中山大學研發觸媒塗佈膜 燃料電池發電率增16%

氫能被視為一種未來能源，而「觸媒塗佈膜」則是氫燃料電池的核心。中山大學光電工程學系教授黃文堯團隊成功研發觸媒塗佈膜新技術，不僅提升發電功率約16%、降低成本、增加耐用性，還有望協助臺灣從最上游的「質子交換膜」到中游的「觸媒塗佈膜」，建立氫能技術體系。

黃文堯表示，近年來各國積極尋找能取代石油、天然氣等傳統能源的方法，而「氫燃料電池」就是熱門選項之一。它的原理是利用氫氣和氧氣反應產生電力，最大的特色是發電後幾乎不會產生汙染物，副產物只有「水」，因此被稱為潔淨能源。而「觸媒塗佈膜」是燃料電池中最重要的核心零件，就像人體的「心臟」一樣，負責讓氫氣順利轉換成電能。

黃文堯指出，目前市面商用材料杜邦Nafion系列膜材，與其黏著劑D520相互搭配的發電功率密度約為每平方公分1.12瓦，而這次研究團隊開發的新材料，能讓氫氣與氧氣的化學反應速度更快，使發電功率密度達到每平方公分1.30瓦，提升能源轉換效率約16%，代表同樣大小的燃料電池，可以比過去產生更多電力，成本更低。

除了效率提升外，新技術也增加材料的黏合力與穩定性，在高溫、高溼環境下仍能保持穩定運作，耐用性更高，可延長燃料電池壽命，降低發電成本。

氫能被視為一種未來能源，而「觸媒塗佈膜」則是氫燃料電池的核心。電池示意圖。（123RF）

值得注意的是，目前臺灣許多氫燃料電池材料都仰賴國外進口，不僅價格昂貴，部分材料在製造過程中還可能產生有害物質。但這次研究團隊使用的材料，從最上游的「質子交換膜」到中游的「觸媒塗佈膜」，幾乎都由實驗室自行研發合成，等於是建立臺灣自己的氫能技術體系，不但效能與國際大廠相近，也更具成本競爭力。

這項技術為中山大學與威杰能源公司產學合作計畫成果，研究成果已通過具業界公信力的「技術驗證平臺」認證，顯示具有市場應用潛力，未來可與業界進一步合作，朝商品化與量產方向發展。威杰能源表示，這項技術可優先應用在監測型無人機、備援電力與模組化能源設備等領域，解決目前產品體積與效能難以兼顧的問題。◇