首頁 ﹥ 沼氣發電 與 燃料電池簡介 > 活動 > 燃料電池產品簡介 2014-10-15
燃料電池產品簡介
燃料電池是將儲存在燃料中的化學能直接轉化為電能的一種能量轉換裝置，是一種能量轉換效率高的化學電源，其工作安靜噪音低，無污染，唯一排放的是純淨的水，在清潔的動力電源、分散式電源、後備電源，可擕式電源等領域具有廣泛的應用前景。
SOFC發電系統排放的尾氣主要為水及高濃度的二氧化碳，對於後續二氧化碳的捕捉及貯存作業，具有極高的商業利基；此外SOFC系統產生的高階熱能可結合採用熱泵技術，使熱能得到充分的回收與利用，具有發電、制冷熱等多重功能及低碳排放之特性，電能效率可達50% 整體效率85% 遠高於傳統發電30% 效率或其他類型的發電系統，在清潔新能源的技術產品發展中具有競爭優勢。
基於中心發電站與分散式發電站聯合的產業目標，降低成本和提高性能，對分散式電源提供一個客觀的技術支援，燃料電池是模組化、可擴展的技術，並且SOFC高溫燃料電池的燃料使用廣泛（例如煤氣化合成氣，天然氣，柴油，生物質氣等）同時能夠忍受一定含量的污染物如硫；因此SOFC技術在達成清潔能源，降低成本和提高發電效率等具有多方面的競爭優勢。
固態氧化物燃料電池（SOFC）在所有燃料電池系統中不僅效率最高，可應用於分散式之熱電共生電源，因此是最具有發展潛力與競爭優勢的綠色清潔能源之一。
高效率的SOFC燃料電池技術發電系統，已被世界各國紛紛將其列為其國家達成淨煤減碳目標、成為全球新興能源產業節能減排的一項重要能源技術。
基於對於氫能燃料電池系統實現能源來源多元化、運行高效化、和排放近零化的認識，各國政府均大力給予政策支持，並且都制定了相關的氫能與燃料電池產業的未來發展藍圖。
目前對燃料電池技術的開發集中在電動汽車，備用電源，分散式能源發電系統供電站，和輔助電源方面，還有些公司致力於電動自行車摩托車叉車產品的開發；其中產品的性能價格成本，和加氫供氫技術是燃料電池產業化的瓶頸所在。
全球各大汽車公司紛紛注入高額經費研究氫能燃料電池，例如歐盟的CUTE計畫（歐盟燃料電池公車示範運行計畫）、加拿大溫哥華燃料電池汽車計畫、美國燃料電池公車示範運行計畫、加州氫能高速公路計畫等。燃料電池汽車運行在技術上的可行性已經得到初期可行的驗證，產業化的主要障礙還是集中在耐久性和成本問題上。
全球各大汽車公司紛紛注入高額經費研究氫能燃料電池，例如歐盟的CUTE計畫（歐盟燃料電池公車示範運行計畫）、加拿大溫哥華燃料電池汽車計畫、美國燃料電池公車示範運行計畫、加州氫能高速公路計畫等。燃料電池汽車運行在技術上的可行性已經得到初期可行的驗證，產業化的主要障礙還是集中在耐久性和成本問題上。
從最新的燃料電池研發及產業化進展來看，國際上普遍認為燃料電池應用於各種備用電源產品市場、分散式能源發電供電系統、可望在近期開啟實現產業化進程的各項競爭；尤其在SOFC技術方面的燃料電池產品，性能價格匹配條件要比僅使用電池驅動的系統產品優越許多，大批量生產製造的成本價格，可以降低到與一般電池電力、城市電網、汽柴油發電機電力等相互比較更為優異的水準，具有很強的價值競爭力。
燃料電池中以固體氧化物燃料電池（SOFC）發電系統，具有最高效率的電性能和燃料選擇的靈活性，可以在數瓦到數兆瓦的很寬泛的功率範圍上實現應用；其在市場上已經成為許多區域能源投資的新產品，很多科技能源公司正在開發多種用途的SOFC電池堆和發電系統，有些開發廠商已經擁有了初步完整的燃料電池技術發電系統產品，並且有計劃的推向初期市場！
燃料電池中以固體氧化物燃料電池（SOFC）發電系統，具有最高效率的電性能和燃料選擇的靈活性，可以在數瓦到數兆瓦的很寬泛的功率範圍上實現應用；其在市場上已經成為許多區域能源投資的新產品，很多科技能源公司正在開發多種用途的SOFC電池堆和發電系統，有些開發廠商已經擁有了初步完整的燃料電池技術發電系統產品，並且有計劃的推向初期市場！
原理說明：
燃料電池技術與傳統的內燃機、發電機相比，省略了機械結構、減少噪音，並可藉由電化學反應將燃料的化學能直接轉化為電能，具有比較傳統發電為高的能量轉換效率。燃料電池技術產品大致可以區分為下列幾種類別：
- 高溫固態氧化物燃料電池_(Solid oxide fuel cell，簡稱SOFC)
- 質子交膜燃料電池_(Proton exchange membrane fuel cell，簡稱PEMFC)
- 直接進料甲醇燃料電池_(Direct methanol fuel cell, 簡稱DMFC)
- 鹼性燃料電池_(Alkaline Fuel Cell ；簡稱AFC)
- 磷酸型燃料電池_(Phosphoric Acid Fuel Cell；簡稱 PAFC)
- 溶融碳酸鹽燃料電池_(Molten Carbonate Fuel Cell；簡稱MCFC)
在不同型式的燃料電池當中，固態氧化物燃料電池Solid Oxide Fuel Cell ( SOFC )可以使用多種燃料如氫氣、天然氣、生質燃料、煤化合成氣、可燃性廢氣，以及多種碳氫化合物作為燃料，低的NOx、SOx和HC 等污染物的排放、產生的CO2容易收集，在新能源發電領域具有特別廣泛的適用性。
SOFC在氧化反應的過程中，氧離子與氫氣、一氧化碳等氣體進行反應產生電能並生成水、二氧化碳及釋出熱量。具有比較高的理論發電效率、和能量利用效率，元件結構簡單、低的製造成本、很高質量的產熱、和簡單的整體性系統。SOFC在陰極層氧氣與電子作用成為氧離子，其後氧離子穿越電解質到達陽極層，在陽極層燃料與氧離子作用釋放電子，這些電子經過外部電路後又回到陰極，經過外部電路的電子流與電解質內的離子流形成平衡。
SOFC本身發電效率高達50%，當結合熱電共生時整體效率可達90%，輸出功率0.6W～0.8W /㎝2以上，SOFC燃料電池作為一可模組化的發電系統，主要應用範疇含輔助電源供應及定置型發電系統，其功率範圍從一般家用的kW 級、社區用的百kW級、至發電廠用的數百MW，為世界各國積極開發的新能源技術。
