台灣能源轉型進行式ing..... 【綠能科技聯合研發計畫】再生能源點亮創能、儲能應用大未來（05/18/2021 天下雜誌）

文: 台灣經濟研究院

創能技術開發著重提升綠色能源能量與降低成本

創能領域前瞻綠能技術開發配合發揮臺灣太陽光電與離岸風力等再生能源特色，透過提升電池模組效率趨動太陽光電成本下降，以及利用智慧平台系統助於離岸風場海事工程量測與運維，降低風場運維成本，以提升產業競爭力。

開發高效率、低成本、超輕量之太陽能電池技術

提升太陽能電池效率已刻不容緩，成功大學陳引幹教授團隊運用原子層沉積技術，沉積不同氧化物材料膜層於堆疊型太陽能電池中，以優化各膜層厚度、品質與材料純度等，進一步提升太陽能電池品質。中央大學許晉瑋教授與劉正毓教授團隊以軟性三五族太陽能電池收集室外光源，提供智慧模組(溫度感測器與藍芽)足夠電能回送電子訊號，朝向智慧模組「自我維持」前進。

在降低成本方面，大葉大學黃俊杰教授團隊利用非真空設備取代電漿輔助化學氣相沉積(PECVD)、用原子層沉積設備(ALD)以及銅漿料取代銀漿料達成低成本射極鈍化及背電極(PERC)太陽能電池開發。成功大學張桂豪副研究員與李文熙教授團隊創新製程置換太陽能鋁電極，以低成本空氣燒結銅電極應用於高效率雙面太陽能電池，將有效降低太陽能電池成本支出，增加產業獲利能力。

隨著太陽光電產能市場逐漸飽和，相關企業轉型尋求高效率與超輕量太陽能模組，以無人機應用為例，臺灣大學藍崇文教授團隊替無人機縫製出可以吸收太陽光轉成電力的衣裝，賦予偵查、通訊等任務。臺灣大學林清富教授團隊開發適合於固定翼無人機之輕量太陽能模組的大面積(30x150 cm2)太陽光模擬器，於宜蘭大學城南校區建置可供太陽能無人機測試起降與飛行場域。

兼具發電及產氫之仿生創能技術

氫能源為一種乾淨、能量密度高、環保零汙染、應用廣泛與取得容易的新能源，仿生電池即是透過模仿植物光合作用，為既能製氫又能發電的多功能太陽能系統。清華大學嚴大任教授團隊開發氫氣光電催化的催化劑由鉑金轉換為更具有普及性且兼具效能的材料，透過電漿子結構來強化二硫化鉬與日光光場交互作用，增加光能轉化為氫能的效率。中央大學王冠文教授團隊則建置高效穩定低成本之雙效產氫產電系統，利用其太陽能轉換再生電力進行光電催化分解水產氫並儲存，達到能源永續發展之概念。

智慧平台系統助於離岸風場海事工程量測與運維

面對臺灣附近海域高溫、高濕、多颱風與地震頻繁的特有地理環境，以及海上嚴苛條件，成功大學林大惠教授團隊開發離岸觀測塔風向定向系統，可降低量測成本、提高觀測準確性與量測效率，有助於離岸風場開發之海事工程量測。臺灣大學蔡進發教授團隊著重開發離岸風場運維大數據智慧平台，提供數據及開發各種量測技術，達到風機早期診治、早期預防功效，以期降低運維成本。

儲能技術開發著重高效能、高安全、具經濟性以支持各種儲能應用

隨著電力系統快速發展，電力儲存設備的布建應隨之增加其靈活度，以確保間歇性再生能源的儲存整合，促進電力供應端和儲存之間高效率的轉換。而儲能領域當中，又以先進二次電池與先進氫能為基礎核心發展項目。

開發高能量與高安全之固態電池技術

為進一步提升儲能電池安全與效率，全固態鋰電池已經成為研發主流。研究方向多針對電池正極、負極、以及電解質創新材料與設計，進一步提升能量密度需求與提高電池系統的總體能量。

