科學家新視野-國際氫能發展近況與我國氫能發展契機

背景圖片圖/路透

「氫」是生活周遭常見的化合物元素之一,最常見含氫的化合物就是水,若要將氫作爲能源使用,需要先用其他能源提取氫,以液態高壓氣態或其他方式儲存燃料電池則是一種使用氫作爲燃料的發電裝置,使氫能可以轉化成電力。氫能儲存的優點是可長時間大量儲存再生能源餘電,應用於交通運輸、分散式供電、工業燃料等多元用途,是未來極爲重要的能源技術

2017年法國液空德國林德日本豐田本田韓國現代等13家產業集團倡議成立氫能委員會(Hydrogen Council),致力於推廣氫能的應用,至今成員已擴充至92家企業,可見氫能的重要性發展前景受到廣泛認可。

各國也紛紛制定氫能發展藍圖加速發展進度,例如日本政府於2017年宣佈《氫能基本戰略》,預計氫能巴士將於2030年增至1,200輛、氫能汽車達80萬輛、加氫站900座、2050年後加氫站全面取代加油站、氫能汽車全面取代汽油車,且今(2020)年世界最大的太陽能電解產氫基地也正式運轉

2019年除了韓國政府發表《氫經濟發展路線》,宣佈2040年發展目標將使氫能巴士達到4.1萬輛、氫能汽車累計生產620萬輛、加氫站建成1200座;中國氫能聯盟也發表《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》,目標是2050年加氫站達1萬座以上,氫能汽車產量達每年520萬輛。同年美國也發表《美國氫能經濟發展路線》,指出美國已經擁有全球一半以上的氫能汽車,並預期2050年氫能的年產值可達7,500億美元、滿足美國能源需求的14%。今(2020)年德國則通過《國家氫能戰略》,確定「綠氫」的優先發展地位,投入再生能源產氫,預定最晚2040年前的電解綠氫產能達10GW,並將關閉所有燃煤電廠

從各國的氫能目標來看「氫能交通」是國際關注的重點之一,目前日本豐田汽車與韓國現代汽車是氫能汽車的領導廠商,氫能汽車採用燃料電池結合電動馬達,與電動車一樣不會產生空污;用類似加油的方式補充氫氣,只需要幾分鐘就能完成補給,不需長時間充電。氫能汽車的性能已與汽油車相當,也有技術製造性能可比超跑的氫能汽車。

臺灣雖尚未發展氫能汽車,但亞太燃料電池公司於2012年成功開發世界第一臺氫能機車,已完成道路實車驗證,並曾於墾丁開放民衆參與試騎體驗。然因製造成本較高,商業模式法規未完整建立,尚未能與純電動車競爭。能源局曾於2009~2011年推出「燃料電池系統示範運轉補助計劃」,也有數家臺灣廠商成爲國際燃料電池大廠Bloom Energy的零組件重要供應商,不僅是國際氫能產業供應鏈的一環,國內也已有完整的氫燃料電池產業鏈

然而目前政府對於燃料電池與氫能產業並無完整的願景策略,廠商多隻能在國外尋找商機,在國內因缺乏推廣策略,氫能產品仍未大量生產,難以達到可有效降低成本的經濟規模。近期聯合再生能源亦投入開發氫能機車,希望擴大市場規模,提高民衆購買意願;政府也提高再生能源佔臺灣發電配比目標,搭配再生能源發電轉爲氫能儲存與燃料電池技術,是臺灣着手發展氫能跟上國際發展的重要契機