[FC EXPO 2019] 燃料電池技術與應用持續拓展,燃料電池車最受關注

發佈日期: 2019 年 03 月 12 日 14:00 | 作者: | 分類: 展場直擊

燃料電池車的趨勢演變

燃料電池車依然是市場關注的焦點,本田(圖一)對於燃料電池依然高度重視,從其規劃的車款直接用燃料電池車取代鋰電池電動車即可看出端倪。透過將加濕器的擺放位置從後座腳踏區域移至引擎室,後座空間也因此從兩人移至三人座,而考量燃料電池堆需要空氣冷卻來維持使用壽命,因此設置在引擎室的理念在未來還是會持續,鋰電池因為使用空間與重量的特性,短期內還是會以底盤位置為首選,氣瓶依然維持一大一小的設計,讓氣體的填充可以達到最大量。燃料電池車的下一階段的發展重點將是成本控管,為了有效控制開發成本,本田目前的戰略是將燃料電池車、汽油車與混合動力車在相同的底盤平台做開發,以獲取更有優勢的開發成本,同時也考量到2021年燃料電池車進入新一波的量產階段,鋰電池電動車價格將更具有競爭力,燃料電池的目標市場將是在利基市場,預料將會以商用車為主要市場定位,以凸顯在續航力的優勢,同時也可控制基礎建設的設置成本。

圖一 本田燃料電池設計概念

中國館展出重點

質子交換燃料電池系統(PEMFC)仰賴著無數零組件的協同,才能調校出最高的系統效率。新源動力(Sunrise)也展出乘用車搭配了金屬雙極板的發動機(圖二),輸出的額定與峰值功率可達到70kW/ 85kW,系統儲存環境溫度也符合-40℃的嚴苛要求,累積的使用壽命也已超過20,000小時;同樣是系統整合方案,錫力科技(YC Synergy)也展出15 ~60kW電池模組,過去專注地應用在電動船,目前主要應用在定置型儲能,系統使用壽命已可達到15,000小時以上;眾宇(Troowin)過去專注在定置型儲能與無人機的應用,為了引入更多外部資源協助研發,也將焦點擺放在車用應用,產品的功率範圍已可達到60kW,搭配在公交車的應用,可逐漸減少鋰電池的依賴,讓動力輸出系統更多的比例來自於燃料電池堆(過去的比例大多是30kW鋰電池搭配30kW燃料電池);雄滔氫雄(Hydrav)主要的業務為燃料電池發電機,包括電池堆與氫璞合作、質子交換膜與武漢理工合作,產業的上下游結盟關係,可提高零組件的國產化比例,目前已具備有40~90kW發電機系統,連續使用壽命可達1萬小時,金屬電堆也已在完備階段。

金屬基質雙極板同樣也是行業的新趨勢,服宜(Full-E)目前也已開始協助上海重塑生產金屬雙極板,接觸電阻目前已可達到1.5mΩcm-2(目前的市場主流約在2~3 mΩcm-2),也凸顯中國在金屬雙極板的技術達到一定的突破。

另一關鍵零組件為空氣壓縮機,富源(Fuyuan)展出的離心空壓機也是展覽的焦點之一,過去螺桿式空壓機雖然技術成熟,但高噪音的問題難以解決,濰坊富源專注在離心式空氣軸承,輸出功率7.5kW可對應至45kW電池堆,壓力比值可達到2.2~2.4,有機會逐步取代目前螺桿式的主流地位。

加濕器也是另一個展出焦點,科隆(Kolon)是目前的市場領先者,獨特的纖維(Hollow Fiber Membrane/ HFMs)雙層塗佈技術,得以選擇性的只讓水氣通過而排除其他氣體,讓燃料電池反應效率得到更高的表現,目前在中國的市占率依然超過90%

固態氧化燃料電池(SOFC)也是此次的展出重點,Bloom Energy的中國主要核心組件供應商也參與展出,潮州三環(CCTC)從2004年即跨入電池芯片的生產,隨後也成為Bloom energy的主要供應商,2016年更將事業整合至電池堆,產品品項除了參與電解質支撐的電池芯片外,也同時跨足陽極電解質支撐系列,雖然中國對於SOFC尚未有相關補貼,但2018年中國整體生質能市場到10億人民幣,SOFC仍有機會在電力轉換上面找到舞台;

圖二 中國館展區

台灣館展出重點

台灣館的展出(圖三)也是相當多元化,群翌(HEPHAS)仍是以燃料電池系統測試為主,正因為中國目前處於車廠與電池零組件產能建置逐步展開的階段,因此將目前的重心都擺放在中國市場,今年度的重點除了燃料電池整廠測試設備輸出外(針對車廠),也強調電池堆的測試設備方案(針對電池堆零組件廠),包括石墨複合電堆與金屬電堆都能夠兼容;富寶能源(Fucell)專注在小型電池堆的量產,近來也跨足到氫氣水的市場,將氫能產業擴張到醫美與保健領域;九豪(Leatec)跨足氧化鋯的領域已有多年時間,從早期的被動元件開始即累積許多量產經驗,近年也積極跨足氧化固態燃料電池領域,目前的產品提供包含了電池芯片以及電池堆模組,電池堆的效率也接近60%,在目前Bloom Energy壟斷的市場中,尋找未來可能的合作契機。

圖三:台灣館展區

(撰稿:EnergyTrend 分析師 呂理舜)

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