借力使力 台達進軍氫燃料電池

(台北內科週報第614期/2024年1月22日-2024年1月28日)

【ESG促進平台】氫能源有高熱值、低汙染的特性,將在全球淨零排放的轉型中扮演重要的角色,台達鄭平執行長表示,在氫燃料電池方面,具有供電穩定、高效率的優點,除了能完善微電網和分散式電網的建置,在資料中心、半導體產業及精密工業等關鍵設施中的需求也將持續成長;在水電解製氫方面,化工、電力、煉鋼等產業也積極開發以綠氫取代化石原料的製程,以降低碳排。

台達1月18日宣布,與燃料電池發電及水電解製氫技術領先的英國上市公司Ceres Power Holdings plc(以下簡稱Ceres)的子公司Ceres Power Limited簽訂約43百萬英鎊的氫能源電池堆技術移轉及授權合約,開啟長期合作,結合台達全球領先的電力電子、控制、散熱等關鍵技術,台達將開發完整的固態氧化物氫燃料電池系統(SOFC, Solid Oxide Fuel Cell)和水電解製氫系統(SOEC, Solid Oxide Electrolysis Cell),預計於2026年底開始生產,針對台灣與全球的微電網發電、化工、製氨、能源、交通載具、鋼鐵等相關產業提供高效率燃料電池及水電解製氫解決方案。

▲台達氫能源應用新事業發展部蔡文蔭總經理(左)與Ceres執行長Phil Caldwell代表雙方簽訂:氫能源電池堆技術移轉及授權合約(照片係台達電子公司提供)。

鄭平執行長指出,以Ceres領先的固態氧化物電池堆技術,加上台達深厚的電力電子與散熱技術,我們的目標是,開發出高能源轉換效率的燃料電池與水電解製氫系統,並進一步完整台達在基礎設施的布局,以科技協助全球減碳的進程。

Ceres執行長Phil Caldwell表示,很高興能夠與台達合作,台達不僅擁有布局全球的生產實力,同時累積了深厚的電力電子技術,以及低碳解決方案的整合經驗,相信結合我們的SOFC及SOEC技術,台達將能為客戶打造高效潔淨的氫能源解決方案。氫能是未來可靠、永續的電力系統中的關鍵,此次技術授權合作,將會是雙方攜手加速氫能產業發展的第一步。

取得關鍵的電池堆技術授權外,台達亦將於台南廠區建立淨零科學實驗室,開發包括氫能源的尖端零碳科技,並厚實相關應用領域研發能量。而在Ceres工程服務協助下,台達台南廠區預計於2024-2026年完成產品開發與產線建置,並於2026年底開始生產。將氫能源系統結合其既有的微電網、能源管理等多元方案,台達將能為客戶打造更具彈性的低碳基礎設施。

▲台達將於台南廠區建立淨零科學實驗室,開發包括氫能源的尖端零碳科技,預計於2024上半年啟用;圖為實驗室的模擬圖(照片係台達電子公司提供)。

固態氧化物電池堆,是氫燃料電池(SOFC)與水電解製氫(SOEC)的新型關鍵核心技術,在氫燃料電池的應用中,可以藉由氧氣與氫氣或甲烷反應產生電力、水及熱,發電效率可達60%,若搭配熱回收系統,整體效率更可高達85%,明顯高於集中式燃氣發電機組40~50%的效率;由於氫燃料電池發電設備,可直接建置於有用電需求的場所附近,能避免電網傳輸的能源耗損,以及傳輸過程中難以控制的電力不穩因素,適合需要穩定電力的設施採用。

該技術應用於水電解製氫系統則能透過電解水產生氫氣,耗電較其他低溫型的製氫技術少25%,若利用客戶製程中的廢熱更能降低30%以上的耗電,且更加省水;若採用再生能源進行電解,則能產生零碳的綠氫,可取代鋼鐵業、化工業製程中使用的化石原料,有效減少碳排。搭配碳捕捉技術,綠氫也能用來生產碳中和的合成燃料e-fuels,為使用內燃機的載具、船舶、飛機等提供一個低碳的能源選項。

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