台湾燃料电池电动机车的发展与展望
燃料电池技术应用前景及发展趋势分析
燃料电池技术应用前景及发展趋势分析
燃料电池技术是一种清洁、高效的新型能源技术，其应用前景非常广阔。
以下是燃料电池技术应用前景及发展趋势的相关参考内容：
1. 燃料电池车辆
燃料电池车辆是一种全新的交通工具，与传统的内燃机汽车相比，它具有零排放、高能效和无噪音等优点。
目前，世界各大汽车制造商都在加速推进燃料电池车辆的研发与生产，特别是在欧美、日本和韩国等发达国家已经开始试点推广燃料电池车辆，未来将成为全球汽车技术的主流。
2. 电站电源系统
燃料电池技术在电站电源系统中也有广泛的应用前景。
燃料电池发电机组可以进行联网运行，形成大规模的电网，为城市、机场、医院等大型用户提供稳定、高效的电力供应。
此外，燃料电池的高能效、低噪音和零排放等特点，为城市的环境保护和能源改造提供了新的选择。
3. 移动式电源
燃料电池技术也可以应用于移动式电源，例如为无线电台、采矿机械、深海探测机器人、船舶等提供电力。
其对燃料的需求量小、续航能力强等特点，使得燃料电池在此领域具有广泛的应用前景。
4. 家用电器
燃料电池技术还可以应用于家用电器，例如空气净化器、热水器等。
燃料电池家用电器具有高能效、低噪音、零排放等特点，满足人们对于新型清洁能源的需求，受到越来越多的关注和青睐。
总的来说，燃料电池技术在未来将迎来更广泛的应用，而其发展趋势则在于技术不断升级、成本不断下降、产业链不断完善和政策支持不断加强。
燃料电池技术的发展现状与前景
燃料电池技术的发展现状与前景燃料电池是一种能够将氢气、甲醇等可再生燃料转化成电能的技术。
与传统的化石燃料相比，燃料电池具有能量利用率高、环境友好等优势，被认为是未来能源的重要发展方向之一。
本文将探讨燃料电池技术的发展现状与前景。
一、燃料电池技术的发展历程燃料电池作为一种新型能源技术，其研究始于19世纪末。
20世纪60年代，美国NASA将燃料电池投入太空航行，这是燃料电池应用的一次重要尝试。
之后，燃料电池得到了广泛的关注和研究，各国纷纷投入大量的资金和人力进行研发，燃料电池也得到了不断的升级和改进。
二、燃料电池技术的现状目前，燃料电池技术已经进入到了实用化阶段。
燃料电池的类型有很多，最为常见的是质子交换膜燃料电池（PEMFC）和固体氧化物燃料电池（SOFC）。
其中，PEMFC是轻质、高效、响应速度快的燃料电池类型，适用于汽车、船舶和便携式电子设备等领域。
SOFC则具有长寿命、高效率的特点，适用于能源电力系统和基础设施等领域。
此外，燃料电池在微型化、高温高压等方面也有了很大的发展。
三、燃料电池技术的前景燃料电池技术的前景非常广阔。
首先，燃料电池作为一种新型能源技术，具有能源利用效率高、减少环境污染等优势，将会成为未来能源的重要组成部分。
其次，燃料电池的应用领域非常广泛，包括汽车、船舶、飞机等交通工具，以及电力系统和基础设施等方面，将会为人类社会的发展做出重要贡献。
再次，随着燃料电池技术的不断发展和提高，其成本也将随之降低，逐渐进入到商业化阶段，成为一项可持续发展的能源技术。
总之，燃料电池技术的发展历程经历了漫长的研究过程，而现在已经进入到实用阶段。
未来，燃料电池技术将会成为重要的能源组成部分，成为推动人类社会持续发展的重要力量。
同时，燃料电池技术将会在成本和性能等方面得到更多的提高和改进，成为一项可持续发展的能源技术。
燃料电池的应用现状和未来发展方向
燃料电池的应用现状和未来发展方向燃料电池（Fuel cell）被认为是一种革命性的能源转换技术，可以直接将燃料（通常为氢气）和氧气在没有燃烧的情况下，通过化学反应产生电能，并且只产生水和热作为副产品。
由于其高能量密度、环保清洁和高效能等优势，燃料电池被广泛研究和应用于各个领域，包括交通运输、家庭能源、航空航天和移动通信等。
本文将介绍燃料电池的应用现状以及未来的发展方向。
一、燃料电池的应用现状1. 交通运输领域燃料电池在交通运输领域的应用是其最为重要的领域之一。
目前，燃料电池汽车已经进入商业化阶段，且持续发展。
例如，丰田汽车的Mirai、日产汽车的e-NV200 FCV和本田汽车的Clarity等燃料电池汽车已经在市场上销售。
这些汽车通过燃料电池将氢气转化为电能，驱动电动机工作，实现了零排放和长续航里程的特点。