正極材料方面，大同大學林正裕教授團隊開發具可量產層狀富鋰錳基正極材料合成技術，同時透過離子摻雜技術穩定其正極材料之晶體結構、改善材料的離子導電度，進而提升其電池穩定性及電容量。

負極材料方面，清華大學杜正恭教授團隊採用太陽能板製成切削的廢料矽，將此進行高值化做成鋰電池的負極材料，並用交聯反應開發矽負極黏結劑，以共沉澱法、自身氧化還原法進行正極材料開發參雜改質，提升鋰離子電池的循環壽命和快速充放電的能力。交通大學陳智教授團隊利用電鍍雙晶銅箔作為矽基負極材料的基板，配合富鎳層狀氧化物正極構成鋰電池，提升鋰電池的整體能量密度，提供各項裝置或載具更好的續航力。

電解質材料方面，明志科技大學楊純誠教授團隊主要開發鋰鑭鋯氧氧化物固態電解質，並將其應用在NCM811陰極材料上，最終組裝成鈕釦型及軟包型電池。成功大學方冠榮教授團隊開發高緻密性鈣鈦礦、橄欖石、石榴子石結構氧化物及硫化物電解質，以及具獨特性金屬、非金屬中介層，有效降低固態電解質/電極介面阻抗。臺灣科技大學王復民教授團隊研發固態電解質具環保水溶性，有低成本與綠色製程之特性，且能有效改善固體接觸的介面問題，可製備成高容量、輕量化與高性能二次電池。臺灣大學鄭如忠教授團隊深入探討高分子固態電解質，藉由合成改質方式可提供具彈性的高分子，進一步利用後調整加入鋰鹽的種類及添加劑，使研發的高分子固態電解質更符合商用規格。

兼具發電及產氫之仿生創能技術

氫能可作為重要儲能技術研發之原因，乃因其最終可實踐潔淨能源，提供眾多行業(如化工、鋼鐵重工及長途運輸等行業)有效脫碳方法，降低碳排放量，改善空氣品質並加強能源安全。且相對其他儲能系統，氫能另一大優勢為其電轉氣儲能系統有儲存量大以及放電時間長的特性。

行政院原子能委員會核能研究所長久以來專注於氫能領域。張鈞量博士團隊開發大氣電漿噴塗製備金屬支撐型固態氧化物燃料電池之可量產技術驗證，可進行大面積(10╳10 cm2)金屬支撐型固態氧化物燃料電池片之生產；余慶聰副研究員團隊利用新型產氫技術結合二氧化碳捕獲技術，使用低成本觸媒生產95%以上的氫氣，省去複雜的純化處理，大幅降低氫氣製造門檻；李瑞益研究員團隊則是著重於開發固態氧化物燃料電池發電系統，可直接將燃料如氫氣、瓦斯或天然氣轉換為電力，並將餘熱回收再利用，具有高能源轉換效率。

燃料電池方面，中央大學李勝偉教授團隊開發中低溫操作的陶瓷電化學儲能電池，所使用的關鍵電解質材料可使操作溫度降到400-700℃區間，且開發關鍵電解質、氫氣電極與空氣電極材料性能與微結構設計，利用靜電紡絲技術製作空氣電極材料奈米纖維，並成功與電解質相互整合，可提升單電池性能14.1%。

儲存氫氣方面，清華大學陳燦耀副教授與曾繁根教授團隊選擇碳材料進行儲氫研究，以零模板水熱碳化法合成出奈米碳球，最後輔以奈米金屬修飾產生之氫溢流效應(Spillover Effect)，提升氫氣吸附效能。

製造氫氣方面，臺北科技大學鄭智成教授團隊致力研發低成本、高穩定度、高效率之中溫固態氧化物電解電池電極材料，另外開發新型氨氣裂解觸媒技術，大幅改善現有氨裂解觸媒反應速率過慢之缺點。中興大學楊錫杭教授團隊則開發非貴金屬觸媒應用於水電解觸媒，以降低裝置成本，並且研發陰離子交換膜和膜電極組，使效率能有效提升。臺灣大學謝宗霖教授團隊發展具突破性之太陽能電解水產氫技術，以低成本、易量產、高效率的鈣鈦礦─矽晶疊層太陽能電池進行電解水產氫，並達到具競爭力之太陽能轉氫能效率水準(10-15%)。而臺灣科技大學胡蒨傑教授研發適於氫氣分離的複合薄膜，藉由熱力學與動力學的基礎理論調控薄膜成膜機制，開發高孔隙度且結構穩定的基材膜，結合優異特性的基材膜及選擇層。

