3C绿色能源：甲醇燃料电池

3C绿色能源：甲醇燃料电池

一般3C产品用的锂电池，其每年蓄电量增长值，已追赶不上功能不断增加的移动装置对电源的需求量。

    而众燃料电池中，最适合3C可携式微小型系统者，就属直接甲醇燃料电池最具发展潜力。直接甲醇燃料电池以甲醇为燃料，体积能量密度为液态氢3~4倍，属于低温型，操作温度在摄氏80度，除具备能在室温下运作的优点外，亦有体积小、重量轻…等优点。另外无污染、成本低、取得容易，储存与运送都比氢气来得安全。

    另外直接甲醇燃料电池的高能量密度，理论值能量密度高达4,780Wh/L，相当于锂离子电池10倍，目前技术上可做到3~5倍水平。使用时间为锂电池2倍以上；供电及待机时间长特性，适合应用于手提计算机、移动电话、数码相机与PDA…等移动装置。跟锂电池需要花数小时进行充电特性相较，小型燃料电池可真正做到无须充电、移动性更佳，让消费者可享受到更持久的电源服务。

    小型燃料电池初期主要锁定在汽车产业应用，以减少二氧化碳排放，包括日本、美国、欧盟…等国家，都在发展无环境污染的甲醇燃料电动车。近年则把焦点转向可携式电子产品如手机、笔记本电脑中，取代锂电池应用。

    东芝和日本电气，已经开发出以燃料电池发电的笔记本电脑原型，索尼、日立和三星…等公司，都积极地研发微燃料电池技术。美国市场研究机构ABI Research，针对小型燃料电池产业前景调查报告中预测，2012年全球将有13.5%笔记本电脑电源，使用小型燃料电池，预计2012年全球超小型燃料电池，出货量将达到1.2亿个。

Toshiba运用甲醇燃料电池于PMP装置上，能够播放电影长达10小时

直接甲醇燃料电池

    直接甲醇燃料电池(Direct MEthanol Fuel Cell；DMFC)的能源密度可超过1,000Wh/kg，为日后高效能可携式产品延长供电最佳解决方案。其系统组成可分成4大部分，其1为由数片Fuel Cell堆叠成Stack的燃料电池本体，其2为电能控制系统，包含电力转换、能源管理控制、湿度控制、负载控制组件…等；其3为燃料供应与水、热管理组件…等周边设备，主要构成组件包括：负责甲醇燃料输送的Pump、和Fan、Blower及监控甲醇浓度的传感器，其4为燃料供应系统，包括甲醇燃料罐及纯水罐。

    燃料电池也可打造成1个简易使用的电池模块

    为因应可携式产品应用，直接甲醇燃料电池(DMFC)还可细分为主动式直接甲醇燃料电池与被动式直接甲醇燃料电池2种。早期开发多集中在主动式DMFC，但由于甲醇水溶液的循环系统较为复杂，体积重量不易缩减，被动式DMFC也渐被重视。

    比较2种优/缺点，主动式的燃料电池利用复杂的BOP和 EMS系统严格地管理与控制，整体效能高，相对成本也就非常昂贵；至于被动式的燃料电池系统，主要利用毛细原理及重力运作，无法像主动式模式，彻底发挥燃料电池的发电特性，因此效能较差，但价格比主动式便宜许多。而就产品目前市场应用来看，用于10W以上的3C电子产品，多采用为主动式DMFC；低功率产品则是采用被动式DMFC架构。

    就小型燃料电池3C市场应用趋势而言，将以应用于NB市场的渗透率最高，日本目前仍是3C用燃料电池的主要产出国家，尤其在100W以下、3C应用的小型燃料电池技术。胜光科技、南亚威廉希尔官方网站 板、新普科技、大同世界科技、台达电…等国内企业，也积极参与小型燃料电池研发。