此外，燃料电池也被应用于公交车、货车和火车等公共交通工具中，以实现环保清洁的运输方式。
2. 家庭能源领域随着能源危机的日益严重和环境意识的增强，人们对于可持续能源的需求不断增加。
燃料电池被看作是一种有效的家庭能源解决方案。
家用燃料电池系统可以将天然气等燃料转化为电能供家庭使用，同时还能提供热能用于供暖和热水。
这种系统不仅能够减少对传统能源的依赖，还能降低碳排放和室内空气污染。
3. 航空航天领域燃料电池在航空航天领域的应用也引起了广泛关注。
相比传统的燃油动力系统，燃料电池可以提供更高的能量密度和更低的重量，从而提高飞机的性能和航程。
燃料电池在无人机、卫星和宇航器上的应用已取得了一定的成果，为航空航天技术和探索提供了新的突破。
4. 移动通信领域移动通信设备的使用急剧增加，对于高能量密度和长续航时间的需求也越来越大。
燃料电池被广泛探索作为移动通信设备的电源解决方案。
例如，燃料电池可以用于手机、平板电脑和笔记本电脑等便携式设备，以延长电池的使用时间和提高使用体验。
燃料电池技术的不断发展为移动通信领域带来了更大的潜力。
台湾新储能时代想靠燃料电池走出自己的路
环保意识高涨，石化能源逐渐耗尽，人们苦思替代能源的出路。
全球信息生产重镇的台湾自然不能置身其外，已积极研发新技术，让台湾产业现出曙光，因为不论是燃料电池或是磷酸锂铁电池，台湾或许有机会将主导权握在手上！台湾的电池产业从来就没有获得如半导体或是面板一样的喝采与重视，可能是因为台湾在全球整体电池市占率犹低于10%，也可能是缺乏锂电池材料端与电池芯技术的台湾，大多数都还是以二次电池加工为主要业务，附加价值不高。
不过群益证券预期，年底微软Vista与英特尔SantaRosa合力刺激下，笔记型电脑将会狂卖，全年逾亿台的市场总量，也会比去年增长25%，连带将带动台湾锂电池下游加工业者的业绩。
台湾前三大锂电池业者合计的全球市占率，有机会从去年的25.8%在今年突破三成大关。
尽管逐渐有能源产业的次族群成形，但对所有台湾电池业者来说，无法掌握关键技术仍是心中的痛。
自己开路台湾后发先至这一切即将改变了！为了寻找新能源、增加自主性，一群台商数年前便积极投入在直接甲醇与质子交换膜两种燃料电池，以及被誉为明日之星的磷酸锂铁电池。
尤其是燃料电池，从最核心的电池芯到系统端，台湾已可独力完成。
胜光科技主导的直接甲醇燃料电池联盟SoCDMFC已有二十多家公司加入，甚至还吸引了英特尔延长电池寿命（ＥＢＬ）工作小组的注意，进而邀请胜光加入此工作小组中。
不过严格说起来，台湾投入燃料电池的开发不过是近几年的事，资历最久的亚太燃料电池成立于2000年，而胜光科技成立至今不过四年光景，产品却可望于年底前后量产。
比起许多外商耕耘十余年、台商却能同步计划在明年量产的进度，台湾在直接甲醇燃料电池方面可说是后发而先至。
SoCDMFC联盟成员之一思柏科技总经理吴静逸就说，刚开始投入开发时，只有工研院学术性的研究可供参考，想买个燃料电池成品回来参考还不得其门而入，就连国际大厂也无法定义规格，因为根本还没有可商业化量产的规格可言。
但几年下来，系统效能的提升与体积的一再缩减，几乎可说是每季都有显着的进步，明年甚至可大胆期待商业化量产，吴静逸说，这都是众多成员争论不休、既分工又合作所摸出来的。
燃料电池技术的发展现状与前景
燃料电池技术的发展现状与前景燃料电池技术作为一种新型的清洁能源技术，近年来受到了越来越多的关注和研究。
它将化学能直接转换为电能，不产生有害污染物，且具有高效率、无噪音、运行平稳等特点，具有极高的应用前景。
在未来的能源产业中，燃料电池技术必将成为一种不可或缺的能源形式。
本文将分析燃料电池技术的发展现状和未来的应用前景。
一、燃料电池技术的发展现状燃料电池技术还处于早期阶段，但已有了一定的发展和应用。
燃料电池可分为固体氧化物燃料电池（SOFC）、磷酸燃料电池（PAFC）、碱性燃料电池（AFC）、聚合物电解质燃料电池（PEMFC）和直接甲醇燃料电池（DMFC）等几种类型。
目前，PEMFC已经成为最为广泛应用的一种。
在国内，燃料电池技术的发展也已经取得了一定的进展。
在2019年，中国发表了燃料电池技术路线图，提出了“十三五”和“十四五”时期燃料电池技术发展的目标和计划。
