2016年10月能源報導-校源巡禮
期別
2016年10月
頁次
40
單元
校源巡禮
標題
儲能與電動車技術的關鍵推手─元智大學燃料電池中心
內容 撰文、攝影/鍾嘉雯
受訪/元智大學燃料電池中心 翁芳柏主任
資料提供/元智大學燃料電池中心

人才的培養,仰賴長遠的教育規劃,能源領域博大精深,更需要足夠的教育資源挹注。元智大學燃料電池中心自2000年成立至今,研究與開發燃料電池關鍵零組件技術,培育超過200名碩博士人才,且主導「氫能與燃料電池產學聯盟」,整合氫能、燃料電池與鋰電池混合動力之研究技術,成果豐碩。

詹前校長領隊,專攻燃料電池

2000年,專攻燃料電池、在美任教長達30年的詹世弘教授返臺,接下元智大學校長暨遠東能源講座教授一職,在經濟部能源局能源科技研究發展計畫的經費支持下,成立了國內第1個跨領域燃料電池中心。

燃料電池中心創始之初,元智規劃出150坪的場地,建立跨領域的燃料電池六大核心技術實驗室,投入儀器、場地設備資金新臺幣3,000萬元以上,專職研發行政人員8人。下了如此大功夫,就是為了集中資源,做出頂尖的燃料電池研究。

燃料電池中心翁芳柏主任回憶中心創始之緣由:「詹世弘校長應聘回臺,訂下的目標,就是發展出元智大學的特色。在大家腦力激盪後,元智成立綠色科技研究中心與通訊研究中心,因為詹校長專業的緣故,綠色科技研究中心拿到的計畫9成以上都是燃料電池計畫,對內雖然還是叫『綠色科技研究中心』,但對外都直接稱呼『燃料電池中心』了。」

研究計畫、申請專利一把罩

燃料電池中心的成立,集合了頂尖人才與資源,經濟部技術處的學界科專計畫發展高效率低成本之燃料電池關鍵技術、能源局第2期四年計畫發展高溫質子交換膜燃料電池關鍵零件,都是由燃料電池中心一手包辦。2006年起,燃料電池中心成為教育部「邁向頂尖大學計畫」之「頂尖研究中心」,更加速提升研發水準,朝向國家級燃料電池中心邁進。

除了經濟部與教育部外,其他政府研發單位如科技部(前為國家科學委員會)、中山科學研究院、核能研究所等,許多產學研的共同研發及技術轉移,燃料電池中心皆不落人後。翁芳柏主任說明,目前申請的專利已有80多項。

產學合作、人才培育不遺餘力

2013年,燃料電池中心主導成立「燃料電池與氫能關鍵技術產學聯盟」,將研發能量推展到氫能、燃料電池與鋰電池混合動力整合之創新先進技術,聯盟會員間可共享專利、技術移轉與互相授權,對我國廠商的研發水準及產品競爭力具正面效果。

燃料電池中心研發團隊包含機械、化工與材料、電機及管理學院等20餘名教授、專任研究員及博士後研究,中心創辦16年來,已培育超過200名碩博士之專業人才,也積極與國外產學單位進行技術合作、學生交流、共同發表論文等等。

「儲能跟電動車這些領域受到重視,讓氫能與燃料電池技術有更大的發展空間。」翁芳柏主任點出燃料電池的潛力。經濟部能源局在2013年進行20kW燃料電池家用汽電共生(CHP)示範計畫,2015年高力熱公司推出700W天然氣重組質子交換膜(PEM)燃料電池CHP系統產品;台電公司、中鋼公司購買德國Sunfire固態氧化物燃料電池(SOFC)CHP系統進行測試,再加上臺灣為美國Bloom Energy公司相關電力產品代工,1年產值新臺幣20億元。引進國際技術與市場後,搭配上中下游的產業鏈,臺灣的燃料電池產業發展空間實是大有可期。

再生能源與電動車,帶動氫能與燃料電池發展

在全球面對氣候變遷與石油價格波動的挑戰下,發展再生能源被視為各國的能源政策重頭戲,穩定再生能源的儲能裝置也隨之躍升國際舞臺,2014年,美國以國家優惠政策推動大型建置,在加州與康乃狄克州等東北地區,將燃料電池做為微電網彈性操作的關鍵;日本有超過11萬戶使用家用燃料電池;韓國則設置燃料電池發電廠提供電網運作。

燃料電池電動車的商業化進程,則讓燃料電池的市場更加展開。「燃料電池的商業化需要投入大量的時間與物力成本,一開始不一定會賺錢,但真的量產後一定會一直有進展。石油遲早會用完,或是少到貴得大家用不起,像TOYOTA這樣的大廠會考慮到能源轉型或是環境問題,就會去發展燃料電池的相關技術。」翁芳柏說。

2014年北美有超過7,500臺以燃料電池為動力的貨運車;南韓現代汽車則在美國南加州推出燃料電池汽車租賃業務;同年日本TOYOTA的Mirai燃料電池車上市,預計2017年將增加產能至3,000臺;電動車跟燃料電池的能源效率都比傳統引擎車高至少1倍以上,也是各國積極發展燃料電池車的原因之一。

燃料電池出頭天,人才缺口待補上

燃料電池領域正在蒸蒸日上,只不過國內的人才培育還需要更多的努力,「在頂大計畫期間,元智成立了能源研究所,但頂大計畫結束後沒有經費,就關掉了,說這領域沒有人才的需求。」提及這段過往,翁芳柏主任語帶惋惜。在過去系統性的人才培育下,目前臺灣燃料電池產業中的人才,大部分都與元智大學的燃料電池中心息息相關。未來在儲能領域或燃料電池產業的發展上,若我國要迎頭趕上,需要有具規模且長遠的規劃。

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