修平技術學院附設專科部二年制

機械工程科

專題製作報告

燃料電池遙控車及製氫站

指導老師：張耀峰

班 級：在職二專機二甲 組 長：林秓霞 V971018

組 員：林宏信 V971001

陳岳祥 V971002

林德慈 V971008

彭賢德 V971015

楊明嘉 V971020

洪天雄 V971025

黃建勳 V971027

劉弘偉 V971030

王丞偉 V971035

穆振中 V971037

陳勝瑋 V971046

中 中 華 民 國 九 十 八 年 十 二 月 三 十 一 日

修平技術學院 機械工程系

【九十八】年度專題製作分組名單

班級：在職機械二專二甲

指導老師：張耀峰

專題名稱：燃料電池遙控車及製氫站

時程規劃表

編號 學號 姓名 負責工作內容

組長 V971018 林秓霞 進度控管與連絡協調

組員-1 V971001 林宏信 專題報告資料蒐集與編輯

組員-2 V971002 陳岳祥 專題報告資料蒐集與編輯

組員-3 V971008 林德慈 專題報告資料蒐集與編輯

組員-4 V971015 彭賢德 專題報告資料蒐集與編輯

組員-5 V971020 楊明嘉 零組件採買(詢價、議價、比價)

組員-6 V971025 洪天雄 零組件採買(詢價、議價、比價)

組員-7 V971027 黃建勳 零組件採買(詢價、議價、比價)

組員-8 V971030 劉弘偉 燃料電池遙控車及製氫站組裝

組員-9 V971035 王丞偉 燃料電池遙控車及製氫站組裝

組員-10 V971037 穆振中 燃料電池遙控車及製氫站組裝

組員-11 V971046 陳勝瑋 燃料電池遙控車及製氫站組裝

進度內容&預計時程 98/

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專題製作題目討

論、工作分配

專題報告資料蒐集

零組件採買(詢價、

議價、比價)