同时，中国政府也出台了一系列鼓励和支持燃料电池领域的政策，如加大资金投入、制定鼓励政策等。
二、燃料电池技术的应用前景燃料电池技术在很多领域都具有广泛的应用前景。
1. 交通运输领域燃料电池技术可以广泛应用于汽车、卡车、公交车和船舶等交通运输工具中。
与传统的内燃机相比，燃料电池车辆具有更高的能效、更低的排放、更长的续航能力和更低的噪音水平。
2. 电力供应领域燃料电池技术可以为家庭、企业和机构提供电力供应。
在发电方面，燃料电池的效率和可靠性都比传统的燃煤发电和核电更高。
此外，燃料电池还可以与电网和电池储能系统相结合，实现更加智能的电力供应。
3. 工业制造领域燃料电池技术的应用也可以为工业制造业提供动力。
燃料电池可以与机器人、无人操作车辆和其他设备相结合，实现更高的效率和更少的能源浪费。
此外，燃料电池的噪音更低，也可以帮助企业满足环保要求。
4. 生活领域燃料电池技术的应用将会对人们的生活产生重要影响。
它可以用于为家庭提供热水和供暖，从而减少对化石燃料的依赖。
燃料电池发展趋势
燃料电池发展趋势
燃料电池是一种通过化学反应将燃料 (例如氢气) 转化为电能的设备，具有高效、环保、可持续等特点。
近年来，随着技术的进步和市场需求的不断增长，燃料电池技术的发展趋势呈现出以下几个方面:
1. 大功率化：燃料电池电堆系统的功率密度不断提高，向着大功率、高效率的方向发展。
目前，一些品牌的燃料电池电堆系统已经达到功率密度超过 100 千瓦/升的水平,未来有望进一步提高。
2. 低温加热技术：燃料电池需要在低温环境下工作，因此需要采用低温加热技术来提高燃料电池的工作效率。
目前，一些品牌已经推出了基于电阻加热、电磁加热、等离子体加热等技术的燃料电池低温加热系统，可以有效降低燃料电池的启动温度和工作温度。
3. 低成本材料的应用：燃料电池关键材料的成本较高，限制了燃料电池的大规模应用。
近年来，一些低成本材料的应用推动了燃料电池技术的发展。
例如，低成本催化剂、高能量密度电解质、新型膜材料等的应用，使得燃料电池的生产成本逐渐降低。
4. 智能化：燃料电池系统向着智能化、自适应化的方向发展。
一些品牌已经推出了基于物联网技术的燃料电池监控系统，可以实时
监测燃料电池的工作状态，提高燃料电池的效率和安全性。
总的来说，燃料电池技术正在不断进步，未来将会有更多的新技术和应用推向市场，推动燃料电池技术的发展和普及。
燃料电池技术的发展现状及趋势分析
燃料电池技术的发展现状及趋势分析目前，燃料电池技术已经取得了长足的进展，应用领域也在逐渐扩展。
首先是交通运输领域。
燃料电池汽车已经投入使用，并且在一些发达国家如美国、日本、德国等得到了推广。
燃料电池汽车具有零排放、长续航能力、短充电时间等优点，成为未来汽车发展的一种重要选择。
其次是航空、船舶领域。
燃料电池可以提供高能量密度，轻质的燃料，未来有望替代传统燃料，使得航空、船舶的运行更加环保和高效。
再次是移动电源领域。
燃料电池技术可以为手机、平板电脑等设备提供可持续的电力支持，解决了传统电池充电周期短、纯电动设备使用时间有限等问题。
燃料电池技术在国内外得到了广泛的研究和开发。
国内燃料电池产业链也在不断完善。
例如，国内已经有多家企业研发出了自主品牌的燃料电池汽车，并开始批量生产。
在政策支持和市场推动下，国内燃料电池产业链逐渐形成，包括燃料电池材料、燃料电池系统、燃料电池汽车制造等各个环节的发展。
同时，国内大力推进氢能源产业发展，使得燃料电池技术得到了更多的关注和投入。
燃料电池技术的发展趋势主要有四个方面。
首先是材料技术的研发。
燃料电池的核心是电极和电解质材料，研发高效、稳定、廉价的材料是实现燃料电池商业化的关键。
因此，研究人员将继续在材料方面开展深入研究，以提高燃料电池的性能和降低成本。
其次是技术集成的发展。
燃料电池系统需要与氢气供应、氧气供应、电控系统等各个部件进行集成，使得整个系统的性能更为稳定和可靠。
因此，技术集成将成为未来燃料电池系统研究的重点。
再次是氢能源基础设施的建设。
燃料电池技术的发展离不开氢气供应设施的建设，包括氢气生产、储存、运输等环节的完善。
最后是政策和市场的推动。
政策的支持和市场的需求是燃料电池技术商业化的重要保障。
各国政府将继续出台有利于燃料电池技术发展的政策，并加强市场推广，以推动燃料电池技术在各领域的应用。
