臺灣博碩士論文加值系統

在能源供給逐漸受限及溫室效應問題日益嚴重下，各國皆積極投入替代能源的開發，其中，燃料電池所具有的高能源轉換效率、低污染、低噪音…等特性，已為可攜式電子產品的潛在能源供應帶來另一種選擇，有機會成為其未來的主要動力來源。
本研究之主要目的為推估台灣可攜式燃料電池產業的潛在市場潛力。由於可攜式燃料電池的技術尚處於初步商品化的階段，可用於分析的資料相當有限，因此，本研究嘗試從日本及台灣鋰電池發展的經驗，搭配燃料電池技術及應用發展的現況，透過估計日本二次電池及台灣鋰電池產業之學習效果，推估燃料電池未來可能的學習效果。另外，也透過估計鋰電池不同階段產品間之替代彈性，推估燃料電池與鋰電池之間可能的替代彈性區間。之後，再利用日本鋰電池與燃料電池的實際與推估之產量趨勢，搭配上述之學習彈性估計結果推估鋰電池與燃料電池二者價格比之趨勢；最後，再以價格比趨勢結合替代彈性值推估出燃料電池取代鋰電池之數量趨勢。此一取代之數量趨勢，在結合台灣應用產品 (筆記型電腦及手機) 之需求量推估數值，並據以推估台灣鋰電池之需求量趨勢後，即可推估出台灣燃料電池未來的產量潛力。
本研究估計之鋰電池產業學習彈性值，台灣介於-0.0583至-0.427，而日本則為-0.685至-1.08，由於學習彈性值的高低反映了單位成本的可能變化，此一結果顯示台灣在生產技術上仍有很大成長的空間。另外，本研究估計之各種二次電池間替代彈性值介於1.28至2.46之間，尤其以最新技術取代愈久遠之技術之彈性值愈高。至於利用學習彈性推估之燃料電池與鋰電池價格比之平均降幅接近40%。
本研究另依應用產品之歷史成長趨勢，將其未來產量預測至2015年，再利用替代彈性的觀念推估燃料電池上市後之量的變化，結果顯示筆記型電腦及手機使用燃料電池的量分別於2015年及2014年將會超過使用鋰電池的量，預期屆時在台灣燃料電池產業進入利基市場之後，將有助於提高台灣能源元件產業之全球市佔率。

Limited energy supply and global warming problems together have resulted in the surges of alternative energy development in recent years. Fuel cells, which have been characterized as having high energy transfer efficiency, low pollution, low noise…and so on, have become a potentially important source of energy for portable 3C products.
This study aims to explore the market potential of Taiwan’s portable fuel cell industry. The lack of historical data on fuel cells, however, has prevented us from estimating the necessary parameter values needed in projecting the output of fuel cell industry directly. To accommodate this, we chose to estimate the parameter values for lithium battery industry, as well as to estimate most of the parameters for Japanese industries instead of Taiwanese ones. Basically, we estimated the learning elasticities of lithium battery products at different phases of product development, the substitution elasticities of lithium battery products between different phases of product development, the future movement of lithium battery and fuel cell production for Japan, the future demand of major portable 3C products for Taiwan, and the price ratio of fuel cell to lithium battery. With all these estimates, we were able to estimate the amount of lithium battery demand and the proportion of which could be substituted by fuel cells in the years to come.
Our results show that the learning elasticity of the lithium battery industry is between -0.0583 and -0.427 for Taiwan, and is between -0.685 and -1.08 for the Japanese ones. As to the substitution elasticities, the estimated value between any two products at different phases of product development is between 1.28 and 2.46. The resulted estimates of the amount of fuel cell that will substitute lithium battery show an increasing trend and would have the chance to surpass lithium battery in year 2014-2015.