零組件組裝、測試

專題報告資料編輯

目 錄

第 1章、前言 . . . . . . . . . . . . . . . 1

1-1 空氣污染概述 1-2 空氣污染物的種類

1-3 空氣污染物分類

1-4 空氣污染的來源成因

1-5 空氣污染的種類來源

1-6 空氣汙染的影響

1-7 會造成何種疾病或病變

1-8 如何改善空氣污染

第 2章、燃料電池原理 . . . . . . . . . . . 9

2-1 目的

2-2 何謂燃料電池

2-3 燃料電池的歷史

2-4 燃料電池概述

2-5 燃料電池發電原理

2-6 燃料電池如何運轉

2-7 燃料電池的特點

2-8 燃料電池的種類

2-9 燃料電池關鍵材料與元件

2-10燃料電池堆

2-11燃料電池系統

第 3章、燃料電池遙控車及製氫站製作 . . . 27

3-1 零件表

3-2 組裝步驟

3-3 氫氣燃料供給

3-4 紅外線遙控器

3-5 啟動燃料電池遙控車

第 4章、結論 . . . . . . . . . . . . . . 37

4-1 燃料電池的發展

4-2 燃料電池的優勢

4-3 國內外產業研發現況

4-4 燃料電池的應用

4-4-1運用於汽車中

4-4-2運用於太空計畫中

4-4-3運用於摩天建築中

4-4-4運用於通訊及家用系統中

第1章 前言

民國八十八年 7.29全台大停電及 9.21集集大地震造成長達一個多月

的限電，台灣電源嚴重不足及脆弱是不爭的事實。

台電集中供電經營效率不彰以及發、輸、配電比的投資比重無法協調，

造成電力民營及自由獨立發電已是未來趨勢！為此，現今世界上環保能源

最新熱門科技《燃料電池》則成為最佳的電源替代品。

另一方面汽機車以及工廠所排放的廢氣，始空氣污染也造成對人體健

康的負面影響，這是我們不能不正視的問題。

1-1 空氣污染概述

即使天空晴朗時，我們周圍的大氣也並非如表面所見的明淨。空氣裡

充滿了看不見的固體、液體和氣體等不同形態的物質：如花粉、細菌、煙

塵、濕氣等。 所謂空氣污染，即指空氣中含有一種或多種污染物，其存在

的量、性質及時間會傷害到人類、植物及動物的生命，損害財物，或干擾

舒適的生活環境，如臭味的存在。換言之，只要是某一種物質其存在的量、

性質及時間足夠對人類或其他生物、財物產生影響者，我們就可以稱其為

空氣污染物；而其存在造成之現象，就是空氣污染。在了解何種物質進入

空氣中會造成污染之前，我們需要先了解乾淨空氣的組成。

乾淨空氣的組成：通常我們所謂的「空氣污染物」如二氧化氮、臭氧。

二氧化硫、一氧化碳等物質，在乾淨空氣中之含量均極微少；但在受到污

染的情形下，這些特定物質中的某些種類會大量增加。換言之，某些物質

在空氣中不正常的增量就產生空氣污染的情形。

1-2 空氣污染物的種類

空氣污染物的種類包含很多，它們的型態可能是固體狀的粒子，也可

能是被滴或是氣體，或是這些型態的混合存在。 目前我國法令所定義的空

氣污染物有那些種類呢？依據空氣污染防制法及相關規定所定義。

1-3 空氣污染物分類

一、 氣狀污染物（包括硫氧化物、一氧化碳、氮氧化物、碳氫化合物、氯

氣、氣化氫、氟化物、氯化烴等）

二、 粒狀污染物 (包括懸浮微粒、金局煤煙、黑煙、酸霧、落塵等)

三、 二次污染物（指污染物在空氣中再經光化學反應而產生之污染，包括

光化學霧、光化學性高氧化物等）

四、惡臭物質(包括氯氣、硫化氫、硫化甲基、硫醇類、甲基胺類)

