演講者：亞太燃料電池科技股份有限公司黄林輝執...

Asia Pacific Fuel Cell Technologies, Ltd.Asia Pacific Fuel Cell Technologies, Ltd.DecemberDecember 19, 200719, 2007

演講者：

亞太燃料電池科技股份有限公司

黄林輝執行長

December 19, 2007 APFCT CONFIDENTIAL

Asia Pacific Fuel Cell Technologies 2

簡報內容簡報內容

•國際氫能經濟發展現況

•台灣燃料電池發展現況

•問題與討論



•國際氫能經濟發展現況



The Prospect of Hydrogen



• Develop our future hydrogen economy• Stabilize the CO2 concentration and climate • Protect the habitat• Conserve biodiversity• Save the environment

A Vision Decision for Every Nation



Path Path ●● Synthetic Middle Distillates (Synthetic Middle Distillates (SMDsSMDs) & ) & DimethylDimethyl Ether (DME)Ether (DME)●● H2 from Water by Electrolytic ProcessH2 from Water by Electrolytic Process●● H2 from Water via Complex ThermoH2 from Water via Complex Thermo--chemical Cycles Using Solar Heatchemical Cycles Using Solar Heat●● PolyPoly--generation based on oxygengeneration based on oxygen--blown gasificationblown gasification●● Consumer Fuel Costs ICE vs. H2 Fuel Cell CarsConsumer Fuel Costs ICE vs. H2 Fuel Cell Cars●● Options for CO2 DisposalOptions for CO2 Disposal

Non-Sustainable Sustainable



美國發展現況美國發展現況

•2003布希政府提出燃料電池倡議(Hydrogen Fuel Initiative, HFI)。

•2004推動2項氫能與燃料電池國家計畫

– Hydrogen, Fuel Cell & Infrastructure Technologies Program (HFCIT) 。

–FreedomCAR and Fuel Partnership



EERE EERE 預算預算H2 remains H2 remains EEREEERE’’ss top priority in top priority in FY2008FY2008



日本發展概況日本發展概況

•通產省（METI）推動之兩項國家計畫

•日本氫與燃料電池示範運行計畫(Japan Hydrogen & Fuel Cell Demonstration Project, JHFC)– JHFC第一階段從2002年至2005年，內容為燃料電池

汽車與巴士之示範與驗證，四年間共投入83億日圓的預算。

–JHFC第二階段從2006開始，加入電動輪椅與代步車示範驗證。

•家庭用燃料電池熱電共生系統補助計畫。



燃料電池輪椅燃料電池輪椅//代步車代步車((日本JHFC-2質子交換膜燃料電池示範運行計畫—2006/6/12開始)

其中之燃料電池組及燃料電池系統係由亞電獨家供應!!!

1kW氣冷是燃料電池複合動力發電系統:尺寸: 40 (L) x 26 (W) x 20(H) cm重量: 14.5kg w/o Ni-MH batteries



日本燃料電池車規劃時程與準則日本燃料電池車規劃時程與準則

時間 2 000 2005 2 010

階段基礎設施/ 技術示範階段導入階段普及階段

工作 • 第一階段燃料電池技術發

展策略

• 公家單位建構氫基礎設施

• 燃料供應系統發起者

• 導入公家單位或相關企業

• 第二階段燃料電池技術發展

策略

• 架構燃料供應系統組織

• 降低成本

• 鼓勵一般民眾購買燃料電池

產品

目標 • 示範運行驗證

• 建立燃料品質標準

• 2010 年前銷售 50,000 部燃

料電池汽車

• 2020 年前銷售 5 百萬部燃料

電池汽車



歐盟發展概況歐盟發展概況--過去過去

•「框架計畫(Framework Program, FP)」是歐盟會員國間重要之科研合作綱領與平台。

•能源並非FP6(2002-2006) 規畫之7項主要研究領域。

•FP6氫能與燃料電池總投入金額3億歐元。

•FP7(2007-2011)已將能源列入9大研究領域之一，氫能與燃料電池為能源領域排名第一的優先推動項目。



經費需求經費需求

•從2007-2015總經費為74億歐元，包含公家與私人資金。



歐洲 HyChain質子交換膜燃料電池示範運行計畫- 1

此計畫採用了由亞太燃料電池公司首先提出並倡議的交換式氫氣供應體系概念!!!



歐洲 HyChain質子交換膜燃料電池示範運行計畫- 2

計畫期間計畫期間: 2006~2010: 2006~2010

此計畫採用了由亞太燃料電池公司首先提出並倡議的交換式氫氣供應體系概念!!!