目錄
摘 要 i
Abstract ii
誌 謝 iii
圖目錄 vi
表目錄 vii
第一章 緒論 1
第一節 研究背景與動機 1
第二節 研究目的 3
第三節 研究架構與流程 4
第二章 燃料電池產業之特性與發展 6
第一節 電池的發展沿革 6
第二節 燃料電池之分類及應用 9
一、燃料電池的起源 9
二、燃料電池的原理與種類 9
三、燃料電池的應用範圍 11
四、直接甲醇燃料電池的簡介 13
第三節 國內外燃料電池技術概況 16
一、國外發展現況 16
二、台灣發展現況 17
第四節 國內外燃料電池產業及市場概況 21
一、國外燃料電池產業及市場概況 21
二、國內燃料電池產業及市場概況 24
第五節 國內外政策比較 26
一、國外政策 26
二、我國政策 27
第六節 燃料電池之未來展望 29
第三章 研究方法 32
第一節 技術創新及擴散相關理論 32
一、創新及擴散定義 32
二、技術創新、擴散理論 32
第二節 學習曲線理論 33
一、學習曲線基本觀念 33
二、學習曲線之實證估計 33
第三節 類比法 34
第四節 Panel Data模型及估計方法 35
一、Panel Data模型 35
二、Panel Data估計方法 35
第五節 市場潛力推估方法 36
一、四象限圖之推導 37
二、替代彈性估計方法 37
三、甘培茲曲線 (Gompertz curve) 39
第四章 實證分析 41
第一節 資料來源處理 41
第二節 學習曲線估計結果 42
第三節 與鋰電池之類比分析 44
第四節 燃料電池市場潛力推估結果 48
第五章 結論與建議 63
第一節 結論 63
第二節 建議 64
參考文獻 65

圖目錄
圖1：鋰電池與DMFC燃料電池實際系統體積比較 2
圖2：研究架構圖 4
圖3：研究流程圖 5
圖4：電池的分類簡介 6
圖5：我國二次電池產品結構分析 8
圖6：我國二次電池生產規模 8
圖7：燃料電池的作用原理圖 10
圖8：燃料電池的應用範圍 12
圖9：我國可攜式燃料電池ROADMAP-TECHNOLOGY 18
圖10：2000年至2006年PORTABLE FUEL CELL全球累積產量趨勢圖 21
圖11：2005年至2009年PORTABLE FUEL CELL全球產量趨勢圖 22
圖12：PORTABLE FUEL CELL全球累積產量趨勢圖 22
圖13：全球PORTABLE FUEL CELL產量分佈區域 23
圖14：我國永續能源政策原則-「二高二低」 27
圖15：四象限圖之推導 37
圖16：二次電池間之替代關係圖 47
圖17：燃料電池與鋰電池價格比模擬推導圖_1 50
圖18：燃料電池與鋰電池價格比模擬推導圖_2 51
圖19：燃料電池與鋰電池價格比模擬推導圖_3 52
圖20：燃料電池與鋰電池價格比模擬推導圖_4 53
圖21：燃料電池與鋰電池價格比模擬推導圖_5 54
圖22：我國應用產品-筆記型電腦 2009年至2015年之產量推估 57
圖23：我國應用產品-手機2009年至2015年之產量推估 58
圖24：應用產品-筆記型電腦鋰電池產量推估 59
圖25：應用產品-手機鋰電池產量推估 59
圖26：2009年至2015年台灣筆記型電腦之燃料電池產量推估 60
圖27：2009年至2015年台灣手機之燃料電池產量推估 61
圖28：2009年至2015年台灣筆記型電腦及手機之燃料電池產量推估 61
表目錄
表1：目前小型電池市場上的電池種類及其應用領域 7
表2：燃料電池與二次電池能量密度比較 11
表3：各種燃料電池之特徵 15
表4：微型燃料電池廠商發展現況 19
表5：台灣燃料電池資訊網-工作小組之召集單位及任務目標 25
表6：實證資料來源 41
表7：實證變數資料 42
表8：台灣鋰電池廠商學習彈性估計結果 43
表9：日本鋰電池廠商學習彈性估計結果 44
表10：日本二次電池間之替代彈性 46
表11：燃料電池與鋰電池之價格比-模擬預測 55
表12：小型燃料電池與鋰電池之價格比趨勢預測-按應用產品別分 56

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