比較常見的空氣污染物包括懸浮微粒、一氧化碳、硫氧化物、氮氧化

物和 碳氫化合物等，大多是由人為因素而產生。在我國法令中對於人為因

素（如煙囪排放、交通工具排放等）而產生之空氣污染物，大多訂有「排

放標準」來規範它們的排放。

1-4 空氣污染的來源成因

空氣污染的產生大致可分為人為因素和自然因素。由於大自然本身具

有自淨作用，因此真正會造成大氣環境迫受嚴重破壞的原因應該是由於人

類活動範圍、活動種類的擴大與改變。以前人類總是走路、用動物拉車，

後有自行車，而後才有摩托車、汽車、飛機、輪船等，以致使用了大量能

源，再加上科學發達、工業發展，生產程序更加複雜，原料、半成品、成

品在運送、貯存、生產及使用過程中排放到大氣中，其中有許多是自然能

力很難分解或稀釋的化學物質。以消耗能源來看，根據統計資料顯示燃燒 l

公升重油約需要 11800公升的空氣，然後會排出二氧化碳 1500公升、水蒸

氣 1200公升、二氧化硫 6.3公升以及氮氧化物 1.9公升，實在是相當龐大

的數字。

人為因素依性質可分為固定空氣污染源及移動空氣污染源，前者如工

廠、 住戶使用燃料、露天燃燒等，後者如汽機車、輪船、飛機等交通工具

之排氣。如果依污染物的種類來看，懸浮微粒產生的來源包括交通工具（汽

機車、飛機 、火車、輪船等）、燃燒不同燃料的固定污染源（燃料包括煤、

燃料油、天然氣、木材等）、火災（森林大火）。以及由於機械力如輪胎

和馬路之摩擦、土木營造施工、礦石開挖生產等。而一氧化碳主要是由燃

料燃燒所造成，在市區則主要來自汽機車之排放，但其他污染源的燃燒過

程也有可能排放，如燃燒稻草、垃圾等幾種主要空氣污染物的來源。

硫氧化物主要來自固定污染源的燃燒過程，其他因素所佔比例較小（如

硫酸工廠、煉鋼工廠）；硫的來源則因煤炭、石油等化石燃料中原本就含

硫，所以在燃燒中與氧化合生成。氮氧化物的兩個主要來源是交通工具（汽

車）和工廠，它的起因是空氣中的氮在高溫的狀態下氧化或是燃料中的合

氮化物氧化所形成。至於碳氫化合物的來源除了汽車外，顏料、油漆工廠

及乾洗店等使用的有機溶劑蒸發也是重大來源。

1-5 空氣污染的種類來源

一、 硫氧化物：燃燒煤、石油及其他含油燃料、石油煉製、金屬熔煉、造紙。

二、 懸浮微粒：燃料燃燒、工業、營建、森林火災、垃圾焚化、交通工具。

三、 氮氧化：高溫燃燒下空氣中的氮氧化物；汽車引擎、發電廠；

或於肥料製造過程中排放。

四、 揮發性有機物（碳氫化合物）:車輛、使用溶劑之工商戶或住戶。

五、 一氧化碳:燃料燃燒，如：汽油、煤。

如果考慮自然界來源，則包括：火山活動（產生粒狀物、硫酸鹽、二

氧化硫等）、溫泉地區（產生硫化氫）森林火災（產生粒狀物）、海水飛

沫亦會造成海鹽結晶、風媒傳播的植物花粉、孢子、垃圾、生物屍體腐化

釋放氣體（如硫化氫、甲烷）、閃電產生之臭氧等。

空氣污染物排入大氣中後，也可能因為環境因素（如陽光、水分及空

氣中之金屬微粒等）而發生變化，造成新的污染物（即所謂二次污染物），

這種現象稱為光化學反應，產生之污染物稱為光化學煙霧，或造成某種特

殊的空氣污染現象如酸雨的形成。

1-6 空氣汙染的影響 對人體健康之影響:不論是氣體或顆粒性污染物，當濃度太高、量太多

或吸入的氣體毒性太強時，均促使呼吸器官內正常防禦功能及清除功能喪

失，而危及生命。

對植物的影響:空氣污染會毀損果蔬，使植物葉子組織破壞，而導致枯

黃、掉葉、捲葉等病態。同時亦會使河湖及土壤酸化，終至破壞整個生態

系。

對金屬、建築等的影響:空氣污染可使金屬腐蝕生鏽，如電纜、鐵軌、

橋樑、屋頂等，另外亦會使粉刷牆、紡織品褪色且減低耐久性，或引起輪

胎的龜裂，造成經濟的損失。

對藝術寶藏之影響:空氣污染致使藝術品逐漸被損壞、薰、脆，以至於

面目全非。

空氣污染不但會危害人類健康，也會破壞生活環境。空氣污染更會引

起全球環境的改變，造成不良的影響。汽機車排放的污染物佔都會區空氣

污染來源極大的比例，應此必頇對它有效地控制。人人都可能是空氣污染

源，因此改善空氣品質要從本身做起。