綠色能量持續擴散，協助臺灣繼續邁進成為「亞洲綠能發展中心」

科技部「綠能科技聯合研發計畫」藉由學研界前瞻創新研發能量，推動新能源及再生能源之科技創新，進一步擴大產學研界連結之效益，積極延續科研成果落實產業應用，以期為我國綠能產業布建機會，並協助政府達成能源轉型，且透過綠能科技發展躍身國際舞台。

完整內容請見：
https://www.cw.com.tw/article/5114845

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topic: 其他

所謂氫能，即是透過消耗氫氣來產生的能源。這種方法有別於透過燃燒來產生熱能並轉化為電能的石化燃料，直接讓氫氣與氧氣結合後透過電化學反應轉化為電能，因此不僅在能源效率上表現好，更由於氫氣的化學特性，在消耗為能源後只會產生水，因此被視為了最終極的潔淨能源。在鋰電池有著體積過大、充電耗時且效能會逐年遞減的缺點下，氫能的高轉換效率、填充迅速、無污染等特性，讓他成為了丹麥、德國、中國及日本等國家以戰略政策層級大力推廣的項目之一。

▲2018年即將在德國開始營運的氫能列車Coradia iLint



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台股多頭不變，下跌是給你機會進場，你把握住了嗎!!
聯發科大賺45%、巴西ETF再創新高
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股市有漲就有跌如同四季變化一般自然
美國經濟持續好轉，帶動全球經濟同步回溫，市場資金面雖然面臨貨幣政策緩步緊縮的壓力，但緊縮的速度相當緩慢，而美國總統川普宣布減稅政策後，市場預期財政政策將取代貨幣政策，資金派對曲終不散，道瓊指數聞訊再創歷史新高，帶動全球股市普遍再創新高，台股近期走勢相對疲弱，9月外資大幅賣超台股609億，指數大跌逾300點，回測上波低點10250點，所幸，在美股激勵之下，台股順勢反彈收復月線與季線，形成W底的型態，技術指標出現盤整訊號，未來經濟持續好轉，台灣利率連5凍，資金仍然寬鬆，國際熱錢更是充沛，股市沒有任何走空的理由，請不要自己嚇自己，股市有漲就有跌，如同四季變化一樣，不要每次股市出現較明顯跌幅時，就開始擔心害怕，腦海中不斷出現股市要走空了、過高了或危險了等念頭，這種情況經常出現在老手身上，請記住現在是多頭，股市下跌是給你機會進場，回想一下自己是否每次都在擔心害怕中錯失最佳買點？卻在股市高漲之後才想買進股票，結果都是套牢。
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全球氣候異常；節能減碳是大勢所趨
10月份了，理論上現在應該是秋天，全台氣溫卻不斷飆高，創下120年以來秋季最高溫，未來氣候似乎只有冷和熱的極端氣候，根據聯合國的報告，氣候異常最主要的原因是人類活動產生的二氧化碳，形成溫室效應，破壞地球正常的氣候循環，乾旱、暴雨等極端氣候災害頻傳，各先進國家才會積極協商促成相關的氣候協定如京都議定書、巴黎氣候協定等，最主要都是希望達成節能減碳的目標，減緩地球氣溫上升的速度，未來世界各國將對碳排放量將達成一定的共識，對於碳排放過大的國家，可能會給予較高的出口關稅做為懲罰，因此未來節能減碳絕對是未來各國努力的目標。
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電能相關產業台達電、光寶科值得留意
