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走出傳統,跳出框架——以「鋅空氣」為電池的電動車

2009/12/05 經濟部能源局 點閱人次: 394

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▓撰文:何佩芬 ▓圖片提供:先勁科技公司

目前國際知名汽車廠牌,研發的電動車都是以「鋰電池」為燃料電池,然而國內有幾個年輕人,從地下室的車庫開始發想,尋找另一種可能,研發以「鋅空氣電池」為電動車的燃料電池。這部取名為Salamanderian的電動車,在德國法蘭克福車展亮相,獲得矚目,目前進入美國X PRIZE的綠能車賽決選,亞洲只有來自台灣的Salamanderian的電動車進入決選,得獎金額將高達1,000萬美元。

Salamanderian的電動車的研發團隊為先勁科技公司,其靈魂人物也是CEO的黃學正,在接受本專訪時表示,為何選擇「鋅空氣電池」,因為鋅金屬與人一樣會呼吸,早在愛迪生時代就發明了「鋅空氣電池」。

低成本、可再生使用的電池

先勁科技的團隊所提出的能源解決的概念,是以鋅空氣電池為主(以鋅金屬為燃料的空氣燃料電池)的發電系統;並藉由太陽能產出的熱與再生能源的電力進行能源的還原與回收。這是一種以金屬為能源載體的經濟系統(Metal Fuel Economy),而不是傳統的化石系統。

金屬能源最特殊的地方為「金屬是一個元素,它並不會消滅、本質不會改變的原理」做為有效的太陽能源的載體。鋅金屬是地球上含量排名第4名的元素(僅次於矽、鐵、鋁),容易取得、冶煉。當金屬鋅藉由相關的封裝及設計,金屬鋅模組化後藉著大面積的與空氣反應而發電,鋅成為了一種會發電可快速更替的燃料組塊(ZOE Fuel Module)。

鋅空氣電池早已普及於大眾的生活中,該研發團隊將此概念延展放大,發展出動力級的輸出、可再生使用、低成本的鋅空氣燃料發電組塊(ZOE約100美元╱kWh、鋰聚合物蓄電池約800美元╱kWh);ZOE組塊的能量密度比傳統蓄電池輕一半,換言之在相同的重量下多出了1倍的能量。

從「車庫」當成研發中心開始

當Salamanderian的電動車進入美國綠能車大賽X PRIZE的決選,透過媒體報導,先勁科技的團隊被放在聚光燈之下,許多國家的車廠都跟他們接觸、洽談,但是黃學正表示:「我們還沒有成功,我們只是勇敢的作夢,努力去實踐而已。」

先勁科技的研發中心,也就是他們所說的「車庫」,設在台北市伊通公園附近的舊公寓一樓及地下室,一進門即看到該團隊的核心標語「從車庫駛向綠色未來」。從2007年開始該團隊密集的在這裡研討溝通,迸發出各種創新的構想,他們在此聯繫世界各地尖端能源公司,購買零件設備或實驗的合作,更找來專家團隊驗證修改他們的方案,車庫經常橫躺著通宵工作的夥伴。

當筆者詢問黃學正,過程會覺得辛苦嗎?他回答:「甘之如飴」。終於今(2009)年3月118片鋅空氣電池成功連結,實驗車開出車庫,駕駛在台北街頭。

關心「能源殖民」與「碳權交易」議題

在紐西蘭求學主修「電腦」與「哲學」的黃學正一直喜歡研究能源的議題,對於能源的議題也提出他的看法,他特別要大家注意「能源殖民」這件事。

他舉例德國將在「撒哈拉沙漠建造太陽能發電廠」,籌建如此龐大的太陽能電廠計畫,算算需要多少的太陽能面板及反射板鏡子等設備,這些設備幾乎都在亞洲開發中國家製造,有時冶煉製造太陽能面板的矽晶原料所需的電,比那塊太陽能面板所發出的電還要多,這是所謂的「入不敷出」。而亞洲的發展中國家為了冶煉矽晶原料所發的電,可能都是以傳統的化石燃料為主,到時已開發國家又要向亞洲的發展中國家說:「你的產品碳排放過高」,進口至已開發國家的產品要「課碳稅」,黃學正表示這是已開發國家對開發中國家的重重剝削,他稱為「能源殖民」。

黃學正表示,台灣不能因為短期的利益,為了GDP的上揚走短線操作,明後年碳權交易出來,我們進口能源或是原料,可能就要付碳權或是碳稅,而台灣又不是京都議定書的簽約國,因此碳權交易可能必須走黑市交易,而台灣必須朝向能源自主,為了免於未來碳權或碳稅的問題,台灣就必須掌握到其他國家無法取代的關鍵技術,免於淪為能源二等公民。

來自民間力量的X PRIZE

此次黃學正的研發團隊所入選的X PRIZE綠能車大賽,是美國非營利團體X PRIZE Foundation與汽車保險公司美國Progressive,為促進開發油耗100MPGe(42.5km╱L)以上的汽車,所舉行獎金總額高達1,000萬美元的車賽「Progressive Automotive X PRIZE」,此競賽主要是鼓勵研究創新的科技,其最有名的是在2004年的競賽,要求參賽者不靠政府或軍方的支持可以把火箭發射至大氣層之外,又回到地球,有一個參賽團隊獲勝,英國的威鯨集團投入幾億美元給該團隊,發展成「威鯨太空旅行」,此後開放一般民眾上太空的管道,只要花上10萬美元就可以來個太空旅行,可見這個獎項對於全球科技的創新有著很強的影響力。

另外,美國能源部也投入350萬美元,將做為教育項目對此次X PRIZE車賽提供資助。用來支援喚起學生及美國公民對汽車環保技術、節能、氣候變遷及可再生能源等公益活動的關注,電視Discovery education頻道並全程播放。


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