1-7 會造成何種疾病或病變 空氣污染物有許多種類，對人體的健康影響以下舉幾個例子：

●一氧化碳：

會阻礙血液攜氧的能力，當吸入一氧化碳時，因為一氧化碳與血紅素

結合率比氧大，所以很容易和血紅素結合。造成血液中含氧量減少，腦功

能受到影響。

●碳氫化合物：

碳氫化合物低濃度時會對人體呼吸系統產生刺激，較高濃度則可能對

中樞神經系統產生影響，甚或致癌。碳氫化合物還會和氮氧化物等起光化

學反應，產生臭氧，會對肺產生刺激，造成呼吸系統疾病，降低肺功能，

長期曝露可能會造成肺纖維化。

●氮氧化物：

由排氣管排出的氮氧化物大都為一氧化氮，其與血紅素結合能力非常

強，動物實驗約是一氧化碳的一千多倍。一氧化氮因屬較不安定，在空氣

中會漸漸氧化成二氧化氮，二氧化氮為褐色有毒氣體，對人體健康會造成

呼吸方面的疾病及肺傷害。

●硫氧化物：

主要為柴油車所排放的二氧化硫。對人體的作用主要以刺激呼吸系統

為主，通常二氧化硫的作用力和它的水溶性有關，所以眼睛、喉嚨及上呼

吸道影響最大。

●鉛：

由排氣管排出的鉛微粒，主要為氧化物及鹵化物形式。由呼吸系統吸

入，使血中鉛、尿中鉛濃度增高，若長期吸入後，可能對造血系統、肝臟、

腎臟、神經系統造成影響。特別會對孩童造成腦傷害及智力受影響，並且

高血壓與血中鉛含量有明顯的相關。

1-8 如何改善空氣污染 個人：

為了減少汽車的污染，駕駛人士應該養成經常檢查維修車輛。此外，

少吸煙除了可以令身體健康點，也可改善空氣質素。而多種植物和樹木可

以產生光合作用，時會放出氧氣。少用清潔劑和香水這些化學物品，可以

令污染程度減少。只要我們多用集體運輸工具，路面的車輛就會減少，噪

音與廢氣也會相繼滅少。我們還可以把垃圾分類，可以方便清理垃圾的人

分類，循環更多垃圾，其實只要我們少拋棄一張紙，少用一個膠袋，便會

減少很多垃圾，也會節省不少資源。

政府：

1.加強固定空氣污染源的管制。

2.增加無鉛汽油、低硫油品及液化天然氣供應。

3.發展使用低污染汽車，抑制使用柴油車，提倡大眾運輸以減少交通工具

所產生之空氣污染。

4.充實空氣品質監測網站。

5.配合國際公約（蒙特婁議定書），管制氟氯碳化物及保麗龍使用。

6.維護及改善空氣品質。

第2章 燃料電池原理

2-1 目的

想像一種乾淨、環保無污染，且高效率的新能源；運用於獨立家發電、

汽車、及行動通訊系統上。想像這種新能源比傳統的內燃機及發電系統更

加節省費用及資源。這夢想在近年將因為燃料電池技術而實現！ 21世紀能

源之─ 燃料電池。

2-2 何謂燃料電池 燃料電池是一裝置，能將含能的燃料（如氫氣、 天然氣、 甲醇、 汽

油等等）及氧化劑（空氣、氧氣）直接經電化學反應而生成有用的電力。

其結構一般包含燃料極板（陽極）、氧化劑板（陰極）及介於兩極板間的

質子交換膜。

圖 1、兩極板間的質子交換膜

陰極 薄膜 陽極

圖 2、燃 料 電 池 原 理 燃料電池是一種能源直接轉換裝置，能將含能的燃料（如氫氣、天燃

氣、甲醇、汽油等）及氧化劑（空氣、氧氣）直接經電化學反應方式藉由

氫氣結合成水，讓化學能能夠直接轉變為電能。簡而言之，這是一項水電

解過程的反應。

圖 3、燃料電池電化學反應

2-3 燃料電池的歷史

氫氣

氧氣

電力 水

電

化

學

反

應

電

解

反

應

表 1、燃料電池發展史

燃料電池緣起-1839 年 Grove 的「氣體電池」

圖 4、氣體電池

2-4 燃料電池概述

圖 5、燃料電池發電方式與傳統火力發電過程之比較

Right Source + Right Fuel +Right Engine

= Free Pollution

圖 6、全球能源使用變遷

2-5 燃料電池發電原理

燃料電池發電：化學能 電能

傳統熱機發電：化學能 熱能 機械能 電能

電化學反應

燃燒

圖 7、氫氧燃料電池運轉示意圖

2-6 燃料電池如何運轉 當碳氫燃料進入燃料電池系統時，質子交換膜表面上的白金觸媒會將

氫分子分離成氫質子及電子。其中氫質子穿過交換膜與空氣中的氧氣結合

