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博世打造長程運輸動力系統 燃料電池成未來交通關鍵
CTimes陳念舜 報導
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由於電動交通正在加速發展,對於人類未來藉此減少因交通運輸等移動污染源排放的CO2至關重要。但考量到現今技術條件下的電池重量、冗長的充電時間及有限的續航力,僅使用電池提供電力的動力系統成本效益,似乎不是需要長途運輸、載重40噸的重型卡車首選,各國大廠則正積極研發,務求讓未來重型卡車能以純電驅動模式行駛1,000公里以上。

博世集團為全球科技及服務的領導廠商,擁有4大事業群:交通解決方案、工業科技、消費性產品,以及能源暨建築智能科技領域,旗下包括羅伯特博世公司(Robert Bosch GmbH)及遍佈60多國的440多家分公司和區域性公司。其中「交通解決方案」是該集團最大的事業群,2019年營業額達到468億歐元,約占博世集團總營收60%,看好燃料電池和氫能源將成為未來交通移動關鍵的7個原因如下:

1. 碳中和,在燃料電池中的氫氣會與周圍氧氣發生反應,產生熱能和水,所釋放出的能量可轉化為電能來驅動車輛;待水電解後再次分離出氫氣和氧氣,而電解所需的電力亦可由再生能源產生,而能完全實現碳中和。又若計入生產、行駛和廢棄物產生的CO2,採用燃料電池的中重型車輛僅需儲氫罐及一顆小體積電池用於緩衝儲存,總排碳量將低於純電池動力汽車。博世動力系統解決方案事業部總裁Uwe Gackstatter博士認為:「燃料電池的優勢正可補強電池動力系統的不足,兩者並不存在競爭關係,而是完美互補。」

2. 應用前景,由於氫氣能量密集度高,每kg供能相當於3.3L柴油,使得燃料電池成為每天需要長里程、重載運輸汽車的首選,博世也正利用歐盟資助的H2Haul專案與其他公司合作,打造燃料電池卡車小型車隊。同時運用固態氧化物(solid-oxide full-cell, SOFC)燃料電池技術,開發固定式燃料電池電池組,預計將用於城市、資料中心和電動車充電站的小型分散式電站等相關應用。

3. 效率,主要用來決定動力系統是否友善環境及獲利的關鍵之一,燃料電池汽車的能量轉換效率比起傳統燃油汽車多出25%,加上再生煞車機制使能源效率進一步提升。又相較於一般電池式電動車,不受能源生產的時間和空間限制,可將難以利用的電力導入分散式產氫,儲存更靈活且容易運輸。

4. 成本,隨著產能擴大、可再生能源發電價格降低,氫能源的成本將大幅下降。博世目前正與新創公司Powercell合作,共同開發燃料電池的核心電池組,並為其上市及生產製造做準備,以提供低成本、高性能的解決方案。

5. 基礎建設,如今加氫站的覆蓋率雖仍未完善,但在歐洲多國企業正合作推動加氫站的拓展,時獲國家補助;日本、南韓和中國大陸也全面支持建立基礎設施。

6. 安全,雖然氫氣與氧氣的混合物超過一定比例燃燒時,確實可能發生爆炸,但因為氫氣比空氣輕14倍,所以極易逸散,自車輛儲氫罐中逸出的氫氣上升速度,將快於其與周圍氧氣發生反應的速度,應用在車輛上也會和燃油車或電池電動車同樣安全。

7. 時機,因為氫氣生產已經反覆驗證且製程技術較為簡易,得以迅速提高產能,以滿足更大需求,燃料電池的技術成熟度已達商業化和廣泛使用的標準。

 

該集團現正朝向使用再生能源生產的氫氣作為動力時,即可達成碳中和的貨運交通方向邁出了第一步,藉著研發卡車專用的燃料電池動力系統,並計畫於2022年~2023年間開始成功量產後,繼續拓展燃料電池在小客車的應用,使之成為未來動力系統產品組合中不可或缺的一部分。

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