「氫能源」成為新能源寵兒!什麼是氫能源?重要在哪?一文告訴你
記者 鄧天心/綜合報導
隨著氣候變遷威脅加劇,各國都聚焦於減少碳排放,台灣也期望到2050年能實現淨零排放,而氫能源作為一種潔淨、高效的能源,在全球能源市場中崛起,也被認為是未來替代石化燃料的最佳選擇。
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氫能成為各國發展潔淨能源的新選擇
氫能(hydrogen energy)是一種以氫氣作為燃料,透過燃料電池技術,將氫氣和氧氣進行緩和的氧化還原反應生成電能,唯一的副產物是水,並且無碳排放、無有害污染,也因此被視為發展低碳排放的重要技術。
氫能另外的特點除了包含燃燒過程環保,其能量密度高,舉例來說,氫能的每公斤氫產生的能量是石油的三倍、天然氣的五倍,產電效率高,氫能還可長期儲存以及易於運輸,有機會應用在工業和交通發展上,氫能也被政府視為2050年實現淨零排放的重要技術。
就連以電動車起家的特斯拉創辦人馬斯克在近期也表示,發展氫燃料電池技術勢在必行,未來公司主力戰場也將從電動車轉向氫能源電動車。
目前各國對氫能正加大投資,從研發到基礎建設,氫能近期成為全球能源市場中的新寵兒,如歐盟已投入大筆資金發展綠氫,目標實現氫能在能源體系中20%的比例;日本與韓國則計劃大力推動氫能應用於燃料電池車和氫能發電,而中東地區的石油出口國也開始計畫向氫能市場轉型,保持其在能源市場中的競爭力。
技術突破掀起全球氫能投資浪潮
但其實氫能的發展多年遇到技術瓶頸,馬斯克也曾經不認為需要投注任何心力開發氫能源技術,然而近年來,科技進步與大規模投資,氫能產業出現了技術上的突破,也讓大眾開始關注這項新興能源的發展:
水電解技術進步:傳統的水電解製氫技術需要大量能源,因此成本較高,然而隨著可再生能源的發展,特別是風力、太陽能的普及,水電解成本逐步下降,現在新技術如高溫水電解法能提高效率,並降低氫氣的製作成本。
燃料電池技術:氫燃料電池技術將氫氣轉化為電能的效率顯著提高,讓氫能在交通運輸、家用電力系統等領域提高使用範圍,氫燃料電池相比鋰電池,燃料電池的加氫過程僅需幾分鐘,而不需要數小時充電,更是一大優勢。
儲存與運輸技術革新:氫氣的儲存與運輸過去面臨比較大的挑戰,主要因為氫氣分子小且易於滲透,易燃性高,然而,隨著液態氫技術的發展,氫氣的儲存與運輸安全性顯著提升,並能夠以管線、液態儲存的方式進行高效分配,也提高了氫能的商業可行性。
氫能依據生產方法和環保程度不同,主要分為幾種類型,包括綠氫、灰氫、藍氫、粉紅氫等,每種類型都有其不同的生產過程和技術成本,而目前全球以「綠氫」為首要發展目標,因其使用再生能源電解水生成氫氣的製程,實現了近乎零碳排放。
台灣發展氫能的機會與挑戰
其實臺灣早在2022年就已經將氫能應用列入「淨零12項關鍵戰略」的重點項目,並成立「氫能推動小組」,針對氫氣供應、基礎設施、技術應用等面向制定了八項推動措施,政府目前在與企業間合作,如臺電與企業合作測試氫能技術,中油則著手興建加氫示範站。
不過臺灣氫能技術發展在法規和成本上仍然面臨多重挑戰,氫能在法規上屬於工業副產物或工業製程原料,需修訂《能源管理法》才能被視為能源,並在氫能進口、設置、安全要求及無碳認證等方面都要通過檢測才算安全。
未來,隨著氫能成本的進一步降低、應用範疇的擴展,台灣的氫能將在能源安全、減碳政策和經濟發展中發揮更大作用。
台灣未來氫能將發展於供應、基礎設施、發電、運輸、工業等五大面向,並設定了2050年氫能發電占比達到9%至12%的目標,此外,政府已制定首個加氫站許可辦法,加速推動氫能車的普及。在全球致力於實現淨零排放的大趨勢下,氫能技術不斷進步,氫能相關類股的表現值得關注,其中,台灣氫能產業的關鍵企業包括:高力 (8996)、康舒 (6282)、中興電 (1513)、台達電 (2308) 和三陽工業 (2206),這些上市公司已投入相關技術和產品的開發,並為氫能產業的發展貢獻力量,成為台灣邁向淨零排放之路的重要推手。
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