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。潔淨零碳排的燃料電池車不再是遙不可及的夢想，隨著燃料電池技術精進，燃料電池車的普及化指日可待。而中國「十三五」規劃強力推動的燃料電池車與加氫站，也提供全球能源界新的競技舞台大展身手，各大車廠皆已深耕下世代新能源車輛的技術開發。
本文延續上期，繼續有日本Honda、Toyota、中國上海汽車集團最新燃料電池車的發展動態，也探討加氫站設置的策略。
（上集）
‧前言
‧燃料電池車
1. General Motors (GM)
2. Volkswagen
3. Daimler
4. Hyundai
5. Nissan
（下集）
6. Honda
7. Toyota
8. 上海汽車集團
‧加氫站
【內文精選】
燃料電池車
6. Honda
Honda在油電混合車與燃料電池車領域擁有非常豐富的經驗（圖九），是第一個將燃料電池車出租給個人的車廠。2008年Honda公開全新設計的FCX Clarity，在2008年至2011年的三年期間，曾經提供總數200輛的FCX Clarity於美國南加州及日本出租，月租費600美元（包括維修與保險），藉以廣納使用者的建議。根據日本10~15 Test Cycle標準，FCX Clarity的能量效率達到62%，使用171公升的35 MPa儲氫槽，行駛里程為620 km。
Honda的燃料電池車技術除了汽車本身之外，還開發了小型產氫站技術。利用太陽能所產生的電力進行電解水產氫，為了增加注入燃料電池車儲氫槽的氫氣量，氫氣必須進行壓縮，而壓縮除濕的工作非常耗能，以35 MPa的太陽能加氫站而言，壓縮除濕可能會耗掉20%的效率，Honda為了克服此問題，開發一款電解質膜，建立差壓式高壓水電解製程，可在電解水的同時建立35 MPa的高壓，大幅降低能量的消耗（圖十一）。
圖十一、Honda差壓式高壓水電解製程
加氫站
燃料電池車要普及，除了必須大多數人能夠負擔車價之外，也必須有足夠的加氫站設施（圖十五），表四所顯示的是目前主要地區的加氫站數目與預估數量。根據日本經濟產業省的資料，2015年建造一座加氫站的費用高達3.9億日圓，但是若2020年擴展至160座加氫站，每座的成本將降為2.3億日圓。Toyota、Honda、Nissan與日本能源相關公司及開發銀行，於2018年宣布成立Japan H2 Mobility公司，加速拓展加氫站的設置工作。
表四、目前主要地區的加氫站數目與預估數量
由於加氫站的不足將直接影響民眾購車或租車的意願，2014年Audi A7 Sportback H-tron Quattro與2017年Daimler GLC F-CELL燃料電池車，均提出燃料電池系統搭配大容量二次電池的作法，這樣搭配的優點是使用者可以不必受到推廣初期加氫站基礎建設不足的困擾，但是車輛整體的成本與重量也會大幅增加。2017年Lane等人提出插電版的燃料電池車(Plug-in Fuel Cell Electric Vehicles; PFCEVs)需要比純燃料電池車更少的加氫站，將大幅降低基礎設施成本，與其他替代車型相比，PFCEV是可以提供讓更多人以更低的基礎設施成本駕駛潔淨車輛的方式。
結論
汽車產業對人類社會的進步繁榮帶來許多正面影響，但隨著地球暖化、空氣汙染等議題日益受到重視，汽車廢氣排放標準將被更嚴格的審視規範。未來每輛新車二氧化碳排放平均值，在日本的規定是2020年時需低於122克，中國是117克，美國2025年的標準為97克，歐盟規範則是2021年不得超過95克，排放量每超過1克，就對當年銷售的每輛新車罰款95歐元，2030年更要比2021年再減少30%。以德國Daimler車廠為例，2015、2016年的二氧化碳排放值維持在123 g/km（圖十六），若只是持續投入現有技術的改良，恐將難以達到2021年的排放標準。再加上近年消費者喜愛休旅車型的比例逐漸增加…...以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
作者：康顧嚴、蔡麗端／工研院材化所
★本文節錄自「工業材料雜誌」378期，更多資料請見下方附檔。
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