車輛研究測試中心 國際合作部 / 蔡宜良

隨著國際油價波動及全球氣候變遷問題受到重視，如何節能減碳已經是世界各國所重視且積極著手處理的重要課題，在此趨勢驅使下，再生能源及新能源利用漸漸受到大家的重視，而在新能源技術開發導入中，燃料電池(Fuel Cell)成為本世紀潔淨能源代表商品之一。

燃料電池利用氫氣及氧氣的化學反應，產生電和水，作用過程中完全無污染，是目前研發中最重要的新能源技術之一，其兼具優異的環保效益，目前已廣泛試行應用於3C產品、車輛運輸工具及其他定置型發電機組裝置上，期許將來能顯著改善空氣污染及溫室效應。

依據工研院統計資料顯示，各國在燃料電池技術發展及市場應用情形，美國以燃料電池汽車、定置型發電系統及軍事用途為市場應用發展主軸，其燃料電池技術類型著重於PEMFC、SOFC與儲氫技術，參考表1。

表1 主要國家燃料電池產業比較優勢，資料來源：工研院

國際燃料電池之應用發展類型均著重於車輛驅動之領域，且絕大多數為質子交換膜燃料電池之類型；接下來之文章內容將介紹美、日、中、歐等國推動燃料電池車輛之政策及試驗運行之現況發展。

一、 美國
美國為全球發展燃料電池車輛最積極國家之一，早在2005年即通過能源法案（EPAct 2005），預計到2020年時投入超過37億美元在研發、測試以及稅收優惠等；其中，美國能源部(Department of Energy)也在2007年到2009年間，投入1,120萬美元資助13項的氫能技術研究計畫，並由美國三大車廠及聯邦單位組成「Freedom CAR Fuel Partnership」，如圖1所示；Freedom CAR計畫是由美國能源部與美國汽車研究理事會（USCAR）提出的一項合作開發經濟上的氫氣燃料電池汽車技術及相關氫氣供應基礎設施技術的合作研發項目，可以說是PNGV計畫的更新版，推動以氫為燃料的燃料電池車之開發為目的的計畫；該計畫除了提高轎車、卡車效率、降低運輸成本、及降低廢氣污染外，更期望能藉此降低對海外石油的進口比例，以提高美國在能源安全上的保障。因此，在開發燃料電池的同時，美國政府也將全力扶持該國對於可再生能源中提取氫的相關研究，該計畫預定於2010年將燃料電池成本降低至USD30kWh，並以2012年推動燃料電池車輛在美國商業化為計畫目標。

圖1 Freedom CAR計畫架構，Source：www.uscar.org

加州燃料電池合作組織（CaFCP）
成員包括汽車製造商、能源供應商、燃料電池製造商和政府機構等單位組成，主要用以評估燃料電池車在實際行駛環境中的性能、探索燃料電池車市場化的方式，以及讓普羅大眾瞭解燃料電池技術的優越性，其推動目標為2012~2014年達成25,000輛ZEVs在加州運行，目前已有超過179輛燃料電池車輛參與試驗運行行列，並建置38座加氫站，詳如圖2所示。
 

圖2 加州燃料電池合作組織（CaFCP）試驗運行發展現況；車輛中心彙整

二、 日本
日本於1997年4月施行新能源利用之特別措施法（簡稱新能源法），其目的為促進新能源的積極利用，明定國民、事業體及政府等主體的角色外，並規定對採用新能源之事業體所提供之金援措施。於2003年4月制訂電氣事業利用新能源之特別措施法（Renewable Portfolio Standard，簡稱RPS），其主要內容係依據電業每年販售電量多寡，而課與其利用新能源發電達一定比例之義務。

(一)氫與燃料電池示範與驗證計畫(JHFC)
2002年日本推動國家型燃料電池推動計畫，由經濟產業省(METI)主導，以政府力量結合民間公司共同合作推動燃料電池發展計畫，除了推動家庭用燃料電池熱電共生系統補助計畫外，同時也推動日本氫與燃料電池之示範與驗證計畫（Japan Hydrogen & Fuel Cell Demonstration Project, JHFC），主要成員有汽車製造商及能源電力供應商，共計23家廠商投入此計畫，其計畫內容由日本自動車研究所(JARI)進行燃料電池汽車之驗證研究，日本先進工程協會(ENAA)進行氫基礎設施之驗證研究，透過第1階段（2002至2005年），進行為燃料電池汽車與巴士之示範與驗證，4年間共投入83億日圓的經費；第2階段（2006至2010年），加入電動輪椅與代步車示範驗證，預定於2020年燃料電池汽車達5百萬輛，2030年達1千5百萬輛之運行規模；同時，於全國各地擴建「加氫站」之基礎設施，期望到2020年在全國建造3,500座加氫站2030年增至8,500座。
2009年在該國經濟產業省(MEIT)推動下，由新能源和產業技術開發組織機構(NEDO)與氫與燃料電池示範與驗證計畫(JHFC)結合TOYOTA、NISSAN及HONDA車廠，自經濟產業省出發，沿途經過愛知及大阪後抵達福岡，安全順利的完成為期三天的1,100km長途耐久驗證測試，如圖3所示；透過此長途試驗運行，除了達到推廣宣導之成效外，同時也驗證該國燃料電池車輛技術逐漸商業化之目標邁向。
 

圖3 2009年日本燃料電池車輛1100公里之長程運行驗證車輛與路徑；Source：日本經濟產業省

(二) 日本燃料電池促進協會組織(FCCJ)
日本民間研究機構同時也成立日本燃料電池促進協會組織(FCCJ)，由日本先進工程協會(ENAA)、日本氫能燃料電池示範計畫(JHFC)、日本自動車研究所(JARI)以及日本新能源產業技術綜合開發機構等組成，推動組織架構如圖4所示；其成立主要目的在於驗證影響燃料電池商業化推動的問題，與業者共同解決，將其問題反應並納入政府政策，以期能在2015年促使燃料電池車輛在日本進行商業化生產。<待續>
 

圖4 日本燃料電池促進協會組織(FCCJ)架構；Source : www.fccj.jp