3C 產品＋微型燃料電池 ＝ 3C 產品＋微小型發電機

「 2003 台北電能論壇暨展覽會」中，展示最新研發出的微型直接甲醇燃料電池，能量密度比鋰離子電池高上 3 ～ 5 倍，未來可讓筆記型電腦連續工作 40 個小時。

在應用系統整合方面，材料所也應用電子構裝產業相關材料與技術，開發出可自動化量產、組裝的燃料電池堆製作方式，可以在 1.3 公分的厚度下整合燃料電池，加上工研院設計的電源轉換器，燃料電池電力能夠以 95 ％的效率供應給電腦運作。據材料所表示，預估未來相關技術整合後，可降低燃料電池 3 成體積。同時，預計流道板以塑膠材料取代昂貴的碳板，可節省燃料電池 15 ％的成本。

資料來源 : 經濟部全球資訊網 2004/01/09

直接甲醇燃料電池之發展現況

新 " 動力 " -- 薄膜電池

新加坡聯合早報報導，當地材料研究院的首席科學家顏良　（王民）博士與他的妻子於兩年前研發出一種結構特殊，具有海綿狀結構的質子交換膜（ proton exchange membrane ，簡稱 PEM ）。後來他把薄膜用在燃料電池上，將二十一個燃料電池疊起來，形成一個燃料電池堆，使燃料電池的發電功率提高到一千瓦。這個發電功率已足供使用電視機、電腦、冰箱等。　 他把這種質子交換膜取名為 SPEM ，取其新加坡製造的 PEM 的意思。 SPEM 的優點是容易製造，只要一個步驟就可以製成，但成本比一般的質子交換膜便宜一半，它的導電性更好，同時結構更堅固，不容易損壞，還非常環保。

中央社新加坡電 2004/1/1

發展現況 (1)

顏良（王民）自製的質子交換膜燃料電池已經在實驗室內使用了兩年，現在還正常操作，顯示質子交換膜非常耐用。　　這發明已經申請專利權。目前與一家私人公司合作，準備開發功率更大的質子交換膜燃料電池。 目前正嘗試以甲醇取代氫氣，作為燃料電池的原料。 新加坡本地開發的質子交換膜燃料電池可以驅動迷你電動摩托車。它是由滑板車加裝椅墊和發動機改裝而成，由三十個燃料電池組成的燃料電池堆安裝在椅墊下，氫氣瓶子則藏在電動摩托車底部，可以產生二百瓦的功率。行駛速度達到每小時二十公里，每次加滿氫氣可走一個小時。這是新加坡的實驗室第一次組裝以燃料電池驅動的交通工具。

發展現況 (2)

【東京車展】日產展示燃料電池車 2003 年第 37屆東京汽車展日產汽車將（ 10月 25日～ 11月 5日面向公眾開放）上，展出採用燃料電池組和新型馬達的燃料電池車“ EFFIS” 。新型馬達是一部配備兩個輸出軸，並可以分別控制的馬達。此款車就是日產倡導的面向未來城市生活的超小型小轎車。

日產燃料電池車“ EFFIS” 前視圖

電池採用了體積和重量分別只有原來的圓筒型電池一半的疊置式鋰電池，提高了安裝效率。燃料電池組、換流器、鋰離子電池配置在車板下， 2003/10/23車族網路

發展現況 (3)

【東京車展】豐田燃料電池混合概念車【東京車展】豐田燃料電池混合概念車 Fine-NFine-N

車體尺寸為長 4355×寬 1820× 高 1495mm ，軸距 3100mm 。四個車輪配置在車體四角， 150mm 厚的薄型燃料電池組（ FC-Stack ）、動力控制裝置（ PCU ）及鋰電池均配置在車內底板下，採用全平底板設計。同時將儲氫罐壓力設為 70Mpa ，節省了安裝空間。車長與花冠（ Corolla ）級別的差不多，實現了比世紀 (Century) 還要寬敞的室內空間。

2003/10/17

發展現況 (4)

彈殼式補給！日立便攜終端燃料電池

【日經 BP 社報道】日立製作所為實現直接甲醇方式燃料電池的實用化，決定在作為燃料的甲醇水溶液補給器中採用彈殼方式，並試製出了概念模型。該公司今後將與一次性打火機廠商日本東海就燃料補給裝置進行聯合開發，力爭儘快使便攜終端產品採用的直接甲醇燃料電池達到實用水平。

燃料補給中採用彈殼方式

2003/12/12

發展現況 (5)

