氫能車新突破！成大團隊研發「不氫鋼」 安全再升級

成大材料系特聘教授洪飛義（右二）團隊研發能耐氫穿隧的「不氫鋼」，右一爲團隊成員博士後研究員吳博鼎、左二爲研究生呂哲緯、左一爲研究生黃昱蓁。（成大提供/曹婷婷臺南傳真）

全球知名車商持續投入開發氫能車，但發展過程安全性是重要瓶頸，很難克服，成大材料系特聘教授洪飛義團隊，研發可抗氫穿隧攻擊的不氫脆不鏽鋼416B，簡稱「不氫鋼」，同時找到可銲接的材料420L，目前申請專利中，未來如能被產業運用，將是氫能發展重要里程碑。

洪飛義指出，以水電解爲氫及氧做爲能源，沒有石化原料造成的污染與排碳，被視爲未來世界最潔淨能源，但目前發展仍有許多問題待克服，其中「氫脆」可能引發重大的安全問題，全球仍沒有完全解決的辦法。

成大材料系特聘教授洪飛義團隊建立全國少數可以評估金屬氫脆的實驗室，讓氫攻擊材料特定區域，稱爲集氫處理。（成大提供/曹婷婷臺南傳真）

他說，氫原子是極細的原子，可以穿隧任何材料，當被材料包覆時，氫與材料會產生氫化而脆裂，稱爲氫脆，一旦儲槽或管線因氫脆而有裂縫，氫氣就會外泄釀爆炸，過去全球各地都曾有類似意外發生，讓人對氫能發展存有疑慮。

有20多年研究各種金屬經驗的洪飛義表示，過去認爲309及316不鏽鋼具有優異耐腐蝕能力，被廣泛應用在酸鹼與熱環境，也被氫能產業運用，但不僅不能抵抗氫脆，因強度及耐磨性都不佳，如運用在氫能車，一旦遭遇車禍，難以抵抗強力撞擊，且使用到一定程度，產生氫脆後，氫氣還可能外泄爆炸。

他在研究過程中，發現用於軍工產業的416不鏽鋼，比起309與316，不僅同樣能耐酸鹼腐蝕、不生鏽，且強度與硬度更佳，同時不像309與316不具磁性，具有良好磁性可以串連電動形成不氫電磁鋼，經熱處理後，將原來的等軸晶變成強韌的針棒狀組織，也就是416B，可抵抗氫的穿隧，「幾乎可完美應用在氫能發展上」。

團隊長期與臺南銲條廠首銳公司合作，在研發不氫鋼過程中，找到首銳生產的銲接材料420，只要將其去氫，成爲420L，就可避開氫攻擊。

爲驗證不氫鋼的耐氫性能，團隊從無到有建立全國少數可以評估金屬氫脆的實驗室，並設置全國唯一電動式高溫拉伸疲勞試驗機，可針對金屬氫脆進行立即性調查。經過測試，不氫鋼耐氫穿隧的效果是其他工業級不鏽鋼的1倍以上，且強度與硬度都高於傳統不鏽鋼，運用在氫能車上，不怕碰撞，不擔心氫脆；運用在氫氣燃料輸送管路，也提高輸送效能與安全性。

洪飛義表示，持續2年努力下，建立集氫試驗與氫脆疲勞試驗，並協助各式銲道的解析與評估，建立成大416B不氫鋼應用數據，相關論文發表已完成，正在申請專利中。