而在氧極板上形成水和熱。電子則無法穿過交換膜頇繞過極板經由電源線

到氧極板上，因這樣的過程而產生直流電源！

圖 8、燃料電池電化學示意圖

2-7 燃料電池的特點 燃料電池具有以下幾項特點：

1. 效率高:理論上整體熱電合併效率可達 90％，目前實際的電能

轉換效率均在 40~60％之間，熱電合併效率可達 80％。

2. 噪音低:結構簡單沒有運轉機件，可安靜的將燃料轉化為電能。

3. 污染低:燃料電池發電不經過燃燒，減輕了對大氣的污染。

4. 進料廣:燃料電池符合能源多元化，可以減緩主流能源的耗竭。

5. 用途多:目前發展中燃料電池所能提供的電力範圍在 1W~1000MW 之間，因此可應用的產品也非常多，包括可攜式電力、車輛電力、現

場型汽電共生電廠、分散型電廠以及集中型電廠抖等。

表 2、常見燃料電池基本特性比較

2-8 燃料電池的種類 燃料電池的種類相當多而且分類的方式也各有不同，常用的分類是依

電解質性質不同加以區分，如表 1-1所示，有鹼性燃料電池、磷酸燃料電

池、質子交換膜燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、固態氧化物燃料電池等

五種不同電解質的燃料電池；若依照其操作溫度範圍不同，一般將鹼性燃

料電池、質子交換膜燃料電池歸為低溫燃料電池，磷酸燃料電池則為中溫

燃料電池，而熔融碳酸鹽燃料電池與固態氧化物燃料電池則屬於高低溫燃

料電池。

燃料電池之操作溫度影響了燃料電池電化學反應所使用觸媒之種

類，也同時影響了所使用燃料之種類，不同種類燃料電池所對燃料處理程

度之要求不盡相同，圖 1-7顯示上述五種燃料電池之典型操作溫度以及所

適用的燃料種類，表 1-2則顯示燃料成份對燃料電池的影響。

表 3、燃料成份對燃料電池之影響

圖 9、燃料電池種類與技術分級示意圖

質子交換膜燃料電池(PEMFC)發電原理

圖 10、燃料電池發電容量與適用範圍

2-9 燃料電池關鍵材料與元件

構成燃料電池的基本元件包括電極（electrode）、 電解質隔膜

（electrolyte membrane）與集電器（curremt collector）等。

電極是燃料氧化和氧化劑還原的電化學反應發生的場所，可分成陰極

和陽極兩不部份。燃料電池的電極為多孔結構，厚度一般在 200~500μm之

間。

電解質隔膜的功能是分隔氧化劑與還原劑並同時傳導離子，電解質隔

膜的厚度愈薄愈好，然而設計上也必頇兼顧強度，目前燃料電池所採用的

電解質隔膜可分成兩類，一類為先以絕緣材料製作多孔隔膜，再將電解液

浸入多孔隔膜，藉由毛細力附著在隔膜孔內，其導電離子為氫氧根離子、

氫離子或碳酸根離子；另一類電解質隔膜為固態離子交換膜，例如質子交

換膜燃料電池中採用的全氟磺酸樹脂膜以及在固態氧化物燃料電池中應用

的掺入氧化釔之氧化鋯膜。

（1）觸媒與多孔氣體擴散電極 電催化是加速電化學反應中電荷轉移的一種催化作用，一般發生在電

極與電解質界面上，電催化的反應速度不僅由觸媒的活性決定，而且還與

電雙層內電場及電解質溶液的本性有關。由於電雙層內的電場強度很高，

對參加電化學反應的分子或離子具有明顯的活化作用，使反應所需的活化

能大幅降低。觸媒不僅要對特定的電化學反應有良好的催化活性，高選擇

性，而且能夠在一定的電位範圍內耐電解質的腐蝕，同時也必頇具有良好

的電子導電性。

目前燃料電池所採用的氣體擴散電極的結構大致可分成多層結構的黏

結型電極以及單層燒結型兩類。單層燒結型氣體擴散電極通常是直接將金

屬觸媒與電解質之混合粉末以燒結方式製作成多孔結構的氣體擴散電極，

例如 MCFC與 SOFC，其中 MCFC的多孔電極與液態電解質表面之間是以毛細

力的平衡來建立穩定的三相界面。

多層黏結型氣體擴散電極是在高分散型觸媒內填加黏結劑後黏貼至氣

體擴散層或者質子交換膜上而形成多層結構電極，PEMFC、PAFC以及 AFC

普遍採用黏結型的多層結構電極。

表 4、燃料電池使用觸媒電極結構之比較

圖 11、多層黏結型氣體擴散電極(上圖)