觀察觀察

國家/地區人事時物

美國白宮/

能源部

FreedomCar

and Fuel

Partnership

2004‐2008 汽車、貨車

HFCIT 2004‐2008 車輛、發電機

日本首相/

通產省

JHFC 2002

‐2011

汽車、巴士、輪

椅、代步車

1kW CHP FC

generator

發電機

歐盟歐盟執委

會/ HTP

JTI 2007‐2013 巴士、汽車、機

車、貨車、城市

車

台灣 ???/能源

局

??? ??? ???

Hydrogen Economy氫能經濟



•台灣燃料電池發展現況

―亞太燃料電池公司



H2 H2 EcnomyEcnomy Concept in TaiwanConcept in TaiwanCurrent Fact in Taiwan• Model of Thought• Culture• Technologies

Niche and Opportunities

Strategy



亞電基本資料

台灣總公司(新竹科學園區竹南基地)

• 成立日期: 2000年3月 (董事長: 楊源生博士)。

• 總公司設於台灣(新竹科學園區竹南基地)，並於美國加州設立分公司，共23人。

• Mission 使命與願景:

- 開發最先進的燃料電池技術- 將燃料電池及其終端應用產品快速商業化

• 已提出逾 250 件專利申請，已核准 97 件專利。專利申請區域包含台灣、大陸、

美國、日本、歐盟、加拿大和德國。

• 獲得獎項：

- 第五屆台灣金根獎- 96年度第十五屆台灣精品獎 (FCED測試機台系列產品)

- 96年科學工業園區優良廠商創新產品獎 (ZES V.b 燃料電池機車)



定位定位//營運模式及產品營運模式及產品

1. 定位與營運模式

定位主軸：100W~12kW 燃料電池組及系統供應商。

以亞電為主軸，垂直整合上下游策略聯盟夥伴共同領先進入市場。

持續投入研發確保技術領先 (核心技術：燃料電池組，控制器，系統技術，測試台技術、低壓金屬儲氫技術等) 。

銷售燃料電池測試機台及其他相關產品，提供客戶終局完整的燃料電池研發/產品開發解決方案與服務。

2. 已商業化之產品

燃料電池測試機台，單電池測試治具， 50cm2教育研究用電池組。

大型燃料電池測試台(目前只出售給特定對象或策略合作夥伴)。

40cm2氣冷式電池組，150cm2水冷式電池組，膜加濕器，低壓金屬儲氫罐，低壓金屬儲氫罐充氫／放氫設備 (需簽保密協定)。

氣冷式燃料電池系統，水冷式燃料電池系統 (需簽保密協定)。



2000 – 2003

2002 – 2005

2005 – 2006

2006 – 2010

技術建立階段 (燃料電池組／系統核心技術

及低壓金屬儲氫罐、快速接頭等相關組件開發)

亞電重要發展階段

系統應用開發階段 (協助終端產品開發者

導入燃料電池系統；供氫基礎設施建構企劃)

商業化產品挑選階段 (選擇具商業化潛

力之產品加速商業化)

商業化成熟階段 (透過合資或策略夥伴關

係進行商業化前之示範運行及量產上市)



商業化要素及發展進程商業化要素及發展進程

系統技術

商業化

核心組件技術

生產技術支援要素

材料成本控制

低壓金屬儲氫罐

膜加溼器

電池組

自動化

量產工程化

模組化設計

純FC及混成系統

性能驗證

供應鏈建立

耐久測試

智產權佈局

策略夥伴

供氫基礎設施架構

示範運行



APFCT Thoughts & Action

Success Factors for commercialization:

1. Technologies2. IP3. Cost4. H2 Infrastructure5.Government Policy


APFCT Confidential InformationAsia Pacific Fuel Cell Technologies

24

Road Map of Fuel Cell Commercialization Road Map of Fuel Cell Commercialization

(Fuel Cell) (H2 Storage) (H2 Supply)Material Material MaterialStack Design Tech. H2 Canister Tech. H2 Refilling Tech.Stack Production Equipment H2 Canister Production Eqipment H2 Refilling EquipmentStack Production H2 Canister Production Canister Distribution System

(Fuel Cell) (H2 Storage) (H2 Supply)

FC System Technology

End Products

Distribution Channel

H2 Infrastructure

Technology Developmement Road Map

Commercialization Road MapRegulation

(DRAFT)

(LAW)

