燃料電池車發展近況(上)：材料世界網

溫室氣體排放對環境所造成的負面影響，一直是世界各國所關注的議題，也是人類社會需共同面對的艱鉅挑戰。隨著日趨嚴格的汽車廢氣排放規範，各大車廠皆已深耕下世代新能源車輛的技術開發。而燃料電池車具有行駛距離長、可快速充填燃料的優點，被視為是未來車輛的技術主流之一。

本文將從以下大綱，針對目前使用氫氣為燃料的燃料電池車輛近況作一介紹。
‧前言
‧燃料電池車
　1. General Motors (GM)
　2. Volkswagen
　3. Daimler
　4. Hyundai
　5. Nissan
　6. Honda
　7. Toyota
　8. 上海汽車集團
‧加氫站

【內文精選】
世界各國在追求經濟成長的同時要降低溫室氣體排放，需要相當多層面的配合才能達到這樣的目標，包括政府政策制訂、調整產業結構、提高再生能源比例、降低工業與交通領域排放與建立人民低碳生活觀念等。以中國為例，其大力推展分散式發電應用，再生能源發電量也日益增加，預計2020年風電裝機達到2億千瓦，太陽能發電裝機達到1億千瓦左右。但是根據中國國家能源局所公布的資料，2016年棄風達到497億度電，西北地區的棄光總量也高達70億度電，龐大的棄風/棄光量，已相當於台電105年發購總電量2,258億度電的四分之一。再生能源發電量大的時間或季節常與實際用電需求不同，若將多餘的電力進行產氫，可以調節電網季節性不平衡的現象。而氫氣(Hydrogen)適合長時間存放與長距離運輸的特點，可供應燃料電池(Fuel Cell)於車輛、熱電共生或是備用電力領域的應用，對再生能源的發展有極大幫助。

燃料電池車
根據Information Trends所揭露的訊息，截至2017年底全球共累積有近6,500輛燃料電池車(Fuel Cell Electric Vehicle; FCEV)被租售。圖一是The International Council on Clean Transportation (ICCT)統計，至2017年7月燃料電池車的廠牌與地區分布狀況。Toyota Mirai有高達近8成的市占率，Honda Clarity於2016年投入市場，Daimler 2017年展示以GLC車型開發的F-CELL燃料電池車，Hyundai也在2018年公開新款燃料電池車NEXO，再加上2021年有多家廠商宣稱將推出新款燃料電池車，預計未來整體銷售量將迅速增長。

圖一、燃料電池車廠牌與地區分布狀況

全球主要車廠均投入燃料電池車的研發長達10年以上，由於燃料電池車的研發成本及資源投入龐大，透過車廠之間的技術資源分享與訂定共同目標，對降低成本及加快商品化腳步是較可行的作法。2013年之後陸續有許多車廠公布合作訊息，包括：「Toyota與BMW」、「Daimler、Ford與Renault-Nissan」以及「Honda與General Motors」等，下文將介紹各主要車廠燃料電池車的研發近況。
1. General Motors (GM)
GM集團接觸燃料電池的歷史可以往前追溯到1964年，是世界上第一家投入燃料電池研究的汽車公司。2013年7月GM宣布與Honda合作，雙方更在2017年1月合資8,500萬美元建立燃料電池系統生產線，預計2020年左右開始大規模生產燃料電池系統。GM於2016年所公開的燃料電池車為Chevrolet Colorado ZH₂（圖二），預計將與美國軍方合作測試燃料電池車於軍事用途的相關特性，包括靜音、低散熱、高效率以及燃料電池生成水的應用等功能。

5. Nissan
Nissan從1996年開始研究燃料電池技術，曾在1999年展示使用甲醇重組方式的燃料電池原型車，並於2000年左右開始採用高壓氫氣為燃料來源。Nissan於2016年展示「e-Bio Fuel-Cell」燃料電池車技術，使用乙醇為車輛燃料，透過重組器將燃料轉化為氫氣，供車上的固態氧化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell; SOFC)使用（圖八），車上所搭載的二次電池容量為24 kWh，燃料電池輸出功率為…....以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。

圖八、Nissan e-Bio Fuel-Cell示意圖