FC EXPO 2013 燃料電池商機嗅得到

發佈日期: 2013 年 03 月 01 日 8:31 | 作者: | 分類: 展場直擊

 

作為Smart Energy week 參展歷史最悠久的燃料電池項目-FC EXPO於2013年2月27日在東京台場隆重開幕,根據集邦科技旗下的調研品牌EnergyTrend觀察,隨著日本政府所補助推動的燃料電池發展已逐漸成熟,各種燃料電池應用示範計畫也將告一段落,展望2015年日本汽車大廠紛紛設定為燃料電池電動車的商業化元年,而家用燃料也在2012年繳出了兩萬台銷售的佳績,2013也正是相關零組件搶占加氣等周邊產業的布局時機點。
 
圖一 FC EXPO 2013 第九回
Source: FC EXPO 2013
 
燃料電池作為可同時轉換熱能與電能的特質,熱電共生(Combined Heat and Power/ CHP)總體效率達到85%,遠較風力發電30%以及太陽能15%的能量高出甚多。雖然燃料電池在過去時常伴隨著壽命短、材料價格高昂等問題,但是在近幾年的發展中,已逐有所改善。預料隨著燃料電池的技術與價格逐漸成熟,也將催生新型態的加氣站、家庭內部的電力與熱源配置、能源管理公司等新型態的產業出現。
以日本應用來看,儲能系統以及車輛產業是燃料電池目前最有機會成長迅速的領域。質子交換膜燃料電池(PEMFC)目前最被看好的是使用車輛載具;而固態氧化物燃料電池(SOFC)目前則看好在定置型應用。
 
日本發展燃料電池以數十年時間,從過去到2010年的研發階段一路都著重在燃料電池的技術開發,近年METI已成立HySUT燃料電池應用計畫,結合了汽車廠、石油以及加氣站等跨產業聯盟,相關供應鏈著手將氫氣產業從生產連結至後端分配,隨著 2011為期五年的開發與示範時程階段逐漸進入尾聲(圖二),2015年新的計畫展開將使得日本汽車大廠紛紛訂定2015年是燃料電池電動車的商業化量產元年(圖二)。
 
圖二 日本政府在燃料電池車之發展藍圖
Source: HySUT 2013
 
據集邦科技觀察,以車用來說,燃料電池具備有長續航里程以及補充燃料時間短等特色,對汽車產業領域來說,使用PEMFC藉著氫氣罐的燃料作為動力來源已是底定的趨勢。根據HySUT的計畫,隨著相關產業的成熟,氫氣燃料價格於2015年在每公里燃料成本將達到與石油價格相當,氫氣同時也可成為目前再生能源最佳的能量儲存方式,可作為分散型能源的最潔淨保存狀態,將牽動到家庭能源的綠色革命,相當具有市場吸引力,因此包括了Toyota、Honda都預計在2015年推出可商業化的燃料電池車,Nissan也預計最晚在2017年要推出(圖三)。
 
圖三 日本汽車廠之燃料電池車比較
Source: EnergyTrend 2013
 
隨著汽車廠在車輛推出時程逐漸有了共識之後,相關週邊產業應用也將帶領著整個PEMFC產業供應鏈逐漸成熟。預計2015年開始將進入商業化階段。因此為了滿足商業化之前所需具備的基礎零部件建置,包含了儲存器體罐、加氣接頭、以及氣體生產配裝物流等,也都集結在此次的展覽之中。(圖四)
 
Source: EnergyTrend 2013
 
對於儲能系統而言,家庭用燃料電池目前涵蓋了PEMFC以及SOFC兩大類,其中SOFC電力輸出效率可達到40~45%,約略高於PEMFC 37~42%,同時相關零組件供應鏈也逐漸完整且多元,因此SOFC在家用市場比PEMFC受到更多的矚目。(圖五)
 
根據統計顯示,2012年日本市場在家用型儲能系統及銷售了兩萬台佳績,其中美台平均價格在兩百萬日幣,而政府即補助20%,因此從2009年推出以來,獲得市場很好的迴響,補助計畫預計執行到2015年為止,並且逐年遞減。
 
圖五 家用燃料電池規格與特性比較
 
根據集邦科技的觀察,台灣廠商攤位在此次的燃料電池展也獲得市場不少的青睞,其中群翌能源(HEPHAS)展出了SOFC關鍵的熱部件模組(Hot Box),適用於3~5kW的SOFC系統,藉著交換器(exchanger)、加熱器(preheater)與重組氣(reformer)等部件所組成的hotbox集成,可提供系統廠更優化的解決方案;目標市場為建築大樓、醫院、 小型辦公場所熱電共產品之功率需求。高力(Kori)除了Bloom Energy委託開發的的25kW系統外,也展出了1~3kW的轉換器,轉換器效率可達到約70%;新力能源科技(Eco-Energy)展出了PEMFC 200型以及800型電池堆,使用壽命可達到了4000小時,同時也展出了1kW發電系統。碳能科技(CeTech)也展示了燃料電池用的擴散層與碳電極材料,厚度從240到6500不等。(圖六)
 
圖六 台灣燃料電池參展聚落
Source: EnergyTrend
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