發布日期 2019 年 01 月 28 日 11:50 | 作者 Daisy Chuang | 

低污染、高效率與壽命長為燃料電池知名宣傳標語，這些因素也幫燃料電池貼上環保的象徵，而最近該電池也被瑞士洛桑聯邦理工學院科學家（EPFL）相中，他們已研發出適用於大型遊輪的燃料電池系統，大幅降低遊輪碳排放之餘，運轉效率更高達 75%。

航運業用油與碳排放量非常高，二氧化碳排放量占全球的 2.2%，不過最近它們正面臨能源轉型的挑戰，聯合國國際海事組織 2018 年 4 月達成協議，2050 年前全球船隻二氧化碳排放量必須要比 2008 年減少 50%，這讓各家廠商得捨棄過去低成本、高污染的重質燃料油，開始設計新型船隊。

但是有哪些低排碳的能源技術適合遊輪？有別於貨輪或是其他商用船隻、能源僅用於推動船舶前進，遊輪設有舞池、餐廳、遊樂設施與各式豪華的房間，耗電量非常大，而目前鋰離子電池續航力無法讓遊輪完成一次旅行，氫燃料電池雖然容量可量身訂做，但電池體積基本上會占去遊輪三分之一的空間，顯然這兩項都不適合。

對此，EPFL 團隊決定採用固態氧化物燃料電池（SOFC），該技術是由固態氧化物或陶瓷電解質組成的高效、低排放設備，雖然它們得在高溫環境下運作、啟動時間更長達 20 小時，但對遊輪來說這並不是個太大的問題。

為了善加利用 SOFC 電池的能量，研究團隊也加以改良電池系統，致力將燃料電池多餘的能量轉換成氫氣，這樣一來郵輪就有更多的能源可使用。目前 EPFL 已研發出全新的 SOFC 電池，相較於會排出大量二氧化碳、氮氧化物的傳統柴油發動機，新電池不僅只會排出碳與水，電池效率更高達 75%，而一般的柴油機效率最高也不到 50%。

只不過對於新技術來說，成本一如往常是個大挑戰，EPFL 工業製程與能源系統工程研究員 Francesco Baldi 表示，燃料電池的生產成本是傳統發動機的 10 倍，但展望未來，若將來需求增加，價格就會逐漸下降，攤提成本之後，應該只會比傳統柴油機還要貴 20-30%。

看好燃料電池系統的低污染、高效率優勢，不少廠商也開始採用該系列電池為船隻提供電力，像是台灣在 2014 年於日月潭推出搭配鋰電池、質子交換燃料電池與太陽能的觀光客船「希望之星」；有些廠商則運用其他綠色技術來降低碳排放，就好比挪威遊輪公司海達路德（Hurtigruten）2018 年便計劃用死魚、廚餘等有機廢棄物產生沼氣，再將沼氣液化成遊輪所需的燃料，更矢言在 2021 年達成目標。

（首圖來源：EPFL）

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