖有「進階版鉛酸電池」美稱,其特點是價格低礦產豐,惟能量密度仍不及鋰離子,僅適合取代傳統車用電瓶;燃料電池是透過氧化還原反應,把化學能轉電能的發電裝置,常見的燃料為氫,礙於氫氣活潑易爆炸的特性,在低溫儲氫技術及加氫上仍有技術瓶頸。 氫燃料電池車可望取代電動車 電動車發威,成為引領車市成長動能,其中占成本約3到4成的電池模組,可說是電動車能否普及的關鍵之一。 彭博新能源財經(BNEF)預估,到2025年,隨市場規模成長,鋰電池價格可望降至109美元/kWh,電動車生產成本已與燃油車相近,電動車可望迎來市場起飛期。 Tesla自2012年首度推出Model S以來,旗下車款屢屢掀起市場話題,吸引許多傳統車廠跟進。
為此,氫能車必須另裝10kW電池,同時需要電動引擎,還要燃料電池。 近年來 HMG 積極在替代能源上投注資源,除了電能車系的推出之外,也打造了 Hyundai ix35 Feul Cell 氫燃料電池車可望取代電動車2023 和 Nexo 等車款,Nexo 更擁有 600 公里的續航里程,再加上日益成熟的自動駕駛功能,看好氫燃料電池發展的規劃頗為明顯。 針對市面上的濾氫技術,使用只讓氫原子穿透的鈀金屬作為膜材,藉此取得高純度的氫氣。 工研院研發低成本的陶瓷金屬材料,取代部份鈀金屬,除了成本減少50%外,透過「篩分隔離」與「質傳過濾」雙機制技術,體積也只有一般市售純化器體的一半。
氫燃料電池車可望取代電動車: 電池太貴,現代氫燃料電池車「Genesis」研發傳喊卡
臺灣廠商為掌握商機,做全球生意,向來是多方押寶,然而在國內市場部分,因缺乏共容的充電標準,產業力量無法凝結,延滯了電動車的發展。 蘇孟宗表示,電動車產業已進入華麗的戰國時代,新車款與銷售目標不斷更新之際,也代表了背後的無限商機;除了既有汽車供應鏈零組件,電動車的崛起,更將開展跨領域的生態系,包括軟硬整合的人機介面,以及新型態應用服務,如物流、短程接駁、偏鄉交通、都市接駁等。 同樣重要的還有電動車的關鍵的基礎建設―充電設備及網路,都是值得國內業者關注的新藍海。 面對科技業大軍壓境,傳統車廠一改過去聊備一格的電動車策略,訂出積極的電動車生產及銷售目標,包括奧迪、福斯、保時捷、Jaguar、雙B、福特、日產、Volvo、現代、Kia等車廠,皆推出各種馬力、價位、續航力的車款,這些傳統車廠的策略宣示與重金投資,更象徵電動車時代的來臨。
其充電和放電的效率(60–70%)較鉛酸電池低,但其比能為30–80 Wh/kg,比鉛酸電池高很多。 鎳氫電池若正確使用,其壽命非常的長,例如在混合動力車輛以及第一代的NiMH Toyota RAV4 EV(英語:Toyota RAV4 EV)已運行了十年,里程超過100,000英里(160,000公里)仍可以正常運作。 早期的鎳氫電池有著高自放電、充電週期不穩定,以及在冷天氣時的效能不佳等缺點。 新一代的低自放電鎳氫電池已大幅改善,在自放電問題及低溫下性能甚至比一般鋰離子電池更好。 鉛酸電池可以分為兩種:負責車輛引擎發動點火的電池(汽車蓄電池),以及深循環電池(英語:Deep-cycle battery)。 汽車蓄電池在設計時會只用其一部份的電力,提供較大的放電電流,以啟動引擎,而深循環電池是持續性的提供電池,使電動載具(例如叉車或是高爾夫球車)運行[4]。
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節能減碳已是全球大勢之趨,從減碳到零碳,氫能被視為未來的重要能源之一,各國競相布局,紛紛提出氫能相關的發展策略,逐步實現新型氫世界。 臺灣工業餘氫產量高達數千萬立方公尺,針對大量餘氫去化問題,工研院研發高效濾氫純化模組,能將半導體、石化、鋼鐵、造紙等產業製程中的餘氫,進行純化回收,達到循環再利用的目的,同時也減少燃燒餘氫所需添加天然氣產生的數萬噸碳排。 工研院研發的金屬雙極板,體積更加輕薄,成本只有碳板的50%,也更加耐震動、耐衝擊,適合用在交通載具或利基產品上,如可攜式及備援電力設備。 其隨時開關的特性,搭配獨有的金屬雙極板流場結構設計、多層導電碳薄膜與電池模組化等專利技術,能有效提升電池功率密度與壽命,進而達到減碳效益。
2011年,現代集團發表其Blue2燃料電池車(FCEV),預計2014年推出。 氫能載具(Hydrogen vehicle),或稱氫燃料載具、氫動力載具,是使用氫燃料作為動力的載具。 這類載具把氫的化學能轉換為機械能,是通過燃燒的內燃機中的氫或通過在燃料電池中的氧與氫反應來運行電動機。 使用氫為能源的最大好處是它能跟空氣中的氧,產生水蒸氣排出,有效減少了其他石油燃料載具造成的空氣污染問題。 [1]除了道路車輛,列車、巴士、潛水艇和火箭已經在不同形式使用氫。