與單層燒結型電極(下圖)之示意圖

表 5、氫氧燃料電池陰極通道種類與組成

（2）電解質隔膜

電解質的功能為傳導離子與分隔燃料氣體與氧化劑。從型態來看，燃

料電池的電解質可以區分成液態電解質(AFC、PAFC、MCFC)與固態電解質

(PEMFC、SOFC)兩種；固態電解質屬於無孔膜結構，可以直接製作成薄膜

來阻隔氣體與傳導離子；液態電解質無法單獨完成阻隔陰極與陽極氣體的

工作，必頇藉由毛細力吸附在電解質載體的多孔隔膜內來進行工作，電解

質載體則必頇能承受在電池工作條件下的電解質腐蝕，以保持其結構的穩

固，確保電池長期穩定工作，同時，電解質載體必頇是電子的絕緣材料，

否則會導致電池內漏電而降低電池效率。

表 6、燃料電池所使用電解質隔膜之比較

2-10 燃料電池堆 以氫氧燃料電池為例，單電池的操作電壓大約在 0.6~0.9V 之間，而

用戶端在使用燃料電池時所需之電壓往往高出單電池許多，為了滿足高電

壓之要求，必頇將多個單電池串接起來，以提高電池堆的輸出電壓，如圖

1-10所示，燃料電池通常將多個單電池堆疊起來，構成一個燃料電池堆。

電池堆的設計必頇根據使用者需求和電池性能來決定單電池的工作

(電極)面積和串聯數目，基本上工作面積決定燃料電池之操作電流大小，

而串聯數目決定燃料電池之操作電壓高低。

以質子交換膜燃料電池(PEMFC)為例，若某使用者需要一個 24V、600W

的電池堆，則其規劃流程如圖 1-11 所示，依照目前的技術水準，在

0.6~0.9V的單電池操作電壓下電流密度大約為 200~800mA/cm2，假設選取

設計點為 0.7V、500mA/cm2時，則輸出電壓 24V的燃料電池需由 35個單

電池串聯而成，在 24V 的操作電壓下，600W 的燃料電池必頇輸出 25A 的

電流，因此，電極的有效工作面積應為 25A÷500mA/cm2＝50cm2；根據上

述設計，一個電極工作面積 50cm2，由 35 個單電池組成的電池堆，工作

電壓為 24.5±3.5V，可以輸出 525~700W之功率。

圖 12、燃料電池堆組合示意圖

圖 13、燃料電池堆置設計流程 (以 24V、600W 規格為例)

