氫能機車 夢想上路

　文／鄭榮和(台灣大學機械系FORMOSUN先進研究動力中心指導教授)
　圖／台大先進動力研究中心部落格

　「如果你原先有一個夢想，然後你去實現，你會發現你的夢想會愈來愈遠大，沒完沒了。」

　這是台大先進動力研究中心為「捷能1號(Formoto I)」拍宣傳片時，錄下我的一段話，也可作為我這幾年推動新能源車輛的寫照。



電動車 必成載具主流
　本世紀人類文明面臨兩大危機，就是因全球暖化引起的氣候變遷以及能源枯竭。這兩大危機的根源都是因為我們大量依賴石化能源。在不久的將來，石化能源逐漸耗盡，我們勢必要找出一條生路。

　幾年前，台大先進動力研究中心花了很多心力在研究太陽能車，但以目前的技術來說，太陽能車不會有未來。因為太陽能車是一個面積不夠大的獨立系統，很容易受到天氣的影響。雖然潔淨，但動力的來源不可靠，而且價格相當昂貴，使得市場化困難重重。

　若以現有的技術判斷，我認為未來的載具一定會是電動車，只是不確定是哪種電動車。是充電的電池車?還是以氫為能源載體的燃料電池車?或是其他方式轉換能源，進而驅動的電動車?

　今年台大先進動力研究中心，開發出一輛名為Formoto I「捷能一號」的燃料電池機車。它是以氫氣作為燃料，經由燃料電池的電化學反應後，生成電，而推動馬達驅動輪子前進的機車。燃料電池反應後，排出的廢氣只有水蒸氣而已，完全沒有污染，代表著機車的新未來。

氫能機車 性能好污染低
　Formoto I的性能與125 cc的汽油引擎機車相當，其巡航速率為每小時60公里，極速可達每小時85公里，時速0至60公里加速時間約為8秒，加氫一次最長行駛里程為170公里。

　當初會朝125cc的性能規格設計，就是想突破過去電動機車性能不佳的刻板印象，並依目前社會普遍使用的車輛型式，且也符合現階段技術發展需求與製造能力。所以，它的定位不是代步車、不是小型的都會通勤車，它與台北街頭到處跑的機車一模一樣，只不過不排廢氣，只排水。

　Formoto I 的心臟，採用的是質子交換膜燃料電池(PEMFC)，它的效率最高可達60%，比起熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、磷酸鹽燃料電池(PAFC)、固態氧化物燃料電池(SOFC)、鹼性燃料電池(AFC)等其他種類的燃料電池，質子交換膜燃料電池有啟動時間快的優點，適合交通載具的需求。

　當然，使用氫作為能源的載體，一樣有許多問題待克服。目前大部份的氫是從天然氣來的，且價格是石油的三倍；雖然電解水產氫是可行且成熟的技術，但重點是電解水的電，不應該是由化石燃料產生。

氫能經濟 急需基礎建設
　此外，民眾對於氫，仍有一定程度的恐懼。氫與瓦斯或汽油相比更易燃，濃度從4%-75%都有可能燃燒，另外它怕靜電，某些條件下也可能會爆炸；但是，比空氣輕的特點，讓它可以非常快速的擴散，因此燃燒的火焰是向上，不像汽油是向周遭延燒，其實反而是較安全的。

　就算民眾能接受氫的危險性，如何取得便宜與充足的氫，也是一大問題。而氫的儲存與運送，必須搭配著昂貴的基礎建設，這也都是需要未來政府大力投資的。

　目前，研發團隊已經騎著Formoto I，在台大校園內作過多次測試，並即將進行環島的實測。如果在這幾天您發現有一群車隊，跟著一輛長得像送披薩的白色機車前行的話，那就是我們的團隊，也歡迎您在路上為我們加油打氣。

　其實這個世紀危機，反而是台灣的機會，潔淨能源或綠色載具，都是台灣有機會突破現況，以自有品牌進入世界的市場的良機。沒有石油的日子雖不好過，但只要我們找到出路，未來的文明將會更好。我們真的有太多事情可以作了，像是節能、提高能源使用效率、尋找替代品、研發新流程等…

　只是，我們一定要趁還來得及的時候，趕快去作!

關於鄭榮和
美國密西根大學博士，研究領域在有限元素法、金屬成型、超塑性成型、結構分析等，曾任職於美國奇異公司研發部門。回國後任教於台灣大學，並曾帶領台大太陽能車隊赴澳洲比賽，過程還拍成電影《夢想無限》。現任台灣大學機械工程學系固力組教授，兼任FORMOSUN先進動力研究中心指導教授，持續研發綠色運具。

【延伸閱讀】
《油價腰斬 世界依舊熱平擠》鄭榮和 13-Oct-08 低碳生活部落格
《太陽能計程車 攬客救地球》汪文豪 9-May-08 低碳生活部落格