鹼性膜電解水產氫技術
■ 技術簡介
▶ 低碳氫是邁向 2050 淨零減碳解方之一，電解水產氫更扮演關鍵角色
▶ 鹼性膜電解水產氫採 術Zerogap 膜電極設計技，電解模組阻抗低且安全性高，可結合綠電生產
低碳氫，推動二氧化碳循環再利用、電網調節及相關減碳應用
▶ OH- 離子作為鹼性膜水電解離子傳導介質，進行陰極水解離產氫，陽極生成水與氧氣之連續電
■ 技術特色
▶ 高效率─電解產氫效率高 ( ≧ 80% HHV)，對電力變動響應速度快 (5 分鐘內達負載 100%)
▶ 低成本─非鉑銥等貴金屬觸媒材料 ( 鎳基觸媒 )，有效降低系統整體成本
▶ 大面積堆疊密封設計，可提高產氫壓力及產氫量，滿足產業應用需求
▶ 產出低碳氫氣料源可加速淨零減碳應用發展
■ 技術成果
▶ 低成本自主鎳基觸媒電極與鹼性膜電極設計及量產技術開發
▶ 耐高壓及高效能電解產氫電堆模組設計開發，模組耐壓達 15 barg，電堆產氫性能達 1.2A/cm2以上
@1.9V(~10kW)
▶ 系統產氫速率≧ 2.0 Nm3/h，系統能耗≦ 53.5 kWh/Kg-H2( 電堆能耗 ≦ 50 kWh/kg-H2)
▶ 產氫系統可於 9 barg 穩定供氫，未來精進電堆及系統整合技術，將提升至 30 barg
▶ 已成功結合燃氣渦輪發電機混氫試驗，10% 混氫比例穩定發電
■ 產業應用
石化、鋼鐵、電廠、鍋爐、能源、移動載具等產業應用。
氫燃料電池發電技術
■ 技術簡介
▶ 氫燃料電池技術發電運轉僅產生水，無碳排，是低噪音、潔淨的能源解方
▶ 高能量、啟動迅速、部署靈活且零排放等特性，適合移動載具及場域應用的導入部署
▶ H+ 離子作為PEMFC 離子傳導介質，運轉時陽極氫氣解離成H+ 離子，至陰極與氧氣反應生成水，
並產生電力
■ 技術特色
• 輕量化及高效率訴求─氣冷式燃料電池系統架構
▶ 高功率密度及輕量化氣冷式電堆模組技術 ( ≧ 1000 W/kg)
▶ 高效率混成電力控制技術 ( 轉換效率 ≧ 99%)
▶ 全系統 ( 燃料電池 + 載具 ) 機構整合輕量化及高強度設計技術
▶ 無人機及移動電源等應用
• 高功率及系統穩定控制訴求─水冷式燃料電池系統架構
▶ 高功率水冷式電堆模組及其堆疊組裝均勻性設計技術 ( ≧ 30 kW)
▶ 氫氣供應次系統、空氣供應次系統、水冷次系統及燃料電池電控次系統等設計開發，
及穩定控制技術
▶ PLC 控制及轉換成 FCCU 控制技術，以整合車載系統應用
▶ 電動貨卡或電動巴士等動力系統應用
■ 技術成果
• 氣冷式燃料電池系統應用
▶ 長航時燃料電池無人機
▶ 高能量氫能移動電源
• 水冷式燃料電池系統應用
▶ 車載水冷型燃料電池動力系統
工研院材化所 I600 燃料電池系統設計研究室