Pre-Commercialization Product Infrastructure Concept

βPhase DemonstrationEnd Products H2 Infrastructure Realization

MARKET

Government



CENTRAL RECHARGE

End ProductManufacturerEnd Product

Manufacturer

EXCHANGE STATION

CONSUMER

DISTRIBUTIONEXCHANGE STATION

EXCHANGE STATION

H2 Infra./FC Products CommercializationH2 Infra./FC Products Commercialization ConceptConcept

Fuel CellManufacturer

Fuel CellManufacturer

H2 SystemManufacturerH2 System

Manufacturer

H2 SUPPLIERH2 SUPPLIER

H2 Canister Exchange


Asia Pacific Fuel Cell Technologies

Example of Idea:

End ProductsManufacturer

Gas Company DuPont

APFCTJSW

Logistic

Public Utility Technology Development

JSW(development of MH)

Providing MHAPFCT

(manufacturing MHC by using JSW MH)

Providing MH CanisterKur

(End Products Mfr.:

JSW

Providing MH Canister

Customer Worldwid

Regulation & Standard to be the important media for team up

Team Up to Lead the Fuel Cell CommercializationTeam Up to Lead the Fuel Cell Commercialization



0

2

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1416

18

電池

組技

術系

統整

合系

統組

件

測試

方法

生產

技術

燃料

供應

關鍵

組件

Num

ber o

f Pat

ents

20

22 已核准專利(97件)之分佈:

亞電的技術與成果亞電的技術與成果--111. 100W ~ 12 kW 質子交換膜燃

料電池組及系統核心組件技術

2. 100W ~ 12 kW 質子交換膜燃料電池應用系統技術

3. 低壓金屬儲氫罐及儲氫系統技術、充氫技術 & 氫氣供應體系規劃

4. 燃料電池測試技術

5. 燃料電池量產技術

24

Taiwan51

China16

US20

Japan8

EU1 Germany

1

Patents Granted by RegionsAs of Oct. 1, 2007



亞電的亞電的技術與成果技術與成果--221. 燃料電池組及加濕器

– 設計生產100W-12kW 之質子交換膜燃料電池組，為燃料電池產品之最核心組件

– 已擁有台灣、大陸、美國、日本、歐盟、德國專利權。

– 已成功應用於電動機車、電動輪椅、電動代步車、電動小火車、發電機等產品。

– 已在實際系統運作下，完成超過 3,000小時的耐久測試

– 功率密度達二倍之第二代燃料電池組開發中

– 已開發完成可搭配燃料電池組之高效率加濕器

2. 燃料電池應用系統– 已開發完成純燃料電池、燃料電池與超電容或

燃料電池與二次電池混合動力系統之技術，並擁有專利權。

– 整車控制結合DSP數位電子

– 系統零組件控制使用CAN-Bus

– 除開發燃料電池機車外，也提供燃料電池系統予其他有策略合作關係的應用產品製造商。

– 其他系統應用產品包括電動輪椅、電動代步車、電動小火車、發電機等。



亞電的亞電的技術與成果技術與成果--333. 燃料電池測試技術

– 原係內部為燃料電池組活化測試需求而開發

– 提供50W-12kW PEM and DMFC 燃料電池測試機台

– 非常適合做為大專院校/研究單位燃料電池研究教學與產業界入門之用

– 自有品牌商業化生產已四年– 亦供應其他燃料電池相關測試設備

與附屬配備

4. 低壓金屬儲氫系統與供氫體系規劃– 金屬儲氫被美國 DOE 公認為最安全

的氫氣儲存方式– 亞電成功開發低壓金屬儲氫罐技

術，並已獲得專利– 非常適合作為輕型燃料電池電動交

通工具之氫能源供應來源– 以低壓金屬儲氫罐為主所建構的氫

能供應體系既方便、安全，又可於短時間內以較低成本建立

– 已與策略夥伴完成相關營運規劃低壓金屬儲氫系統與充放氰設備

FCED測試機台已獲得台灣精品獎肯定!!



