國際氫能發展近況與我國氫能發展契機

「氫能交通」是國際關注的重點之一,可見氫能的重要性與發展前景受到廣泛認可。圖/美聯社
「氫能交通」是國際關注的重點之一,可見氫能的重要性與發展前景受到廣泛認可。圖/美聯社

文/曾重仁 國立中央大學機械系特聘教授、臺灣氫能與燃料電池學會理事長

文/林晉賢 國立中央大學機械系博士生

「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,若要將氫作為能源使用,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為燃料的發電裝置,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,是未來極為重要的能源技術。

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,可見氫能的重要性與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年宣布《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水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》,宣布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台氫能機車,已完成道路實車驗證,並曾於墾丁開放民眾參與試騎體驗。然因製造成本較高,商業模式與法規未完整建立,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畫」,也有數家臺灣廠商成為國際燃料電池大廠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與策略,廠商多只能在國外尋找商機,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,提高民眾購買意願;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為氫能儲存與燃料電池技術,是臺灣著手發展氫能跟上國際發展的重要契機。


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