燃料電池產業關聯分析
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燃料電池系利用氫和氧進行化學反應來產生電力，應用范圍涵蓋分布式發電系統、UPS、運輸工具、機器人、工具機械、可攜式電子…等。目前有利于燃料電池發展之重要環境因素包括：其一為先進國家電力市場自由化趨勢，鼓勵供電系統可以接近電力網絡終端消費者之分布式電源市場；預計至2020年，＜10MW分布式供電系統之新增裝置量可由2005年全球占有率3%增為6%，達到185MW，平均年增率約14%，主要市場為電力事業與產業應用，此對可作為分布式供電之燃料電池發電系統之市場擴大極有幫助。其二為全球氣候變化與環境議題逐漸受到重視，2005年2月正式生效的國際環保公約-「京都議定書」，全球已有141個國家簽署，其中包含30個工業化國家，將致力于達成二氧化碳等六種溫室氣體減量協議。因應此一環保趨勢，主要國家紛紛對其國內主要耗能或廢氣排放來源，如電力及工業部門、運輸車輛與大樓建筑…等，制定能源效率或廢氣排放標準，使得具有干凈能源特色之燃料電池產業獲得很大的鼓勵。
目前世界前十大營收企業，除Walmart外，均有投資氫能或燃料電池產業，顯示世界一流企業都看好其產業發展前景。而燃料電池產業從上游到下游，牽涉到許多關聯行業，包括：上游之制氫原料如天然氣、甲醇等石化燃料之供應，以及氫的生產、燃料重組、氫氣儲存等；還有中游之燃料電池組及其零組件、控制系統等BOP（Balance-of-Plant）零件。若為燃料電池車輛，則還需要驅動馬達（Electric Traction Motor）、傳動系統等零組件。下游應用產品則如前述包含運輸工具、定置型發電系統、可攜式電源產品…等。投入燃料電池產業上游供應鏈之主要研發廠商，參考表一。
表一 燃料電池產業供應鏈分析（主要參與廠商）
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原料供應 |
氫H2生產 |
氫H2改質（Reformation） |
氫H2儲存 |
燃料電池零組件 |
燃料電池組 |
馬達驅動系統（Drivetrains） |
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-Air Products & Chemicals -BP -Exxonmobil -Methanex -Praxair -Proton Energy system -Synergy Technologies -Syntroloum -Texaco Energy Systems -Shell Oil -Iwatani International … |
-BMW AG -DaimlerChrysler -General Motors -Honda -Mitsubishi（H3 Energy、Mitsubishi Heavy） -Toyota -Shell Hydrogen -Proton Energy -Air Liquide -Hydrogenics -Hydrogen Solar -H2fuel -Air Products & Chemicals -Norsk Hydro Electrolysers -ECD Ovonics -Hydro -ILT Technology -Iwatani International -MesoFuel -Linde -Sumisho Air Water … |
-Catalytica -Exxonmobil -Hydrogen Burner Technologies -Ida Tech -Jhonson Mattey -MacDormolt Technology -Nuvera Fuel Cells -Procyon Power Systems -BMW AG -DaimlerChrysler -Ford -General Motors -Honda -Nissan -PSA Peugeot Citroen -Renault -Toyota -Volkswagen -Praxair -Air Products -Babcock Hitachi -ChevronTexaco Technology Ventures -Hexion -H2Gen -HyRadix -Ztek … |
-Dynetek Industries -Energy Conversion Devices -Ergenics -IMPCO Technology -Millenium Cell -Powerball Technologies -Quantum Technologies -BMW AG -DiamlerChrysler -Ford -General Motors -Honda -Toyota -Air Liquide -Ovonic Hydrogen Systems -General Hydrogen -HERA Hydrogen Storage Systems -Hexion Components … |
-Asahi Glass -Celanese -Dmc2 -Donaldson Company -Dupont -ElectronChem -Evlonyx -Freudenberg Nok -Gaslatel -GreenVolt Power -Ion Power -Matsidjta batteru Omdistroa; -Maxwell Technologies -NexTech Materials -Panasonic EV energy -Quantum Technologies -Satcon Technology -SGL Carbon -Toray -UCAR International -Jhonson Mattey … |
-Anuvu -Ballard Power Systems -DCH Technology & Chassis -Energy Partners -Fev Motoren-technik -Global Thermoelectric -H Power -Hydrogenics -McDermott Technology -Medis Technologies -Nuvera Fuel Cells -Plug Power -UTC Fuel Cells -Zevco/Zetek Power -BMW AG -DiamlerChrysler -Fiat -Ford -General Motors -Honda -Hyundai -Mitsubishi -Nissan -Renault -Toyota -Volkswagen -Siemens Westinghouse -Delphi … |
-Ecostar Electric Drive -Emorson Motors -Enova Systems -Solactria -UQM Technologies -XCELLSIS -DaimlerChrysler -Fiat -Ford -General Motors -Honda -Nissan -PSA Peugeot Citroen -Renault -Toyota … |
目前燃料電池技術類型以PEMFC（Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC）為主，其主要分成三個次系統，包含碳氫燃料處理系統之重組器（Reformer）或儲氫器、燃料電池組（Fuel Cell Stack）、及燃料電池本體以外之BOP（Balance of Plant）零組件；目前各次系統關鍵零件之主要供貨商，參考表一。
另外，以成本結構分析，就PEMFC定置型發電系統而言，若有搭載重組器者，其三個主要次系統為重組器、電池組、BOP等，各約占整個系統制造成本的三分之一；而若就使用純氫燃料之5kW PEM燃料電池系統（不含儲氫器）而言，美國Battelle公司分析產量在1000套以下，其成本結構以燃料電池組及其外圍零件占成本比重63%最大，而電力電子（Power Electronics）與系統整合部份則占約22%，參考圖1。另外，就燃料電池汽車而言，若包含燃料處理器、電池組、BOP，再加上馬達驅動系統，則每一次系統大約占總制造成本之四分之一。
由于燃料電池系統尚未大量商品化，目前系統廠商之經營策略仍處于摸索階段，尚未有所定論，但一般而言，燃料電池組以及電動馬達驅動系統屬于系統供貨商之核心技術能力，將會以自行生產居多；而其它BOP零組件與燃料處理器，系統廠商將有可能會以對外采購為主。德國AMCG國際管理顧問公司估計，燃料電池系統零組件業之附加價值將可占整體產業50-70%，因此市場商機潛力龐大。
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