Alec
隔壁棚在說本來以為沒希望的燃料電池現在好像做起來,所以我來轉貼一下自己五月貼FB的東西~~

在台灣能見度極差的燃料電池的事情,從90年代起,在我家晚餐時間看的NHK News就不時會看到。不過燃料電池使用的氫能源大量出現在日本新聞上,還是最近幾年的事情,算是標誌著離實用的腳步愈來愈近,不再只是個「聽說哪家廠商要投入這方面技術開發」的新聞類型。

TBS News一月有這段近六分鐘的報導,算是講了不少東西,底下就來導覽一下,看看大家的認知跟日本的現狀差距多少年...。

次世代エネルギー「水素」最前線、脱CO2社会へ向けて【SDGs】【news23】
Alec
影片從7-11的送貨氫能卡車開始。對比充滿電要一小時半的鋰電池電動卡車,加滿氫三分鐘,沒有廢氣,廢棄物只有水。
1:03 德國的氫能電車
1:16 示範燒氫不會產生二氧化碳
2:16 災害跟活動場地用燃料電池電源車。車輛本身是氫能驅動,航程一百公里,可連續發電72小時,產生的水也能拿出來用。
3:04 洛杉磯的碼頭邊,以2030年零碳排放為目標,日美共同實驗用氫驅動碼頭重機械。
3:33 講了這麼多,氫怎麼來?這邊鏡頭帶到褐煤樣本。抄維基百科:褐煤占全世界煤炭總儲量40%,褐煤電廠的污染物排放量要比消耗普通煤的電廠大。
3:51 澳洲一處褐煤礦場。如果不用燒的,而是用化學反應萃取褐煤中的氫,該礦場的褐煤蘊藏量估計足夠日本全國240年發電量。萃取氫的過程中生出的二氧化碳可以再灌回地底,不致於外洩到大氣中。
Alec
4:16 雖然沒有氫資源枯竭跟碳排放的問題,氫的運輸是問題。
4:32 世界第一艘液態氫運輸船。簡單講,就是用巨大的真空保溫瓶,運輸維持在零下253度的液態氫。川崎重工以10年後可以用船運輸150萬輛氫能車用量的液態氫為目標。
Alec
當時菅內閣的環境大臣小泉進次郎宣布不再對外國出口新的燃煤發電機
小泉進次郎氏が異例のテレビ出演 石炭火力輸出厳格化に「前代未聞だ」
Alec
當時日本環境省出了一段youtube影片介紹日本各地氫能供應鏈技術實驗範例,不過現在影片不見了。當時提了8個例子:
1. Toyota: 用再生能源電解水,但是這樣受限於再生能源跟水資源的供給。
2. AirWater + 鹿島建設 + 日鐵P&E(日本鋼鐵管線工程公司): 從家畜尿液獲得氣體萃取出氫,純化學反應。
3. 德山曹達株式會社(德山蘇打公司)+ 東ソー(東洋蘇打工業):回收氫氧化鈉製程中的氫副產品。
4. 昭和電工+TOSHIBA+MIZUHO+TOMOE+大和房屋:從回收的廢棄塑膠中萃取氫,供應東急飯店集團旗下川崎KING SKYFRONT東急REI大飯店用電、熱水跟暖氣所需能源的30%。
5. TOSHIBA+岩谷産業(家用瓦斯業者):小型水力發電機電解水
Alec
6. 日立製作所+丸紅:太陽能發電電解水產生氫。跟以上各家的差別是用日立自家開發的合金材料吸附氫,以固態形式配送給住宅、學校跟商業設施的氫燃料電池使用。
7. NTT+大日機械工業+大森建設+三菱化工機械:用風力發電電解水,生成的氫跟市用瓦斯混合運輸,末端的用戶設備再從管線中抽取氫跟瓦斯出來用,無論是給燃料電池用,或是一般市用瓦斯爐燒。
8. 大成建設+日本製鋼所:風力發電電解水+氫吸付合金運送
Alec
以上都看得到,吃不到。比較吃得到的,是......

