2003/11/05
經濟部能源局
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■撰文：左峻德 ■圖片提供：工研院能資所
全球先進國家基於能源永續利用與環境保護之考量，皆全力發展取代化石能源之清潔能源，譬如風能、太陽能、地熱發電、潮汐發電和燃料電池。在各種清潔能源當中，尤以燃料電池之研發最受重視，主要原因是燃料電池具有高效率和低污染之特性。
燃料電池技術在先進國家大量挹注研發資源之後，已有顯著突破，譬如日本Toyota及Honda汽車公司，在2002年底推出商用型燃料電池汽車，雖然售價仍高，但卻宣示燃料電池系統開發技術已趨近於成熟階段。此外，日本的NEC、Toshiba和Casio公司也宣佈從2004年開始，推出使用燃料電池之筆記型電腦和PDA，燃料電池進入生活已指日可待。
從這些趨近商業化之燃料電池技術發展觀之，燃料電池電力之供應可從數瓦（Watt）至數佰瓩（kW），那麼一般需要電池供應電力之產品，未來皆可能依市場需求強弱程度，依序被燃料電池取代，這種市場利基可稱非常巨大，誘使相關產品製造商皆對燃料電池技術之發展不敢掉以輕心。
直指尖端的鉅量影響
台灣在開發燃料電池技術方面，仍落後先進國家相當幅度，不僅國人對於燃料電池之瞭解甚少，就連政府及業界投入之資源亦嫌不足，因為從產業關聯之角度觀之，燃料電池系統對相關產業之發展影響可說是非常深遠。譬如，車輛工業、電子工業、材料工業、石化工業等，甚至是能源工業在未來整合運用時，勢將發展出多種跨領域之新興產業，對提升台灣產業國際競爭力，將產生難以估計之影響。
具體而言，國內目前生產之筆記型電腦、PDA和手機等商品之產量位居世界前茅，這些商品皆是以二次電池（如鋰電池）做為電力來源，一旦慣用的電池被燃料電池所取代，這些產業未來是否仍能保持以往之國際競爭力，頗令人關注。
細層分微的作動零組
一般而言，燃料電池產業結構可以概分為上游材料工業，包括質子交換膜（PEM）、氣體擴散層（GDL）、陶瓷板、雙極板和觸媒等。台灣目前並沒有專業生產之廠商，但已有一些研究機構及相關之廠商可以少量生產試驗產品，譬如，中科院和思良公司可以製造石墨雙極板，力揚公司及信通公司可以提供觸媒，九豪公司能夠生產陶瓷板，元智大學也可以做出質子交換膜等。
燃料電池系統的中游工業包括：燃料電池組、能源轉換器（Power Conditioner）、控制系統、電池系統週邊組件（Balance of Plant）等。國內已有亞電公司及真敏公司為燃料電池組之專業製造商，工研院能資所也可以做出PEM燃料電池組，而工研院材料所及原能會核研所則發展直接甲醇燃料電池組（DEMFC）；大同公司和東元公司則可以提供BOP和能源轉換器。
不過這些公司及研究機構，在量產技術上仍有相當大之改善空間。在相關產品下游產業之運用上，燃料電池通常與電腦及其週邊設備製造業、通信機械器材製造業、發電、輸電、配電機械製造修配業、家用電器製造業，機車及其零件製造業、自行車及其零件製造業等，均有相當密切之關係。
緊密聯繫的供應串接
燃料電池必須與燃料供應緊密配合，才能發揮其最大功用，其燃料供應之來源有氫氣、甲醇、天然氣、汽油、液化石油氣等。台灣目前有中油公司、三福化工、聯華氣體和亞東氣體等公司可以提供氫氣，石化類燃料則有中油公司及台塑石化公司供應。
另外，工研院化工所和碧氫公司開發小型氫氣重組器之技術，旭陽公司開發金屬儲氫技術，三福化工公司則對氫氣罐充填技術進行研發，亞電公司也設計出新型金屬儲氫罐。這些公司對於氫氣之製造及儲存技術，皆有相當程度之投入，以儲備未來燃料電池產業商業化時之燃料供應能力。
穩健中求成長
目前台灣已發展出多種實驗性燃料電池樣品，如台大機械系、工研院能資所和自行車研發中心，皆曾研發出燃料電池自行車，而亞電公司則推出燃料電池摩托車；工研院材料所開發出DMFC手機，原能會核研所則做出固態氧化物燃料電池組（SOFC）。這些實驗性樣品雖然不是量產商品，但也顯示出台灣燃料電池的技術在穩定中成長，只要政府及產業界能夠持續關注及挹注相關產業技術之開發，那麼，未來台灣仍有機會在世界燃料電池之市場上，佔有一席之地。（本文作者為台灣經濟研究院研究一所所長）