2008年4月26日 星期六

燃料電池應用優勢概論


   想像不久的將來,車子不需要加油、電子產品不需要電力燃料、行動可攜式設備不需要使用電池,那是多麼環保與美好的一副景象。近幾年來,由於燃料電池(Fuel Cell)的技術獲得創新突破,再加上環保問題與能源不足等多重壓力相繼到來,國際間各國政府與汽車、電力、能源產業等單位,漸漸重視燃料電池技術的發展。
   
燃料電池是高效率、低污染、多元化能源的新發電科技,而燃料電池的發電系統,不但比傳統石化燃料成本低,且有潔淨、高效率的好處。另外,更可結合核能、生質能、太陽能、風能等發電技術,將能源使用多元化、可再生及永續使用。燃料電池使用酒精、天然氣、氫氣、沼氣等燃料轉換成電流,藉由外界輸入的燃料 ( Fuels ) 為能量源,使其能持續產生電力,不須二次電池所需的充放電程序。可以替代汽車的內燃機,取代筆記型電腦的電池、手機電池、計算機、汽機車、游艇等設備之發電用。充電時,只要清空充滿副產品水的容器,然後再裝進燃料(酒精等燃料)即可。燃料電池簡單的說,就是一個發電機。燃料電池是繼火力、水力、核能發電之外的第四種發電方法。
   
儘管燃料電池(Fuel Cell)中文譯為「燃料電池」,但其實它並非電池,而是經由電化學反應產生電能之發電機,因此事實上更像一個特殊的環保發電機或內燃機。原因在於一般電池為封閉式系統,而燃料電池屬於開放式系統,它並不儲存能源,而是轉換能源。(圖一)為燃料電池與內燃機之比較,可以發現它們的相似性,不過燃料電池利用觸媒啟動氧化還原反應,不必經過劇烈燃燒即可產生能源,而直接由燃料氧化產生電能,因此其放電電流可以隨著燃料供應量增加而增大,若再將其串聯成電池堆(fuel cell stack),則可以提供更大電流或更高電壓,因而具有更高的能源密度。此外,燃料電池沒有電力衰竭及充電的問題,只要持續供給燃料及氧氣,便可持續發電。

關鍵字 : Fuel Cell,電池