工研院推动下世代洁净能源

看好未来氢应用产业发展需求，以及氢能发展对净零排放的重要性，经济部技术处与能源局积极投入与规划，支持工研院发展「载具」、「工业」、「发电」三大氢应用领域，如氢气的燃料电池系统、提供未来氢能车所使用的高安全储氢瓶、运用在半导体产业及废弃物处理的工业余氢发电系统和未来利用太阳能、风力等再生能源电解水的产氢系统等技术，协助产业掌握氢能商机，打造台湾氢能产业链，共同迈向零碳未来。

载具应用：发展高安全、轻量化储氢气瓶，助储氢气瓶产业国产化看准未来氢能在能源需求的占比、于陆海空交通工具的应用、加氢站取代加油站、氢燃料电池等发展商机，相关投资方兴未艾。氢气为气态燃料，须以高压储氢瓶盛载，才能安全地储存与输送，工研院透过纤维复合材料技术与自动化缠绕制程技术，成功开发高安全、轻量化、耐腐蚀储氢瓶，储氢瓶重量比一般储氢瓶少了60％的重量。已完成基于机械手臂的自动化缠绕制程系统，相较于传统龙门型的纤维缠绕专用机，大幅降低建置成本，也更具小量多样的生产弹性。材料范围涵盖高温硬化至中低温硬化、干式缠绕或湿式缠绕等客制化材料技术及配套材料制程设备，搭配轻量化结构设计与力学分析，可协助复材高压储氢气瓶产业国产化。

发电应用：高效率技术金属双极板燃料电池、SOFC燃料电池及再生能源电解产氢系统，建立产业发电关键技术。

工研院研发之高功率金属双极板燃料电池组具有低成本、体积轻薄、高效率的特性，可作为交通载具或是利基产品使用，其随时开关的特性加工研院独有的低成本金属双极板设计、多层导电碳薄膜与电池模组化等专利技术，能有效提升电池功率密度与寿命，进而达到减碳效益。目前与捷克核能研究所（UJV）、捷克科学院（CAS）以及台湾6家厂商成立跨国金属板电堆研发联盟，共同开发电池、掌握关键自主技术，提升产业技术量能。此技术可应用于交通载具、可携式及备援电力市场，有助于减少交通及能源部门之碳排。

分散式SOFC（Solid Oxide Fuel Cell,固态氧化物燃料电池）发电系统，利用电化学反应将碳氢燃料能量转换为电力输出，具发电效率高（55％）、低污染排放、低噪音之特点，系统适用天然气、沼气、工业副产氢及纯氢等多元料源，为具潜力的氢能分散式电力技术，工研院借由投入本土化系统开发，以协助产业建立从组件到系统之完整能力。

为有效调节再生电力与并网利用率，电解水产氢技术是目前各国发展之重点技术，透过绿电所产生氢气可作为钢铁、石化业者之洁净料源，工研院透过镍系触媒与碱性膜材之研发，取代昂贵的铂铱触媒及氟系质子交换膜，建立自主化碱性膜电解水制氢技术，产氢效率达80％，降低产氢设备成本达30％，成为提供便宜的绿氢最佳方案。

工业应用：「低碳世代绿色甲醇生产技术」及「高效滤氢纯化模组」，打造台湾绿色供应链。

甲醇是重要化工产业基础原料，工研院透过建立高性能二氧化碳触媒氢化技术，将捕获的二氧化碳透过触媒直接与氢气作用转化成甲醇，取代化石资源，并具备高生产力与低温操作的特色，相较现有技术可节能20％及降低生产成本，具商业化价值。目前已与钢铁业与石化厂合作，能同时满足产业制程二氧化碳零排放及将废气转化高值化学品的需求，若结合使用再生能源，可达到负碳排的效果。

此外，透过高效率滤氢纯化模组可将半导体、石化等产业制程中的余氢进行纯化回收循环利用，透过低成本陶瓷金属材料部份取代昂贵钯金属，除具备成本优势外，透过筛分隔离与质传过滤双机制技术，体积只有一般市售纯化器体的一半、能将制程所产生的约70％余氢，纯化回收至产线再利用或是供给燃料电池发电，解决国内产业面临的碳排痛点。（文／工业技术与资讯）