解析「氫燃料電池車」的特性，如何達到節能減碳還能走得安全長遠？
在全球節能減碳、追求永續的趨勢之下，能源轉型成為勢在必行的重要路徑，其中的「氫能」更被視為交通運輸減少溫室氣體排放重要的能源技術。本次科技大觀園專訪國立高雄科技大學模具工程學系、曾率領學生組成「所羅門燃料電池車隊」在全國第一屆與第二屆氫能車大賽獲得冠軍的郭俊賢教授，與我們分享「氫能」在車載運用的展望。談起氫能未來的發展趨勢，郭俊賢顯得興致勃勃，非常有信心。
「氫燃料電池車」有其獨特優勢
同樣使用電動馬達進行驅動，氫燃料電池車與純電電動車的差別在哪裡呢？郭俊賢表示，隨著綠能發展的需求，也有更多人發覺使用汽油、柴油等內燃機推動汽車、飛機，讓我們終究難以擺脫依賴化石燃料的現況。這也是近年來各種電動車，包括使用鋰電池的純電動車，或者轉換氫氣為電能的氫燃料電池車受到重點關注的主因。
「（我們）可以把燃料電池想像成發電機，只要持續提供燃料，就可以提供車輛續航力，」談及燃料電池車的發展，郭俊賢相當樂觀。他認為現階段氫燃料電池技術發展，在維持安全已然相當成熟，而且以具有高能量密度的氫氣為燃料，相較於純電電動車，有其獨特的優勢。
純電電動車在使用上最常見的問題，就是「里程焦慮」，全部使用充電電池提供能量，在容易有不知何時會沒電、不知該去哪充電的擔憂。除此之外，相較於僅需短短幾分鐘，加油就可以加好加滿，充電卻需要一定的時間，這也與現今的用車慣性有所衝突。純電電動車在增加里程數、電池數量、車子的重量之間存在著惡性循環，因為電池沉重又佔空間的特性，同時還需要考慮到保留乘客與載貨的空間，要增加里程數十分不易。與之相比，氫燃料電池車完全沒有這類的顧慮，氫氣屬於最輕盈的元素之一，即使氫氣存放的空間增加了數倍，也不會增加太多的重量。
氫氣容易飄散、不易傳熱的特性使其更加安全
但與已經正式上路的純電電動車相比，氫燃料電池車的應用推廣顯然遭遇更多的挑戰。其中最大的困難，就是自從 1937 年「興登堡號飛船爆炸」（Hindenburg disaster）空難之後，大眾普遍認為「氫氣很危險會爆炸」的刻板印象了。
「從工程的角度，要去針對它的特性去做解決（安全性），提出正確安全使用的方式與設計，」郭俊賢強調，氫燃料電池現階段的技術已經相當成熟，從工程的角度來說，任何運用能量的技術都是「水能載舟亦能覆舟」，不可能保證百分之百的安全。但現階段的氫燃料電池應用於車輛，其安全性並不低於一般的汽車，甚至在某些情境下，氫氣容易飄散、不易傳熱的特性使其更加安全。只要瞭解其使用特性，就能進一步掌握安全性「其實做科學或工程，最怕的是偏頗，」郭俊賢強調。
現階段，氫燃料電池車上路推廣，將首先會遭遇「加氫站」不普及，難以補充能量的情況。因應此情境，郭俊賢認為氫燃料電池車在臺灣最早期適用的情境，可能會是應用於里程較長的大眾運輸，或是服務型的車輛如高爾夫球車、遊園車、掃地車、行李拖運車，後期再隨著加氫站逐步的普及，才有機會推廣至自用小客車。
雖然市面上討論相關議題時，常將氫燃料電池車與純電電動車互相比較，甚至還傳出大力發展電池技術的馬斯克（Elon Musk）強力看衰氫能發展的新聞。但在郭俊賢眼中，這兩個技術絕非競爭關係，而是各有其技術特性，各具長短的夥伴關係。
郭俊賢以電影《電流大戰》中直流電與交流電的爭議作說明，在西屋與愛迪生的你死我活的攻防之後，時至今日電能普及，我們運用交流電長途運輸能量，以直流電為家用電器進行充電，兩個技術已然合而為一。而也是同樣的道理，電池與燃料電池技術互相截長補短，互相搭配運用，才能真正一同邁向新能源飛天遁地的未來。
資料來源
採訪國立高雄科技大學模具工程學系教授郭俊賢
本文轉載自《科技大觀園》。原文請<點此>