燃 料燃 料電 池電 池
二十一世紀新興工業二十一世紀新興工業
優 點優 點
生活方便生活方便
能 源能 源
缺 點缺 點
造成環境污染造成環境污染傷害地球傷害地球
能 源能 源
污染因素污染因素
石化原料(等)燃燒石化原料(等)燃燒
溫室氣體溫室氣體
溫室效應溫室效應
地球暖化地球暖化
解決之道解決之道
管末處理管末處理
減少廢氣減少廢氣排放排放
消極消極
廢棄物回收廢棄物回收再利用再利用
解決之道解決之道
積極積極
新能源開發新能源開發
燃料電池、太陽能電池燃料電池、太陽能電池
低污染、高效率低污染、高效率
運作方式運作方式 工業應用工業應用
燃料電池燃料電池
運 作 方 式運 作 方 式
原理原理
電解水之逆反應電解水之逆反應
基 本 單 位基 本 單 位
陽極陽極
傳導離子角色傳導離子角色
陰極陰極
將反應成分將反應成分氧化還原氧化還原
電解質層電解質層
基 本 單 位基 本 單 位
原理說明原理說明
H2 →2 H+ +2
H2
H+
e- H+
2
2 +2 e- +
1
12 O2 H2O
電解質
O2
陽極 陰極
陽極: H2 → 2H+ + 2e-
陰極: 2H+ + 2e- + 1/2 O2 → H2O
淨反應:H2 + 1/2 O2 → H2O
貝勒燃料電池運作方式貝勒燃料電池運作方式PEMPEM
Exhaust UnusedExhaust UnusedAir and Water VaparAir and Water Vapar
Oxidant Flow Oxidant Flow Filed PlateFiled Plate
Low TemperatureLow TemperatureElectrochemicalElectrochemicalProcess (85 )℃Process (85 )℃
AirAir
Fuel Flow Field PlateFuel Flow Field Plate
Heat (85 )℃Heat (85 )℃Water-cooledWater-cooled
Fuel (Hydrogen)Fuel (Hydrogen)
單一燃料電池單一燃料電池 Flow Field PlateFlow Field Plate
HydrogenHydrogenMembrane Membrane AssemblyAssembly ElectrodeElectrode
ElectricityElectricity
燃料電池箱燃料電池箱
BALLARD BALLARD 燃料電池動力廠燃料電池動力廠
氫氣不易氫氣不易取得取得
價格昂貴價格昂貴不易商業化不易商業化
燃料電池燃料電池
缺 點缺 點
燃料電池燃料電池
優 點優 點
高效率高效率
超低靜音超低靜音
低污染低污染
超低輻射超低輻射
高機動性高機動性
燃料電池與汽、機車、一般電池比較燃料電池與汽、機車、一般電池比較
能量源 效率燃料提供
方式
能量供給
方式
能量供給
限制污染
燃料電池 100%
甲醇、氫燃
料、天然氣、
汽油
產生能量
供給
外部電路
只要有燃料
便能不斷
產生能量無污染
內燃機 低於 70%
只能固定
幾種汽油
產生能量
供給
外部機構同上
排放溫室氣體,
污染空氣
電池 100% 無
內部
存有電壓
提供電給
外部電路使用
供應電能
直至電壓
減弱到無法
供電的狀態
任意丟棄會
造成土壤及
地下水污染
燃料電池燃料電池應用應用
交通工具交通工具 發電廠發電廠 其他方面其他方面
交通工具交通工具
公車公車 汽車汽車
公共汽車公共汽車(貝勒公司)(貝勒公司)
車型 時間 車身長 載客人數 馬力(hp)
加滿油箱至消耗盡時公車所能跑之公里數
備 註
第一代1993
年 6
月32呎 20人 125 160
世界上第一輛燃料電池引擎公
車
第二代1995
年 6
月40呎 40人 275 400
第三代1997
年 3
月60人 275 400 最高速度可達
80 km/hr
第四代1998
年75人 275 560
汽車汽車(( BALLARDBALLARD 公司)公司)
車型圖車型圖 日期日期 引擎系統引擎系統 燃料燃料 功率功率 備註備註
19941994
19961996
19971997
19981998
燃料電池燃料電池系統系統
改良式改良式燃料電池燃料電池系統系統
完成型完成型燃料電池燃料電池系統系統
完成型完成型燃料電池燃料電池系統系統
氫燃料氫燃料
氫燃料氫燃料
甲醇甲醇
5050kwkw
5050kwkw
5050kwkw
Mercedes-BenzMercedes-Benz190Van190Van
Mercedes-BenzMercedes-BenzV-classV-classMPVMPV
SmallSmallPassengerPassengerVehicleVehicle
VariousVariousVehicleVehiclePlatformPlatform
發電廠之應用發電廠之應用
日本日本 歐洲歐洲 美國美國 台灣台灣
199519955050KWKW天然氣天然氣
19951995100100KWKW天然氣天然氣
19971997250250KWKW天然氣天然氣
19961996200200KWKW天然氣天然氣
其 他 應 用其 他 應 用
攜帶方便攜帶方便
隨身聽隨身聽
筆記型電腦筆記型電腦
電話電話
翻譯機翻譯機
軍事用途軍事用途
太空船太空船
船艦船艦
戰機戰機
戰車戰車
結 論結 論
發展燃料電池發展燃料電池 減少溫室氣體減少溫室氣體排放(排放( CO2CO2))
燃料電池燃料電池(( Fuel CellFuel Cell))
十大新興工業之首十大新興工業之首
美國能源部美國能源部
11 11 億 美 金億 美 金
解決之道解決之道
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