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燃料電池
班級:車輛三甲 學號:4A115070 姓名:温珈奇
目錄
1. 燃料電池-興起的主因
7. 燃料電池車產業分析
2. 燃料電池-簡介
8. 結論
3. 燃料電池-種類
9. 參考文獻
4. 適合車輛的燃料電池
5. 質子交換膜燃料電池
6. 國內燃料電池車產業發展概況
燃料電池-興起的主因
1. 國際原油價格高漲。
2. 燃料電池的高效率、低污染的商業利機。
3. 技術突破，拉近商品化時程，加速大量研發投資。
4. 多元化商業用途，增加市場需求想像空間。
5. 離散式發電系統符合高科技產業供電模式—高品質，高穩定
性電力。
6. 燃料電池零組件源料與傳統產業有相似處，提供傳統產業轉
形契機。
燃料電池-簡介
燃料電池 (fuel cell)主
要透過氧或其他氧化劑進
行氧化還原反應，把燃料
中的化學能轉換成電能的
電池。燃料的選擇性非常
高，包括純氫氣、甲醇、
乙醇、天然氣等都可以做
為燃料使用。這是目前其
他所有動力來源無法做到
的。
然而以燃料電池做為汽車
的動力，已被公認是二一
世紀必然的趨勢，因為燃
料電池具有低污染、高效
率之特性。
燃料電池-種類
目前發展的燃料電池種類有六種:
鹼性燃料電池（AFC）
磷酸燃料電池（PAFC）
質子交換膜燃料電池（PEMFC）
熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）
固態氧化物燃料電池（SOFC）
甲醇燃料電池（DMFC）
依操作溫度做區分，質子交換膜燃料電池、甲醇燃料電池、
鹼性燃料電池與磷酸燃料電池屬於低溫型，操作溫度在攝氏
80∼200度之間；而熔融碳酸鹽燃料電池與固態氧化物燃料電
池則為中高溫型，操作溫度在攝氏500∼1,000度之間。
各種燃料電池特性及優缺點比較
型式
鹼性
（AFC）
磷酸
（PAFC）
質子交換膜
（PEMFC）
熔融碳酸鹽
（MCFC）
固態氧化物
（SOFC）
甲醇
（DMFC）
工作溫度
150-200℃
150-200℃
50-100℃
600-700℃
800-1000℃
50-100℃
氫氣或重組
氫氣或重組
氣(天然氣、 氣(天然氣、
甲醇)
甲醇)
天然氣、甲醇、 天然氣、甲醇、
生質燃料
煤氣
燃料
純氫
優點
外太空應用
室溫常壓下
操作
可用空氣作
氧化劑
可汽電共生
壽命長
功率密度高
空氣作氧化
劑
以純氧作氧
化劑成本高
成本高
效率低
磷酸溢出
受CO毒化
材料與成本
高
設備材料腐蝕
太空戴具
中型汽電共
生
小型電熱共
生、車用
大中型汽電共
生
缺點
用途
發電效率高
可汽電共生
空氣作氧化劑
甲醇
發電效率高
不需燃料重
可汽電共生
組器
空氣作氧化劑
啟動快
工作溫度高
高溫劣化
啟動時間長
發電效率低
大型車用、大
中型汽電共生 攜帶式電力
適合車輛的燃料電池
本文將以適合車輛運輸工
具發展之質子交換膜燃料
電池（PEMFC）為主要探討
內容，藉由國內相關產業
技術發展及產業供應鏈分
析，進而提出我國進入燃
料電池市場之利基分析，
作為未來政府推動燃料電
池產業之政策建議之參考，
使我國燃料電池產業在台
灣甚至全球市場，作為燃
料電池車輛早期市場進入
者，並成為台灣燃料車輛
產業在世界發光發熱的關
鍵。
質子交換膜燃料電池(PEFC)
氫氣經由擴散層與觸媒層中之
白金觸媒作用後，氧化產生氫
離子並釋出電子，稱為陽極之
電化學半反應。氫離子受到電
滲透力驅策，以一個氫離子伴
隨數個水分子的方式，經由電
解質層（質子交換膜）輸送至
陰極觸媒層。電子則因電位差
的緣故，經由外電路作功之後
輸送至陰極觸媒層。氫離子、
電子、加上由陰極氣體流道輸
送來的氧氣，藉由陰極觸媒層
的白金催化，進行陰極半反應
而產生水。總反應為氫氣和氧
氣反應，產生水及電力和熱。
國內燃料電池車產業發展概況
我國燃料電池產業上、中、下游已初具規模，雙極板、氣體
擴散層、膜電極組等關鍵組件均可自製，電池組、燃料重組
器性能也達到國際水準，系統整合及運轉測試能力，藉由技
術轉移國內廠商與國外技術的引進、合作，國內已有5 kW以
下燃料電池的生產能力，燃料電池應用也已萌芽，如備用電
力、機車、行動電源等利基應用產品均有廠商投入開發，產
業鏈具完整雛型。
國內燃料電池的應用發展雖尚無如國外有實際運行、示範應
用等實績，但於燃料電池領域相關之產、學、研機構所掌握
之技術，卻是於世界發展燃料電池國家中扮演相當成分的角
色，台灣擁有燃料電池完整的產業供應鏈，如圖1所示。
圖1、台灣燃料電池產業供應鏈發展現況
燃料電池車產業分析
結論
台灣要如何帶動燃料電池產業的實力，就必須從氫氣儲存和
運送方式來做進一步分析考量。從瞭解新材料的開發和改良
在燃料電池的發展上扮演相當關鍵的角色。的確，材料科學
家已逐漸掌握住燃料電池效能提昇和節約氫氣燃料的關鍵。
但符合經濟效益的元件仍有待努力。
而燃料電池作為新興能源整體發展的速度和成熟時機還有賴
多方面非技術性因素相配合。台灣具強力製造業基礎，氫能
燃料電池技術開發與商品日趨成熟，為本世紀新能源之星。
因此，提供國內燃料電池業界開發產品之驗證機會與平台，
將有助帶動相關產業之發展。
參考文獻
台灣燃料電池車發展現況
http://www.artc.org.tw/chinese/03_service/03_02detail.aspx?pid=161
7
台灣燃料電池資訊網
http://www.tfci.org.tw/Fc/class.asp
燃料電池資訊
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%87%83%E6%96%99%E7%94%B5%E6%B1%A0
燃料電池的原理與應用
http://www.bioeng.ttu.edu.tw/reviewcontest/winnerspapers/201011002
.pdf
質子交換模燃料電池
http://www.shs.edu.tw/works/essay/2007/03/2007032814511147.pdf
燃料電池質子交換膜的最新發展
http://www.ch.ntu.edu.tw/~camp/camp97a/doc/1_Fuelcell_2004_123138.pdf
燃料電池期刊 -科學發展 2003年7月，367期