碳排放最主要的來源為能源、工業、運輸與畜牧業，其中能源產業為各先進國家研發的重點，畢竟現代都市生活都離不開「電」，815大停電之後，台灣人再次感受到沒有電的諸多不便，也終於願意正視能源問題，從台灣用電量的趨勢圖可以發現，台灣用電量呈現大幅的提升，從民國70年的401億度到民國105年增加到2257.92度，用電量大幅增加5.6倍，可以想像未來電子產品越來越多，甚至電動運輸工具普及之後，用電量成長幅度可能會更大，電能相關的產業如台達電、光寶科等績優股，值得大家長期關注。
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核能仍是不得已的選擇；中國核電值得關注
福島核災之後，台灣能源政策就朝向「非核家園」邁進，但目前各種綠能發電如太陽能、風力發電等由於成本較高、土地面積需求較大、加上供電不穩定，仍無法成為主要供電來源，火力發電即成為主要的供電來源，台灣火力發電占比從過去的50%大幅提高至70%，雖然火力發電暫時滿足台灣的用電量，卻造成中南部空氣汙染嚴重，不但損害國人身體健康，在不久的將來，也可能成為各國加重台灣出口關稅的主因，目前各國正積極尋找替代能源包含可燃冰、燃料電池、海浪、第四代核能等等，其中以第四代核能發電最可能成為未來的主流，核能發電量大且穩定，一般民眾可能會擔心核電廠會爆炸，實際上只要願意花時間研究，會發現核電廠根本不會爆炸，核電廠不等於核子彈，核電廠用的鈾-235濃度只有3%，武器用的鈾-235濃度需高達90%以上，核電廠最主要的缺點在於產生的核廢料與可能的輻射外洩，最新的第四代核電廠技術可以將核廢料再利用，使其產生能量再發電，解決核廢料的問題，由於全球反核聲浪高漲，只有中國受霾害所苦，致力於研發核能發電技術，龍頭廠商中國核電(601985)第四代核電技術俗稱「快堆」的核反應爐，已於2011年正式並網發電，比爾蓋茲甚至因此造訪中核六次，公開表示此技術可達成他心中無碳能源的心願，有操作複委託陸股的投資朋友可以長期觀察中國核電(601985)。
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純電動車較為可能成為未來的主流
除了能源政策之外，為了達到節能減碳的目標，法國、德國、印度、英國等國家，紛紛立法約在2030-2050年間，先後禁售傳統汽柴油車，環保節能車將成為未來主流，目前環保車主流有純電動車與氫燃料車，純電動車代表為特斯拉，特斯拉電能轉化率高達90%，官方數據充滿電可行駛500公里，目前問題在於充電站不足，且充電時間高達30分鐘以上；而氫燃料車代表為豐田，主要是利用氫與氧的化學反應發電，做為汽車的動力來源，加氫時間只要3-5分鐘，與加油時間相似，此外氫燃料車只會產生水，似乎相當的環保，但製造氫氣可能產生大量的碳排放，以電解法產生氫氣為例，需要大量的電能，能源損耗率更高達70%，加上氫氣需要低溫、高壓才能儲存，因此不論氫氣的製造、儲存與運送都會產生碳排放量與能源的損耗，對於環境的損害可能不亞於傳統汽油車，只是製造汙染在前還是在後的差別而已，此外加氫站造價昂貴，每座加氫站成本高達1.4億，未來要普及難度極高，因此純電動車比較可能成為未來的主流。
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電池相關類股康普、美琪瑪、立凱ＫＹ、長園科、中碳值得留意
電動車要普及關鍵在於電池的續航力與充電時間，電池的發展就成為兵家必爭之地，此外，發展綠能發電如太陽能，日照時間不固定，無法24小時持續發電，需要使用電池儲存電能，以便於日照不足時也能有電源使用，電池是未來世界最重要的產業，電池主要區分為正極、負極材料、電解液、隔離膜，台股正極材料廠有康普、美琪瑪、立凱ＫＹ、長園科；負極材料只有中碳，值得大家持續觀察，近期想進場可以採用短線操作的方式，嚴設停損停利分批進場投資；另外有在操作美股複委託的朋友，可以觀察Global X 鋰電池技術ＥＴＦ(代號 LIT.US)。