科学家新视野-国际氢能发展近况与我国氢能发展契机

背景图片图/路透

「氢」是生活周遭常见的化合物元素之一,最常见含氢的化合物就是水,若要将氢作为能源使用,需要先用其他能源提取氢,以液态高压气态或其他方式储存燃料电池则是一种使用氢作为燃料的发电装置,使氢能可以转化成电力。氢能储存的优点是可长时间大量储存再生能源余电,应用于交通运输、分散式供电、工业燃料等多元用途,是未来极为重要的能源技术

2017年法国液空德国林德日本丰田本田韩国现代等13家产业集团倡议成立氢能委员会(Hydrogen Council),致力于推广氢能的应用,至今成员已扩充至92家企业,可见氢能的重要性发展前景受到广泛认可。

各国也纷纷制定氢能发展蓝图加速发展进度,例如日本政府于2017年宣布《氢能基本战略》,预计氢能巴士将于2030年增至1,200辆、氢能汽车达80万辆、加氢站900座、2050年后加氢站全面取代加油站、氢能汽车全面取代汽油车,且今(2020)年世界最大的太阳能电解产氢基地也正式运转

2019年除了韩国政府发表《氢经济发展路线》,宣布2040年发展目标将使氢能巴士达到4.1万辆、氢能汽车累计生产620万辆、加氢站建成1200座;中国氢能联盟也发表《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》,目标是2050年加氢站达1万座以上,氢能汽车产量达每年520万辆。同年美国也发表《美国氢能经济发展路线》,指出美国已经拥有全球一半以上的氢能汽车,并预期2050年氢能的年产值可达7,500亿美元、满足美国能源需求的14%。今(2020)年德国则通过《国家氢能战略》,确定「绿氢」的优先发展地位,投入再生能源产氢,预定最晚2040年前的电解绿氢产能达10GW,并将关闭所有燃煤电厂

从各国的氢能目标来看「氢能交通」是国际关注的重点之一,目前日本丰田汽车与韩国现代汽车是氢能汽车的领导厂商,氢能汽车采用燃料电池结合电动马达,与电动车一样不会产生空污;用类似加油的方式补充氢气,只需要几分钟就能完成补给,不需长时间充电。氢能汽车的性能已与汽油车相当,也有技术制造性能可比超跑的氢能汽车。

台湾虽尚未发展氢能汽车,但亚太燃料电池公司于2012年成功开发世界第一台氢能机车,已完成道路实车验证,并曾于垦丁开放民众参与试骑体验。然因制造成本较高,商业模式法规未完整建立,尚未能与纯电动车竞争。能源局曾于2009~2011年推出「燃料电池系统示范运转补助计划」,也有数家台湾厂商成为国际燃料电池大厂Bloom Energy的零组件重要供应商,不仅是国际氢能产业供应链的一环,国内也已有完整的氢燃料电池产业链

然而目前政府对于燃料电池与氢能产业并无完整的愿景策略,厂商多只能在国外寻找商机,在国内因缺乏推广策略,氢能产品仍未大量生产,难以达到可有效降低成本的经济规模。近期联合再生能源亦投入开发氢能机车,希望扩大市场规模,提高民众购买意愿;政府也提高再生能源占台湾发电配比目标,搭配再生能源发电转为氢能储存与燃料电池技术,是台湾着手发展氢能跟上国际发展的重要契机