总之，燃料电池技术作为一种高效、清洁、可持续的能源转换技术，具有广阔的发展前景。
燃料电池的发展前景及应用
燃料电池的发展前景及应用燃料电池是一种利用可燃燃料和氧气产生电能和水的设备，通常由阳极、阴极和电解质组成。
燃料电池具有高效、环保、可再生等特点，目前已经在许多领域得到广泛的应用。
燃料电池的发展前景十分广阔，它具有巨大的潜力，下面我将详细介绍。
首先，燃料电池具有高能效和环保的特点。
相对于传统的燃烧发电方式，燃料电池可以直接将化学能转化为电能，能效高达40%以上，而燃烧发电的能效只有30%左右。
此外，燃料电池的排放物只产生纯净的水蒸气，不产生有害物质，因此对环境污染非常小。
在应对全球变暖和环境污染问题的背景下，燃料电池被广泛认可为一种可持续的能源解决方案，具有广阔的市场前景。
其次，在交通运输领域，燃料电池也有着广泛的应用前景。
传统的燃油车辆排放大量的有害气体和颗粒物，严重影响空气质量。
而燃料电池车辆使用氢气作为燃料，只产生水蒸气，不产生尾气污染物。
燃料电池车辆的续航里程也大大超过了纯电动车，甚至可以与传统燃油车相媲美。
目前，燃料电池车辆已经开始在一些国家和地区进行推广和应用，未来有望在全球范围内普及。
除了交通运输领域，燃料电池在其他领域也有着广泛的应用前景。
例如，燃料电池可以作为家庭和办公室的备用电源，提供持续的电力供应。
燃料电池还可以用于航天航空领域，如太空卫星、无人机等，其高能效和轻量化的特点非常适合这些应用场景。
另外，燃料电池还可以用于嵌入式设备、移动充电站等领域，为人们提供便捷的能源解决方案。
虽然燃料电池具有广阔的应用前景，但目前仍然存在一些挑战需要克服。
首先，燃料电池的成本较高，主要是因为材料和制造工艺的问题。
随着技术的进步和规模化生产的推广，燃料电池的成本有望逐渐降低。
其次，燃料电池的氢气供应也是一个问题。
目前，氢气的生产、储存和运输成本较高，需要完善相关的基础设施和配套设备。
最后，燃料电池的寿命和稳定性也需要提高，以确保其在实际应用中的可靠性和持续性。
总的来说，燃料电池具有很大的应用前景，将成为未来能源领域的重要组成部分。
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作者简介:左峻德(1958-),男,台湾经济研究院研究员兼研究一所所长,交通大学科技管理研究所兼任副教授。
台湾燃料电池电动机车的发展与展望左峻德(台湾经济研究院,台北市,中国)摘要:中国台湾2300万人中有1100万辆机车,但这些内燃机车对环境造成严重污染。
为了减少污染,必须将传统机车生产技术与高科技电池技术或燃料电池结合起来,使传统机车产业技术升级为高技术的绿色机车工业。
但遗憾的是电动机车市场还达不到预期的目标。
主要原因包括铅酸电池和镍氢电池的性能太差,充电站不足,为了从技术上解决电动机车的问题,燃料电池厂商要与机车制造厂商结合起来,开发钛氢铝罐。
关键词:电动车; 燃料电池; 空气污染中图分类号:T M 911 4 文献标识码: 文章编号:1001-1579(2002)03-0181-03The development and prospects of fuel cell scooters in TaiwanZU O Jun deAbstract:T here are 11million scooters over 23million residences in the 36thousand square kilometer area in T aiwan,China.However,internal combustion eng ine scooters cause ser ious environmental pollution.In or der to reduce the pollutes of scooters,t he productio n technology of gasoline engine scooters w ill integrate the technology of batter y or fuel cell.T he producer and consumer of electric scooter w ill be hig hly subsidized.T