2006年07月11日
氫能燃料電池革命
中國大陸的863計劃中有關電動汽車項目, 基本上有這樣一個方向:大陸政府以商業化燃料電池車, 作為長期主要的戰略工作目標; 至於油電混合動力車, 則讓市場自己選擇發展; 另外將柴油車和乙醇汽油作為因應汽油能源壓力的短期應急措施!
而我國台灣在2005年第七次國家科技會議, 則把省能複合動力車輛相關技術, 作為2008年以前的主力發展目標, 2009年才把燃料電池複合動力車輛作為我國節淨車輛方面的一個選項.我們前面說過, 目前的油電混合車, 主要還是依靠傳統汽油內燃機來推動運轉, 至於另外搭配的電動馬達和鎳氫電池組, 主要是用來提升汽油的使用效率, 降低排污用的; 所以, 不管油電混合車多麼省油, 無疑的, 他還是得依靠汽油, 如果連一滴汽油都沒有, 效率再高的油電混合車, 還是沒辦法動.
所以, 有些汽車專家把油電混合車當成是過度性產品, 甚至當時世界第一大車廠通用汽車都不願意投資開發油電混合車, 而把研發主力放在燃料電池汽車, 將使用氫為主要能源的燃料電池當成未來的明星汽車動力源!
但是, 事實上, 現在證明日本豐田汽車的油電混合車相關創新技術, 是可以繼續應用在使用各種不同能源的進階汽車產品上. 我們可以如此理解, 未來階段性的, 為了降低汽車的整體成本, 讓燃料電池車能夠提早一點商品化, 進入市場; 我們還是可以選擇複合式引擎, 只是將內燃機和電動馬達的角色對換, 改成”電油 ”混合車.
也就是說, 未來我們可以將燃料電池, 當成汽車的主要動力來源, 但是仍然搭配傳統的小型汽油內燃機( 或者是燃燒柴油, 瓦斯, 乙醇, 甲醇, 氫氣等燃料的小內燃機引擎也可以 ), 作為輔助功率來源; 藉此提升汽車的加速和爬坡能力, 如此就可以採用相對較小的燃料電池, 順利的降低燃料電池汽車的成本.
當然, 我們也可以沿用油電混合車的” 再生式煞車 ”系統, 將超級電容器或鎳氫電池( 鋰電池 ), 作為輔助的電力來源, 如此也可以降低燃料電池的負荷, 採用較小功率的燃料電池, 降低汽車的製造成本.
談到燃料電池, 早在1839年英國法官和科學家威廉.葛羅夫( William Robert Grove )就發現將氫和氧反應, 可以使得我們熟知的”水電解”產生氧氣和氫氣的化學反應過程, 逆轉產生電流. 當時格羅夫將兩個白金絲, 分別放入裝滿氫和氧的試管內, 再將這兩個試管浸入稀釋的硫酸溶液中, 氫氣和氧氣即可因為電化學反應, 而使得直流電流開始在兩個電級之間流動, 同時氫和氧的試管內則生成了水, 格羅夫因而發明了燃料電池
由於燃料電池, 主要是將儲存在氫( 也可以使用其他的燃料, 如甲醇, 碳, 人體內的葡萄糖, 天然氣等 ) 和氧化劑( 通常是空氣中的氧 )中的化學能, 不必經過燃燒和轉動發電機的過程, 就直接轉化為電能的一種新的發電裝置. 因此, 燃料電池的能量轉換效率可以高達百分之六十到八十, 實際使用效率是傳統內燃機的2~3倍.
另外, 除了水和電之外, 燃料電池幾乎沒有任何副產品, 非常乾淨, 沒有環境污染的問題, 而且工作時很安靜, 沒有機械磨損, 又具有可靠性高, 容易維修的優點! 因而燃料電池被認為是二十一世紀全新的高效, 環保的發電選擇之一.


