
記者王正平/高雄報導
國立中山大學光電工程學系教授黃文堯團隊,成功研發氫燃料電池核心材料「觸媒塗佈膜(CCM)」新技術,不但讓燃料電池發電功率提升約十六%,還能降低成本、增加耐用性;這項技術為中山大學與威杰能源公司產學合作計畫成果,希望將過去長期仰賴國外進口的關鍵材料國產化,建立臺灣自己的氫能技術體系,提升國際競爭力。
黃文堯表示,這次研發的「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。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,提高能源轉換效率,同時增加材料的黏合力與穩定性,降低發電成本。
研究結果顯示,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一點一二瓦,而中山大學黃文堯團隊研發的磺化聚芳香醚高分子Brion 220與黏著劑Brion P4則達到每平方公分一點三瓦,效能提升約十六%。這代表同樣大小的燃料電池,可以產生更多電力。
黃文堯指出,目前國內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。這次最大的突破,在於研究團隊從最上游的「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,不但效能與國際大廠相近,也更具成本競爭力。
除了效率提升,新技術在高溫、高濕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。研究成果也已通過具業界公信力的「技術驗證平台」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。
在未來應用方面,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。雙方也希望將來能有更多合作,建立從材料開發到測試驗證的完整技術鏈,推動臺灣氫能產業自主發展。