亞電的亞電的技術與成果技術與成果--445. 燃料電池量產技術

– 美國杜邦 (DuPont)對亞電燃料電池量產能力評比結果:量產能力高且生產成本低

– 亞電所設計之燃料電池組可自動化生產

– 自動化生產可增加品質穩定性以及降低製造成本

CoreTechnology 4

Stack Conditioning &Test Stations

CoreTechnology 3Hybrid System

IntegrationCore

Technology 2MH Hydrogen

Storage

CoreTechnology 1

Stack and Humidifier

StrategicPartners

H2 InfrastructureEnd Product

CoreTechnology 5

Automation VolumeManufacture

APFCTFuel Cell Scooters and

End Applications

CoreTechnology 4

Stack Conditioning &Test Stations

CoreTechnology 3Hybrid System

IntegrationCore

Technology 2MH Hydrogen

Storage

CoreTechnology 1

Stack and Humidifier

StrategicPartners

H2 InfrastructureEnd Product

CoreTechnology 5

Automation VolumeManufacture

APFCTFuel Cell Scooters and

End Applications

由第三者(著名燃料電池材料組件供應商)對亞電燃料電池技術所做的評比結果:

亞電燃料電池自動化量產設備

亞電具備可商業化量產的技術

ZES - 5



集中式充氫模式

供氫模式

• 採儲氫罐交換方式

• 交換地點: 加油站及便利商店

• 儲氫罐空罐之氫氣充填作業可採集中式充氫方式(於大型工廠進行製氫／純化／充氫)，亦可採分散式充氫方式(於中小型工廠利用重組器或水電解方式進行製氫/純化/充氫)

已與國內外公司共同成立工作小組(Working Group)完成供氫基礎設施營運規劃，將共同成立公司建置燃料電池機車之供氫體系。

供氫基礎設施架構與營運規劃

分散式充氫模式



亞電實際產品驗證紀錄影片亞電實際產品驗證紀錄影片

Video-1 (2004-11, 美國)

Video (2006-01, 日本東京)

Video-1 (2006-02, 台灣高雄)

Video-1 (2004-11, 美國)

Video-2 (2006, 日本北海道)

Video-2 (2004-01, 日本大阪)

燃料電池機車燃料電池機車

Video-2 (2007-04, 台灣高雄)燃料電池輪椅燃料電池輪椅

燃料電池代步車燃料電池代步車

燃料電池小火車燃料電池小火車



亞電燃料電池機車亞電燃料電池機車 (1)(1)

• ZES 係指 Zero Emission Scooter (零污染機車)

• 已有7年以上機車用燃料電池引擎系統的開發經驗, 共開發出8款燃料電池機車雛形車, 目前已經在做商業化的準備.

• 在燃料電池機車開發及使用交換式低壓金屬儲氫罐之氫能供應體系營運模式上, 居全世界領先地位.

2000/4 2000/10 2002 2003 2004 2005 2006/07

ZES 1 技術驗證

ZES 2 燃料電池系統測試

ZES 3燃料電池系統性能提升

Kurimoto國外客戶使用亞電燃料電池

機車系統

ZES 4.5商業化前之雛形車

ZES 4燃料電池系統性能提升

ZES 5商業化樣車



1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Yamaha Aprilia

Piaggio Honda→ 2002

ZES I ZES II ZES 2.5 ZES III ZES IV ZES IV.5

ZES 2.6 APFCT for Kurimoto

ZES IV.5 (adv.)

Yamaha

亞電燃料電池機車亞電燃料電池機車 (2)(2)

亞電

競爭廠商

ZES V.b



台灣燃料電池機車示範運行計畫台灣燃料電池機車示範運行計畫

• 亞電於2005年8月獲經濟部技術處科專計畫補助,進行燃料電池機車研發與示範運行

–進行20輛燃料電池複合動力電動機車開發與示範運行,進行使用者端測試

–供氫及儲氫罐交換體系之示範與驗證

• 參與公司/單位:

–亞電: 主導公司 - 負責提供燃料電池複合動力引擎系統

–工研院材化所:負責提供鋰離子二次電池與控制器

–台全 :負責提供馬達、傳動系統、機車車體與整車整合

–中油 : 負責建置並驗證交換式儲氫罐供氫設施

–車輛研究測試中心:負責整車測試與分析

• 計畫期間: 2005年10月1日 ~ 2007年3月31日 (已順利結案!)



商業化燃料電池小火車

商業化& 客戶端之耐久/可靠度測試 • 國立高雄科學工藝博物館委託亞電開發

• 自2006年1月起開始商業化營運

• 累積營運時間已超過899.35 小時；乘客已超過 36461人次 (截至2007/11/20止)

• 可視為在客戶/使用者端進行的耐久及可靠度的測試

低壓金屬儲氫罐及充氫站



燃料電池模組化設計及自動化生產—試量產線

燃料電池量產技術燃料電池量產技術

• 燃料電池模組( 2 cells/module)自動化生產製造設備。

• 產能：年產量1萬個電池組/三班制。

• 未來將配合電池組裝、活化設備以建立一完整電池組試量產線。



Stack Breadboard System Durability Test36-cell, 30A Test Period: 12/12/2005 to 9/28/2006

0

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0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Hours

Stac

k Vo

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0.04

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0.12

Std

Dev

iatio

n

Stack attitude change. Flip stack up-side-dow n.