氫燃料電池車可望取代電動車: 台灣氫能與燃料電池學會統編是多少?統一編號:9175043
行車場域的數位化需要建置高精圖資並自動辨識、示警、更新,因此公路總局配合智慧電動巴士DMIT計畫,預計辦理高精地圖建置、蒐集資料、整合與更新,並且建立「公路交通標誌標線號誌管理系統」,再應用於一般車輛或是需求反應式的公共運輸服務(DRTS)。 然而因建置價格高昂,公路總局預計與內政部地政司合作繪測並挑選重點路段進行,[45] 不過道路設施的完善同樣嘉惠貨車和各式車輛,理應擴大為推行運具電動化、智慧化的共同基礎建設。 台灣先進的材料科技領域也為固態電池技術提供充足養分,2020年工研院研發的「高能量及高安全樹脂固態電池」即拿下全球百大科技研發獎,有望成為電車電池的明星材料。 [19] 2020年經濟部核定的「智慧電動巴士DMIT計畫」亦規劃建置固態電池智慧化試量產線,預計帶動國內電池產業布局電動車電池新一代技術及供應鏈。 因此,儘管電車模組化生產的邏輯打破了一些油車的規格限制而有各種客製化可能,電動貨車的規格要求和基本需求不同,包含更大容量的電池以保證續駛里程、配置更強馬達以求更大動力,以及底盤的安全和穩定性,都需再投入研發最有效的配置。
深循環電池也用在娛樂性車輛的輔助電池,不過需要多級充電[5]。 鉛酸電池放電時,不能使電量降到其容量的50%以下,若電量過低,會降低其壽命[5]。 此外,今年上半年,億華通子公司與中植新能源汽車有限公司簽訂了《商務合同》。 根據該合同,中植新能源將向億華通動力採購 300 台氫燃料電池動力系統產品。 該項目將於 2017 年完成第一階段,於 2018 年內完成全部採購產品交付。
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惟另一車廠Renault則認為,電動卡車的續航力約200至300公里,若續航力超過300公里,電動卡車電池會非常笨重,氫燃料電池車有市場機會。 PSA最近就與Fiat Chrysler合併,改名Stellantis,其行政總裁Carlos Tavares暗示,氫能車的提倡者多半是電動車領域的落後者。 氫燃料電池車可望取代電動車 據資料顯示,Diess跳槽Volkswagen前,曾在BMW擔任工程師,當時他參與過氫能計劃。 他強調,氫能轉為液態時會有能源損耗,且燃料電池必須有「緩衝」(buffer)電池,才能傳遞能源給汽車,能源效益只有70%。
此外各國在氫能源的推動上也是不遺餘力,希望在未來取代化石能源的開發競爭上能取得一席之地。 而在同年,中國氫能標準委化技術委員會於2012年年底召開年會,會議上公佈目前該委員會已經制定了氫能國家標準23項,其中6項已經正式發佈,報批的則有4項,徵求意見並準備審查中有1項,已完成草案但仍未徵求意見都有2項,編制中的則有8項,新立案的則有2項。 顯示中國在推動氫能開發應用上,對國家標準的設定已經跨出很大的步伐,未來外國廠商要進入中國市場必須遵守中國所製定標準,這對中國廠商的競爭或爭取外國技術先進的廠商合作有很大的優勢。 而在2014年,中國也對外公佈「加氫站安全技術規範」國家標準,並對外徵求意見。
氫燃料電池車可望取代電動車: 氫氣有多環保?
一如多數消費者所知悉的,取代終將消耗殆盡的石化燃料,電能已然是人類交通載具的未來發展方向,未來如船隻、無人飛機、機車等導入電動系統,屆時勢必會提高電能與氫燃料電池的需求。 電動車使用環境是否完善直接影響國人使用電動車之意願,進而影響電動車普及程度。 一方面,充電樁的普及是當務之急,未來加氫站的設置牽涉安全問題及更高的成本,但有許多公私協力可能;另一方面道路的智慧化更加龐雜,且須跨部會合作。 另一種是主管機關補助,例如環保署針對新購電動機車補助3,300元,或針對大型柴油車提供多元補助方案,包含汰舊換新、調修燃油控制系統、加裝濾煙器等空氣污染防治設備、減徵汰舊換新之新車貨物稅及零組件免關稅、購車低利信貸及利息補貼等。 第三是地方政府補助,各縣市環保局亦有不同金額的電動機車補助。 隨技術進步,兩派辯論只會更激烈,但對於物流車隊來說,最有成本效益的配置才是重點。
但任何衡量氣候影響的措施還必須考慮到氫氣的生產過程需要耗用大量的能源。 但是,如果用於生產的電力來自可再生能源,則氫燃料的碳足跡可能接近中和 (這稱為「綠氫」)。 減少製氫過程碳足跡的另一種方法是使用「碳捕集與封存」(CCS),它是從 SMR 中捕集、運輸和永久封存於地下深處的 CO2 排放過程。 使用氫氣為燃料電池供電時,唯一的副產品是水和熱,這表示沒有污染物或溫室氣體。 氫氣也相當經濟實惠: 80 公斤氫氣可以提供足夠的能量,讓一輛卡車行駛 800 公里!