2-11 燃料電池系統 燃料電池的工作方式與內燃機相似，必頇不斷地向電池內部送人燃料

氣體與氧化劑，才能夠確保連續穩定地輸出電能，同時燃料電池還必頇能

夠排出與生成量相等的反應產物，如氫氧燃料電池中所生成的水與熱。

中、低溫的燃料電池，例如 PEMFC與 PAFC所使用的燃料可以是純氫，

也可以醇類或烴類。當以醇類或烴類為燃料時，必頇先通過燃料重整改質

器(reformer)，經過重組改質過程後，將燃料轉化為富氫氣體並去除對氫

陽極氧化過程有毒的雜質後再進入燃料電池堆。高溫燃料電池，例如 SOFC

與 MCFC，由於本身具有內重整能力，因此不必設置燃料重整改質器，而可

以直接使用甲醇、天然氣等碳氫燃料。

燃料電池輸出為直流電，當燃料電池的內電阻高時具有較佳的抗短路

性能，但當負載變化幅度加大時，其輸出電壓變化幅度也隨之增大，因此

對於要求在負載變化時能夠輸出穩定電壓的直流電用戶，必頇加裝直流電

穩(變)壓器(DC/DC converter)，而對於交流電用戶或需要與電網並聯的燃

料電池發電站，則必頇將直流電轉換成交流電，所以就需要加裝直/交流電

逆變器(DC/AC inverter)；此外，目前燃料電池的電能轉換效率約在 40~60%

之間，因此有近半的化學能需以熱的型式表現，而為了保證電池工作溫度

的穩定，必頇將這些廢熱排出去或回收加以再利用，一般中低溫燃料電池

大都以回熱系統將廢熱變成可利用的蒸氣，而高溫燃料電池則與其他發電

裝置，如渦輪引擎發電系統，組成複合發電循環，以提高發電效率與燃料

利用率。

基本上，以燃料電池堆為核心所構成的一個燃料電池發電系統除了必

頇具備上述供氣系統、燃料處理器、燃料電池堆、逆變器以及冷卻系統之

外，最重要的是必頇具有燃料電池控制器，如此才能夠進行氣、水、熱、

電之管控，而構成一個自動運轉的發電系統。

圖 14、燃料電池系統方塊圖

第 3章「燃料電池遙控車及製氫站」製作

3-1 零件表

A. 車體底板*1

B. 製氫站*1

C. 車體上蓋*1

D. 貼紙*1

E. 紅外線遙控器*1

F. 燃料電池*1

G. 快速接頭*1

H. 洩氣閥*1

I. 進氣閥*1

J. 注射器 5ml*1

K. 車體保險桿*2

L. 透明軟管*3

M. 螺絲釘

N. 電線(紅+、黑-)*2

O. 太陽能板及支撐板*1

P. 紅外線遙控器的電池 LR44*3

3-2 組裝步驟

車體組裝：

1.將透明軟管（L）連接到洩氣閥（H），如圖 1A及 1B。

將另一個透明軟管（L）連接到進氣閥（I），如圖 1C及 1D。

2.將進氣閥（I）置於車體底板（A）左側的位置，如圖 2A及 2B。

3.將洩氣閥（H）置於車體底板（A）右側的位置，如圖 3A及 3B。

4.將燃料電池（F）置於車體底板（A）中間的位置。燃料電池（F）上標示

正極（＋）符號與紅色電線相連接，燃料電池（F）上標示負極（－）符

號與黑色電線相連接，如圖 4A及 4B。

5.將黑色電線及紅色電線如圖 5A所示連接完成，並將燃料電池固定在車體

底板（A）的中間位置，如圖 5B所示。

6.用小螺絲釘（M）將燃料電池（F）及連接的紅色及黑色電線，以螺絲起

子固定在車體底板（A），如圖 6A及 6B，並確認紅色及黑色電線完全置

於車體底板（A）內。請注意：有二種螺絲釘（M），在此用的是較短小

型的。

7.將透明軟管（L）連接到圓筒上較低側的管嘴，另一端連接到靠近馬達的

燃料電池上的管嘴，如圖 7A。

8.將進氣閥（I）上的透明軟管（L）的另一端，連接到燃料電池上的另一

個管嘴，如圖 8A。

9.將洩氣閥（H）的透明軟管置於連接圓桶及燃料電池透明軟管的最下方，

如圖 9A及 9B，避免透明軟管彼此纏繞糾結。

10.前車體保險桿（K） ，如圖 10A及 10B。

11.車體保險桿（K） ，如圖 11A及 11B。

8A

12.體上蓋（C），如圖 12A及 12B。

13.體翻轉，裝上大螺絲釘（M）共 4個，以固定車體，如圖 12C及 12D。

14.貼紙（D）貼在車上，如圖 13A及 13B。

完成車體的組裝~~

製氫站組裝：

1. 打開製氫站底下的電池盒蓋，並裝上 2顆三號（AA）電池，如圖 A、B

及 C。

2. 將純水倒入製氫站上方的水槽，如圖 D及 E。

3. 也可以連接太陽能板（O）的電線到製氫站，如圖 2A及 2B，並將太陽能

板置於光源底下。

4. 將製氫站上的開關移至“ ”標示，此時綠燈會閃動，表示正在以太陽