本田新型燃料電池組

採用新電池組的優點主要有： 燃料電池的成本“將大幅下降” 擴大了可發電的溫度範圍。 提高了重量與輸出功率比。

原來 現在隔板 碳材料 不銹鋼板

固體電解質膜 氟類材料 芳香型的工業塑膠

2003/10/30

發展現況 (6)

燃料電池電極新材料 由絲製成！

2003/12/17

日本 SHINANO KENSHI日前開發成功了一種名為“碳絲布（ Carbon Silk ）”的新材料，將其用作燃料電池電極能減少 Pt觸媒用量，還能提高最大功率密度（見圖）。該材料為絲織質地，且為紡織物，由粉未狀絲粉等材料燒制而成。

日本信州大學纖維繫教授小山俊樹所做的試驗是將採用了 2片碳絲布的 MEA（膜電極複合體）應用到了直接甲醇方式燃料電池中。結果，在鉑用量低於 1.0mg/cm2 的條件下實現了 34mW/cm2

的最大功率密度。 圖：採用“碳絲布”的燃料電池電極

可用於過濾器等產品中

發展現況 (7)

【WPC】筆記本也用燃料電池，且看 NEC 新產品

2003/09/18

NEC 開發出輸出功率密度為以往產品 120% 的燃料電池，並試製出配備該電池的筆記本電腦。輸出功率密度為 50mW/cm2 。該公司聲稱該產品為全球最高的功率密度。該公司於 2003 年 6月份推出的同類燃料電池的功率密度為 40mW/cm2 。

試製燃料電池的平均輸出功率為 14W 。最大輸出功率為 24W 。電壓為 12V ，電池的總重量為 900g 。其中，燃料的重量佔了 300g 。外形尺寸為 270mm×270mm×40mm 。通過提高輸出功率密度和採用高密度安裝技術，從而比以往同類筆記本電腦燃料電池模塊體積減小了兩成。當燃料使用濃度約為 10 ％的 300cm3 甲醇時筆記本電腦可以運行約5 小時。

發展現況 (8)

內置燃料電池的筆記本電腦試製機。圓筒狀容器中裝有補充用燃料。在補充完畢後拆下來使用。

發展現況 (9)

【 ROBODEX】燃料電池驅動東芝家用機器人

自動吸塵器（吸塵機器人） 東芝發表了家用機器人（圖），由於配備有可用於充電的燃料電池，因此能夠長時間工作。所配備的電池是該公司專為筆記本電腦開發的直接甲醇燃料電池（ DMFC ）。使用該電池的目的是給直接向機器人系統供電的鋰電池充電。加入 1升甲醇後，按每天 3 個小時計算，可以工作一個星期。

2003/04/08

發展現況 (10)

SFC A25 規格表製造廠商 Smart Fuel Cell ， SFC A25

輸出功率 連續

25W

最大

80W(含串聯 4Ah 電池 )

輸出電壓 11~14.4V

尺寸 (長 X寬 X 高 ) 465mmX290mmX162mm

重量 9700g(含 2200g 燃料匣 )

充電 自動對一組 12V 電池充電燃料消耗率 1500cc 甲醇 /kWh

燃料匣容量 2500cc

噪音 ( 一公尺外 ) <40dB

操作溫度 -20度 C~40度 C

儲存溫度 1度 C~45度 C

相對溼度 0%~100%

發展現況 (11)

SFC 的 DMFC 與鋰離電子 ,鎳 -鉻電池之比較

特徵Smart Fuel Cell

鋰離子電池 鎳 -鉻電池

電容量 高 ,>20Ah 中 4~8Ah 低 ,2~3Ah

比能量 高 ,>320Wh/kg

中 ,>120Wh/kg

低 ,>50Wh/kg

充電 0 2.5~3h 1.5h

備用電池數 0 2~6 2~10

記憶效應 無 低 高自行放電 低 低 高壽命 >3000h 2000h 1200h

成本 高 高 低安全性 高 低 高環保性 高 中 低

發展現況 (12)

Smart Fuel Cell C25行動辦公室電力與 Toshiba 筆記型電腦比較

製造廠商Smart Fuel Cell C25 Toshiba

燃料電池種類 DMFC DMFC

輸出功率

連續 20W 12W

最大 25W 20W

輸出電壓 12V 11V

燃料匣容量 (重量 )

125cc(150g) 100cc(120g)50cc(72g)

電池重量 1100 公克 900 公克電池尺寸 (長 X寬 X 高 )

150mmX112mmX65mm 275mmX75mmX40mm

燃料匣尺寸 (長X寬 X 高 )

93mmX63mmX27mm 100cc:50mmX65mmX35mm50cc:33mmX65mmX35mm

發展現況 (13)

ToshibaSmart Fuel Cell C25

發展現況 (14)