he traditional scooter industry could be upgr aded to the high tech gr een scooter industry.U nfortunately,the electric scooter mar ket could not reach t he expected targ et.T he main reason includes the poor performance of lead acid or nickel hy drogen batter ies,and the lack of recharg e station.I n order to solve the problems o f battery powered electric scooters technically,fuel cell dev eolpers must cooperate with scooter producers to develop fuel cell powered scooter with metal hy dride canisters.Key words:electric scooters; fuel cell; air pollution台湾省是世界上使用机动车密度最高的地区,在2300万居民当中,有1100万辆机动车,88%以上家庭拥有一部以上的机动车。
机车每年排放33万吨CO 、9万吨碳氢化合物,分别占台湾总排放量的12%及8%,排放183万吨CO 2。
为减少污染物排放,台湾自1998年开始推动 发展电动机车行动计划 ,将传统机车的生产技术,结合高科技电池技术或燃料电池,培育出具有国际竞争力的环保机车产业。
经过3年推动,电动车市场并未能如期发展,因为消费者不满意传统电池(铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池)电动车的充电时间太长、行驶里程太短及充电站数量不足等问题。
为改进电动车的性能,开发出世界领先的燃料电池电动车,并采用钛氢铝罐(Metal hydride canister)交换式设计,使电动车性能可以媲美汽油引擎机车,克服燃料补给站数量太少的问题。
燃料电池电动机车的实验样车2002年可以进行大型车队示范运行。
1 机车及电动机车产业发展现况机车产业是台湾省传统代表性产业之一,发展历史已超过50年,属于相当成熟的产业。
有8家主要整车制造商,400多家零组件制造商,2000年整车产值为新台币367亿元,机车零组件产值为259亿元,分别占机车工业产值的58.6%及41.4%。
机车产业的市场结构是以3大领先厂商(三阳、光阳工业及台湾山叶)主导市场,2000年的市场占有率为88%,其次为台铃及摩特动力两家公司,各占市场6.76%及3.61%(详见表1)。
2000年机车销售量为112 1万辆,较1999年衰退5.34%。
其中,内销量为75 9万辆,较前一年减少4.74%,而出口机车量达36 2万辆,亦较前一年下跌6.57%。
目前以125为主流,50居次。
2000年光阳工业推出豪迈系列及三冠王车型,销售量达16 9万辆,三阳工业推出悍将及Smile 车款,销售量为16 7万辆,而山叶推出迅光及风光车款,销售量亦达12 2万辆。
总计125销售量49 8万台,约占机车总销售量的44%,较50车型的26%高出甚多。
电动机车产业是新兴产业,台湾自1998年开始推动电动机车,初期发展目标是1999年产1万辆,2000年开始电动机车销售量应占机车组销售量的2%,或应达15万辆。
1999年电动机车的销售量仅达5131辆,2000年时,销售量仍未有起色,只有10052辆。
为推广电动机车,自1998年起针对电动机车的性能给予各种补助,补助金额曾高达新台币3 3万元,几乎与同级汽油引擎机车售价相当,但是电动机车仍然不受消费者青睐。