燃料電池相關美股有PLUG,前幾年股價$2上下,今年初的高點是六十幾鎂。現在也還有$28塊錢。如果三年前丟 三萬鎂下去買,現在差不多可以退休了。
Alec
日本環境省新的水素社會宣傳影片...
水素社会 実現にむけた取り組み
Alec
Alec
P牌販賣中的家用燃料電池模組
パナソニックの純水素型燃料電池
Alec
【衝撃】産総研が開発した「酸素と水素を半永久的に作る装置」に世界が震えた!
除了上面提到的氫生產法,還有光觸媒分解水法。產總研說已經把光觸媒法做到效率足夠商用化的地步時,某位做了幾年可見光光觸媒的台灣某大學物理系教授姊姊跟我說,水分解產氫前幾年還能騙吃騙喝現在很難發文章了......
這就是台灣跟日本的技術差距吧
Alec
總之Stevens Creek Toyota的sales已經問我兩次,要不要把我的Prius Prime賣掉,換一台Mirai......

可是在米國只有加州有加氫站的當下,我不能開Mirai去西雅圖或紐約啊。
Alec
水素活用・CO2再利用で協力 日米首脳会談で表明へ(2021年4月6日)
四月美日高峰會,多數媒體焦點都放在共同聲明中出現了台灣(海峽)字眼,對聲明的其他細節視若無睹。在台灣海峽之外, 日本外務省版美日共同聲明
提到了另外兩個夥伴協議:
美日氣候夥伴協定 英文版
美日競爭力及強韌力夥伴協定 英文版

在氣候夥伴協定中,日本將分享開發幾十年了的氫燃料與二氧化碳回收技術。
Alec
日本人研發了幾十年的所謂燃料電池,其中基本概念就是把各種方式產生的氫,灌到燃料電池中的催化劑、薄膜上,跟空氣中的氧反應後,生出電力跟水。

燃料電池基本上還有分直接利用氫燃料的零碳排放型,與利用催化劑、薄膜等種種方法,將天然氣中的氫分離出來使用的類型。

前者有Toyota的Mirai氫動力車,今年的新世代產品續航力跟Prius油電車差不多,但是在吃氫不吃油之外,其實是掛燃料電池的電動車,而不是掛鋰電池的電動車。

後者Panasonic四月推出新的家用燃料電池產品,表定輸入市用天然瓦斯可輸出700W電力。
戸建一般地向け エネファーム | 商品ラインアップ | 家庭用燃料電池(エネファーム) | Panaso...
Alec
Panasonic這種吃天然氣的燃料電池標榜在同樣碳排放量下,比燒天然氣發電更高的電能輸出效率與廢熱再利用率及二氧化碳回收率。

比起供給受制於中國的鋰電池,即使Elon Musk覺得利用氫燃料又笨又危險,拜登政府還是傾向推廣燃料電池的應用來減少碳排放。

雖然我是個nobody,但是完全無視幾十年來燃料電池技術發展,把氫燃料跟火箭用的液態氫燃料做連結的Elon Musk明顯偏心鋰電池技術。

氫燃料的能量密度是同重量汽油的兩倍,所以現在就看得到氫動力車的續航力是鋰電力車的好幾倍。在材料科學解決氫燃料槽的安全問題後,最大使用方式的差異就在燃料電池必須補充燃料(天然氣或氫),鋰電池必須充電。
Alec
鋰電池充電慢有待改進,氫燃料電池補充燃料的充氫站要普及需要各國政府法規配合,天然氣燃料電池要有夠好的氫分離率。都還有待改進。

現行燃料電池技術無法調節輸出功率大小,只有開跟關的選擇,還是必須有鋰電池做調節;但是即使只是用鋰電池來調節,也可以有效減少對中國控制下的鋰礦藏依賴。

燃料電池發展幾十年,本來最大宗應用目標都是燃料電池車,作為取代汽油車的方案。

311大地震後,大家都看到地震後大規模停電,福島核電廠因為地震後推動緊急冷卻水用的火力發電機壞掉,外接電網也斷電,導致核反應爐爐心熔毀。

日本人痛定思痛,覺得這種緊急安全設備應該要用更安全、更獨立的電源來推動。有什麼東西是比火力發電機更安全、更獨立的?機體可以完全封閉,不怕地震跟海嘯的燃料電池。
Alec
所以在燃料電池車之外,本來就在研發燃料電池的廠商投入很大力氣做備援用燃料電池。然後又搭上節能減碳與分散發電跟輸送電危機處理風險的浪潮,開始出現家用燃料電池、大樓用燃料電池等等產品。

