诺贝尔奖得主Smalley博士曾表示，未来50年人类面临的十大问题中，以能源居首，能源需求量成长了3～4倍，而能源技术的革命性发展与突破，包括燃料电池、太阳能电池、储氢系统、光触媒、光电池等应用也将为生活带来变革。而为什么能源技术的相关议题渐渐受到重视及讨论呢？主要是起因于全世界在能源方面所遭遇到的瓶颈，首先就是石油、煤等资源预计于50年内趋于枯竭，人们必须寻求并发展其他替代的能源。 再者便是人们对地球暖化议题的重视，干净永续的绿色能源议题全球发烧。
可携式电子产品为什么需要燃料电池？
综观3C可携式电子产品的趋势，放眼全球IT产业，科技产品的种类愈来愈多，功能也是日趋复杂，包括无线、影像、资料储存等功能辈出，为市场带来了惊人的需求，然而，为了使用这些新颖的产品功能，则必须有足够的电力支援。根据机构预估目前电能主流锂离子电池的供电每年可更新8~10%但也面临上限，电力将不足以支持未来将不断出现的新颖科技产品，产业更须积极地寻找新的能源而这也就是「燃料电池」的机会。
针对上述的议题，列举笔记型电脑用电量作参考，目前的电力需求约略估算，从最普遍的office软体应用所需的12 W到玩家玩游戏所需的100W 电力，我们以实际数据来讨论之：一台具处理器及行动设备核心运算模式的笔记型电脑以最普遍office软体每小时运行将耗损约12.5 W的电力，以一个工作天基本8小时来计算，一整天所需的电力将是12.5 W× 8h = 100 Wh ，以这样的电力计算，目前一般笔记型电脑配备锂离子电池约可以提供3 - 4小时的电力，若要持续使用一整天的笔记型电脑，则需至少2 -3组电池才能支援所需电力，更不要说大量运算或使用影音及游戏模式所耗掉的电池电力。
燃料电池的市场趋势
燃料电池的种类很多，包含了磷酸燃料电池（PAFC）、融熔碳酸盐燃料电池（MCFC）、固态氧化物燃料电池（SOFC）、碱液燃料电池（AFC）、质子交换膜燃料电池（PEMFC）与直接甲醇燃料电池（DMFC）等，其中质子交换膜燃料电池与直接甲醇燃料电池较适用于小型燃料电池，主要可供应一般市场上的可携式电子产品，预计在2004~2006 年间，厂商注重原型机的发表与专利的卡位； 2007~2008 则可谓是燃料电池的先期市场，针对较高阶如：笔记型电脑、手机等商用/工业用市场，预计会出现商品化的小量生产，这段时间同时也是给予消费者燃料电池的相关知识并教育；预计当市场上的消费者接受燃料电池的观念之后，于2009~2010年进入大量量产阶段。
燃料电池的产品趋势
产品发展趋势方面，以IT产品结构来分，全球各大品牌在燃料电池原型机的发展，可以下表归纳之。其中耳机和MP3属于mW的小瓦数产品，手机和PDA则是约1-5W的产品，笔记型电脑所需电力约10-20W，小型发电机则需要50-150W的电力。燃料电池可以根据电的高低，应用于适当的控制系统，而控制系统又可以依据燃料的供给方式分为主动和被动两种形式，一般而言，高电力产品需要主动系统，低电力产品则运用被动系统即可。
燃料电池的应用设计概观
概括而言，为了解决电力不足、能源危机的问题，人们必须提出适当的解决方案，在此对于电力的解决方案做了几个重点叙述与整合：
- ●减少产品组件对电力的消耗
- ●增加电源装置的效能和延长电池生命
- ●有效整合电源管理装置与应用
- ●增加能源密度并减少装置来源的能源需求与容量
在开发新能源的部份，对于新能源的选择，必须注意以下几点：
- ●全天电源供应（例如：笔记型电脑一天使用八小时、十二小时或二十小时）
- ●混合电力能源发展
- ●体积 / 重量 / 效率
- ●容易整合
- ●友善的使用者介面设计
燃料电池的应用是相当多元的，除了可以单独发电以外，亦可以与原有的系统内的锂离子电池搭配以混合电力能源方式增加续航力。胜光科技持续研发可携式装置之燃料电池Stack及提供系统设计knowhow， 在此提供三款燃料电池系统设计应用Reference Designs：
外接式多用途充电器设计
此款外部充电器的燃料电池设计，利用燃料电池原理发电后，可设定不同voltage输出电力至3C产品的电池组（如：锂离子电池），使电池不需要藉由市电的供应，便可以继续使用，这样的应用对于临时的供电亦或长期于户外使用3C产品是较方便的，外接式燃料电池系统设计基本步骤如（图四）所示。
| 《图四 外接式燃料电池系统设计基本步骤》 - BigPic:617x327 |
|
笔记型电脑混合供电设计
因笔记型电脑的电力需求波动高，此时便可利用混合供电Hybrid系统设计，结合燃料电池与二次电池特性取得长时间的续航力。并依各系统厂不同设计需求，区分为外接式Docking 模式，如（图五）及内建式Media Bay模式，如（图六）。
| 《图五 Docking设计范例图》 - BigPic:620x224 |
|
| 《图六 内建Media Bay设计》 - BigPic:642x288 |
|
燃料电池的未来发展
放眼未来的市场潜力，燃料电池首先预计将先发酵于工业用途，如：工业用笔记型电脑、仓库业的可移动式电脑/ 行动式处理器(Mobile Computing)等，其对于电力的需求高，接受价格也高，可谓是燃料电池的先期市场；接下来才会是一般的消费性市场。2007~2008 年将会是燃料电池的关键时刻，在此阶段市场上预期将会出现少量的商品化产品，并同时教育一般消费者，当市场接受燃料电池的新兴观念之后，预计于2009~2010年开始量产面向市场，并将触角延伸应用至车用市场，随着燃料电池各项应用产品推出与采用，预期全球燃料电池市场成长幅度将迅速攀升，迎向绿色能源的新经济时代，如（图七）。
| 《图八 全球微型燃料电池于笔记本电脑应用的出货量预测》 |
|
| 《图九 全球微型燃料电池于手机及多功能手机应用的出货量预测》 |
|
相關时事单元
相關产业类别
相關关键字
相關组织
相關产品类别
相關网站单元