能板電解水製造氫氣，同時氧氣由水槽右側產生並冒出氣泡；當開關移

至”off”時則關閉水電解反應。如果光源不足或電解反應的速度太慢，

可以將製氫站的開關移至”ON”，直接由製氫站中的電池供電，進行水

電解反應製造氫氣。

3-3 氫氣燃料供給

在加氫氣到燃料電池遙控車之前，請使用注射器(J)清理氫氣儲存槽

1. 將短透明軟管(L)連接到注射器(J)的管嘴，並將另一端連接到快速接頭

(G)上，如圖 A。

2. 將快速接頭(G)的管嘴插入車體上的進氣閥，並同時順時鐘方向轉動鎖

緊，如圖 B。

3. 抽取注射器直到車體內的氣球萎縮，如圖 C。

4. 逆時鐘方向轉動，將快速接頭從車體上的進氣閥拔除。

由製氫站加氫氣到燃料電池車

1. 可選擇利用太陽能板電解水製造氫氣，或是直接使用製氫站中的電池來

電解水產生氫氣，如以上”製氫站組裝”的說明。

2. 當製氫站製造氫氣超過 10秒，將製氫站上的供氫閥在桌面上輕壓，可將

供氫閥軟管中的雜氣排出，如圖 2A。

3. 將製氫站上的供氫閥插入車體上的進氣閥，並同時順時鐘轉動供氫閥，

如圖 3A及 3B。

2A

4. 確定製氫站的供氫閥與車體的進氣閥相互連結，並且製氫站連結太陽能

板(如果使用太陽能板製氫)，如圖 4A及 4B。

5. 製氫站製造的氫氣經由供氫閥連接車體上的進氣閥，儲存在汽球中，當

氣球隨著氫氣的供給而膨脹，即可將供氫閥逆時鐘方向旋轉與車體分

開，並關閉製氫站。

3-4紅外線遙控器

1. 使用螺絲起子將紅外線遙控器的電池盒蓋開啟，如圖 A。

2. 依正負極指示放入三顆鈕扣電池(LR44)，如圖 B及 C。

3. 使用螺絲起子將電池盒蓋鎖緊。

3-5啟動燃料電池遙控車

1. 依以上說明將氫氣注入燃料電池車體上的氣球後，將車體上的開關移

至”on”，並將燃料電池車置於地面 5秒鐘。

2. 按壓紅外線遙控器上的上、下鈕，以操作燃料電池車的行進方向。

3. 將車體上的開關移至”warm up”的位置，可以看到在氣球下的綠光閃

動，讓燃料電池持續發電至氫氣消耗殆盡，直到綠光停止閃動後，將開

關移至”off”的位置。

4. 重複步驟 1及步驟 2，將燃料電池車啟動至最佳狀態。

第 4章結論 4-1 燃料電池的發展

近年來，許多國家都將燃料電池技術與周邊設施產業之開發列為國家

重點研發專案，例如美國的「展望二十一世紀（Vision21）」、「自由車

（Freedom Car）」、 「自由車（Freedom Car）」，日本的「新月光計

畫（New Sunshine Program）」以及歐洲的「焦耳計畫（JOULE）」等。

同時，企業界也紛紛投入鉅資，積極從事燃料電池技術的研究與開發，以

加速燃料電池之商品化，使得燃料電池逐漸具有與傳統發電機及內燃機引

擎競爭之實力。

4-2 燃料電池的優勢 • 高效率: 40 ~ 50 % ,或 80~90 % (包含熱能)

• 環保技術 : 噪音且幾乎無空氣污染

• 高性能低花費 :高於傳統發電，且因科技進步縮小耗材達到

節省花費

4-3 國內外產業研發現況 加拿大溫哥華已試行多年燃料電池公車，世界各主要汽車製造商亦

全力開發此技術，包括 Daimler-Chrysler、Ford、GM、Toyota及 Honda

等，宣佈燃料電池汽車將於 2004年商業化量產上市；韓國、新加波、

中國大陸也大量資金投入燃料電池車研發。

近年許多國外中小企業廠商朝向中小型家用或大樓用離散式電源供

應系統研發，如 Plug Power/GE公司宣稱將在 2001年商業量產一款

如洗衣機大小的小型家用、安靜、高效能環保發電機 HomeGen 7000，

屆時只要接上家用天然瓦斯，即可提供住家用電需求。

亞太燃料電池公司、台經院及光陽機車公司已投入燃料電池機車研

發，並於去年美國燃料電池研討會中展出第二代燃料電池機車，目

前已進行第三代的開發工作，預計今年六、七月將展現於國人面前。

環保署預計在今年成立燃料電池機車夥伴聯盟。

4-4 燃料電池的應用

4-4-1運用於汽車中

4-4-2運用於太空計畫中

阿波羅燃料 太空梭燃料電池發電機

4-4-3運用於摩天建築中

4-4-4運用於通訊及家用系統中

看了以上燃料電池的種種優勢與應用，相信您一定認同這最新且熱門

的未來科技。它將完全顛覆您傳統的各項用電習慣，也將提供您更高品質

及效率的電能您將不必再忍受炎夏電源短缺或莫名的限電痛苦！請準備好

與我們一起迎接這二十一世紀能源之星─燃料電池！