對台灣來說,就跟美國一樣,氫燃料當然是火力發電跟核能發電外的可能選項。氫的來源如果不是水,就是天然氣。雖然以台灣缺水的現狀說來,要靠離峰發電或再生能源來電解水顯然不太可靠,如果從天然氣分解出氫,能源利用率比火力發電高,不會有燃燒不完全的各種空氣污染排放,產生的二氧化碳也可以完全回收。

美日高峰會後,基於競爭力與強韌力夥伴協定,新出爐的政策還包括從五月中起,限制美國民間企業採用未經許可的中國製IT設備與服務:
New US rules restricting Chinese IT to impact 4.5m c...
Alec
再附會一下三接的時事來說,如果台灣天然氣供應充裕穩定,大可對各工廠推廣接天然氣管線的氫燃料電池,中長期來說肯定可以大幅舒緩台灣各大型電廠的供電負擔。對工業用戶來說,也可以提高供電穩定度。
Alec
再剩下的,大概就是「只能用日系、美系燃料電池嗎?台灣的燃料電池產業做得起來嗎?」的問題
Alec
還有十月 英國在台辦事處 與蘇格蘭氫能與燃料電池協會(Scottish Hydrogen & Fuel Cell Association)、台灣經濟研究院、台灣氫能與燃料電池夥伴聯盟共同舉辦台英氫能線上論壇,集結台英氫能與燃料電池相關業者一同探討未來合作領域,包括雙邊供應鏈合作,低碳氫能交通運輸,期待未來兩國在氫能產業共創雙贏合作商機。五家英國氫能相關企業也在論壇上深入報告,包括發展固體氧化物燃料電池的 Ceres Power公司、空氣與工業氣體處理專家Howden公司、綜合性能源服務公司Petrofac、研發氫能運輸基礎設施及氫與燃料電池系統工程的Arcola Energy、以及專門設計製造新一代氫能巴士的Alexander Dennis公司。
Alec
(以上有幾家上市公司,也可以觀察一下投資機會)
Alec
現代汽車的燃料電池卡車廣告,有點黑色搞笑 (lmao)
XCIENT Fuel Cell | "Birdsville"
Alec
屌皮酋長
QQ
日本人埋頭苦幹的水素エンジン美國人跟德國人進來撿現成
Alec
燃氫的內燃引擎跟燃料電池是不同回事啦。Toyota的拿來做跑車,三菱的是打算做飛機......因為飛機有推力要求,出力有限的鋰電池做電動飛機飛不快,要零碳排放又高推力還是得燒氫。
Δ晴//👟
我最近才接觸的其中一個原因就是公投中的缺電問題
稍微了解之後發現氫燃料電池可以藉由天然氣產生,如果未來要投資這方面的產業三接反而是很瞻前的方案
而且有很大機率將綠能比例調高,可以說是集優點於一身的解決方案
甚至看到有國家想要賣出使用綠能電解的氫,這些資料讓我從“核能才是唯一解”稍微偏離了
Alec
台灣跟他國的政策都不是我們管得到的,研究投資什麼能賺錢就很實在 (money)
Alec
已經在加州跟夏威夷販賣中的燃料電池車,來自Honda, Toyota與Hyundai。GM跟Ford的還在開發中。
Compare Fuel Cell Vehicles
Alec
韓國基本也是要走氫能社會的路
South Korea’s Hydrogen Industrial Strategy
Alec
東京瓦斯公司去年夏天開的加氫站,由天然氣轉換來的氫,氫產能可以在一週間供應140台以上燃料電池巴士的用量
国内最大級の水素ステーションを公開 東京・豊洲
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