根据调查第32卷 第3期2002年 6月电 池BA T T ER Y BIM ON THL YVol.32,N o.3Jun ,2002表1 2000年台湾机车销售统计Table 1Sales of in T aiwan,2000辆厂名规格S pecifi cati on 三阳光阳台铃台湾伟士伯台湾山叶摩特动力永丰合计本期合计/%507925995426160847406819535935429372626.11706996990.06802224430822522 2.09037697208842890234763818 5.671003837467883161095815920774018818516.72110171717170.1512516715616932820656217912199014282357251249846044.311501191037112940219354434 4.8425012541254 1.11本期小计334396371.00376033248727738040617377226521121310100占有率%29.7332.98 6.760.2224.66 3.610.03 2.01100去年同期35403142668963545246528814528237592247721188426占有率%29.835.95.40.224.3 2.40.1 2.1100.002001年资料来源:台湾区车辆工业会。
表2 各种机车性能比较 Table 2 Comparison of scooters performances性能Performances单位125cc 内燃机引擎铅酸电池ZESI ZESII ZISIV(2002年)机速km/h 85~9050355585爬坡力(8度坡、60kg 负载)km/h 602418-40续航力km/h 240(6liter gas tan k 30km/h)382570160(4cainsters 30km/h重量kg 105~110125*********定速耗能(30km/h)W h/km 31522272520燃料填充(交换时间)h 0 03710 020 03噪音db 7565706565最大马力W 7400~7500rpm 6000最大扭力nt m 10~6000rpm10污染排放S O x g/km 0 210000CO g/km 3 50000CO 2g/km 570000NO xg/km2000使用年限预估10年(每天53min)预估15年(每天53mi n )预估10年(每天70mi n )显示,电动机车使用者不愿意再购买电动机车之原因,以 电池充电一次只能行驶30~40km 占63%,其次是 电池充电需要5~8h 占50%,再其次是 车体重量为120kg 太重 占48%, 电池充电站不足 占39%。
由此可见,电动机车需在续航力增加、充电时间缩短、电池重量减轻及充电站普及化等问题获得解决后,才有可能与一般传统机车相互竞争,并在消费者考虑环保效益下,增加电动机车的购买意愿。
由于现行电动机车全部采用铅酸电池,而铅酸电池的性能在短期无法大幅改善,因此,机车厂商转而寻求更先进的锂离子及燃料电池技术。
经过1999年至2000年的研发工作,工业技术研究院及亚太燃料电池公司分别完成锂离子及燃料电池电动机车的实验样车(Prototype),2001年则对实验样车进行测试及整备工作,预订于2002年进行示范运行及批量生产的准备。
2 燃料电池电动机车的技术可行性电动机车采用燃料电池由美国琼斯基金会于1998年首先提出,2000年组装世界第一部燃料电池实验机车(ZESI,如图1)之后,获得证实。
ZESI 采用质子交换膜型燃料电池(PEMFC)及金属贮氢罐(M etal hydr i de canister)储、放氢技术,将一部铅酸电池电动机车改装成燃料电池电动机车。
根据实测结果,极速为35km/h,续航力为30km,车重为130kg 。
ZESI 的外形及性能虽然不能与一般汽油引擎机车相比,但这是一项技术上的突破,确认燃料电池可应用于电动机车。
2000年3月台湾第1家燃料电池公司成立,开始从事燃料电池组、储氢罐的开发与燃料电池系统的整合,并进行第2代燃料电池电动机车的开发。
在第2代燃料电池实验机车的设计上,图1 世界第一部燃料电池实验机车Fig.1 T he first prototype of fuel cell scooter技术发展方向上均承袭第一代的观念,但有更先进的技术应用。
燃料电池组体积为6.5dm 3,重量为9.8kg,一般发电量为3kW,最大发电量为5.5kW 。