耐久測試耐久測試 ((燃料電池組與系統燃料電池組與系統))

• 目前燃料電池組的連續運轉耐久測試已經達到3700小時 (測試時間: 2003年5月~2004年1月；測試單位：美國杜邦)

• 在系統驗證上，系統連續運轉模擬測試已經達到3400小時以上 (測試時間: 2005年12月~2006年9月；測試單位：亞電)



Water Jacket: Weight：1.045kgvolume：102*102*323mmHeat Transfer ability：13.16 Kcal/h°[email protected]/min

0

2

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Time (min)

Flow

rate

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m)

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Pre

ssur

e (p

sia)

HSC_FL(SLPM，50℃)-8.2slpm,5slpm-without STCR

HSC_FL(SLPM，50℃)-8.2slpm,5slpm-with STCR

HSC_PRES(PSIA，50℃)-8.2slpm,5slpm-without STCR

HSC_PRES(PSIA，50℃)-8.2slpm,5slpm-with STCR

Water Pump: Volume： 92*53*130mmFlow rate: [email protected]

Blower: Volume： Φ131*H72.2mmMaximum Flow rate: 309.3 sl/min

FC system Control Box: Modulated Control Box

City mode simulation

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Time(min)

Pow

er(w

att)

Monitor softwareConstant Power durability Test

HSC: Weight： 4545.1g (full)

4495.6g (empty)Usage: [email protected],30°C , 86%

0

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Pre

ssur

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sia)

HSC_FL(SLPM，30℃)-8.2slpm,5slpm

HSC_PRES(PSIA，30℃)-8.2slpm,5slpm

Stack: Peak power: 3322W＠160ANominal power: 1595W@60A

Humidifier:

BreadboardBreadboard系統耐久測試系統耐久測試



此次加速耐久測試執行以車測中心 (ARTC) 試車廠標準不良路為其行駛模式

2007/06順利完成1500公里

惡劣路面連續測試 (相當於

實際路面騎乘 50,000公里)

燃料電池機車實車耐久測試燃料電池機車實車耐久測試

Video (2007-06, 台灣車測中心)



其他燃料電池產品測試其他燃料電池產品測試 ––輪椅、代步車輪椅、代步車 ((日本日本))

•自2002年12月起與在日本的策略合作廠商Kurimoto, Ltd.(栗本鐵工所)公司合作，亞電已為該公司成功開發出燃料電池電動輪椅與電動代步車

• 電動輪椅與電動代步車所使用的燃料電池組與系統皆由亞電設計與製造

• Kurimoto已連續測試使用亞電所開發的燃料電池組與系統超過四年，目前正在日本政府的支持下進行示範運行

VIDEO-1 (2004-01 日本大阪)



其他燃料電池產品測試其他燃料電池產品測試 –– 機車機車 ((日本日本)) (1)(1)

2006年1月~2007年2月間，亞電所開發的第4.5代燃料電池機車 (ZES IV.5 adv.) 曾在日本北海道進行為期一年的測試，測試單位為亞電的日本策略合作夥伴JSW (Japan Steel Works, Ltd., 日本製鋼所)。



測試地點

JSW Muroran Plant

Hakucho BridgeHakucho Circuit

Muroran City Map

Higashi-Muroran Station

Muroran Station路長: 560m




測試方式 (啟動/停止測試):1. 量測時間、溫度、駕駛者體重、里程等。2. 依照以下的路徑開始試騎。3. 每10圈(=5.6km)更換駕駛者。

4. 氫氣燃料耗盡後，結束測試並紀錄時間、圈數、行駛距離等。

[1] 極速加速[2] 以時速30-40km行駛[3] 減速行駛[4]以時速20-30km行駛[5] 減速行駛[6] 停駛 30 秒[7] 加速[8]以安全的速度行駛[9] 停駛 30 秒

[1] [2]

[4]

[3]

[5][6][7]

[8]

[9]

VIDEO (2006, 日本北海道)




•問題與討論



聯聯絡絡資資料料

歡迎隨時來電或來信討論燃料電池的應用與合作!!

(350) 苗栗縣竹南鎮科東三路22號4樓

電話: (037) 584-019 傳真: (037) 584-020

Email: [email protected]

聯絡人: 黃林輝總經理 ; 蔡季芬業務經理 (分機106)

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