能源轉型 迎接氫經濟時代 6873泓德能源 台達電 台塑 中興電 高力

mojeku

能源轉型 迎接氫經濟時代 6873泓德能源 台達電 台塑 中興電 高力

2025/03/16

國際能源署（IEA）最新發布的《2024年能源技術展望》報告，全球能源轉型步伐加快，未來十年潔淨技術市場將增長超過二倍，市值突破2兆美元，接近全球石油市場規模。對台灣來說，除加速對潔淨技術的研發投入外，政府也可進一步支持處於示範階段的關鍵創新技術，提供更多資源以確保這些技術能快速商業化。這樣不僅能加速台灣在全球淨零轉型的進展，更能提升國際市場競爭力，讓台灣有機會在全球能源轉型中扮演更重要角色。

氫能逐漸成為新能源的關鍵角色，甚至有機會發展出「氫經濟」（Hydrogen Economy）。石油經濟歷經近150年發展，建構龐大的產業鏈與成熟製程，全球石油煉製品市場規模高達上千億美元。面對石油資源終將枯竭的未來，勢必要有另一種經濟結構發生，而以氫為能源載體及原料是目前看來最佳的方案。

2023年全球氫氣使用量達9,700萬噸，但只是99.9%用於非能源領域，例如矽晶圓製造過程中的純化與表面清潔，半導體製程中的清洗、退火、蝕刻與表面鈍化等過程等都需要氫。換言之，以氫為原料的經濟活動已存在多年，未來「氫經濟」甚至可望逐漸取代現有的石油經濟，但仍面對不小的挑戰。

目前全球95%以上的氫仍以蒸汽甲烷重組和煤氣化兩種技術生產，產生的「灰氫」和「黑氫」會排放大量二氧化碳，顯然與減碳目標有矛盾。根據統計，全球2030年低碳產氫產量約3,800萬噸，其中2,800萬噸來自再生能源電解水（即綠氫），其餘1,000萬噸來自石化原料結合碳捕捉（即藍氫）。但根據IEA報告，目前仍有55%處於早期規劃階段，其餘則在可行性評估中，2030年目標能否實現充滿不確定性。

目前氫能面臨的主要挑戰在於高昂成本及儲運技術不成熟，要達成IEA訂出的2050年淨零目標，每年約需供應5億噸氫氣；以全部生產綠氫來計算，5億噸約需耗掉22.5兆度電，以IEA估算2050年全球再生能源發電量約25兆至30兆度電，光是生產綠氫就要用掉幾乎九成再生能源，甚至電解技術所需的貴金屬如鈀、銥和鉑等，其需求量是目前全球產量的七倍以上。由此可見，氫經濟的發展將有待創新科技的投入。

儘管現階段氫經濟尚無法完全取代石油經濟，但兩者可並存發展。氫氣生產可採用便宜環保的恆定電力，解決再生能源不足問題，同時透過以碳捕捉與封存技術（CCS）產生藍氫；或是以生質物為原料，透過氣化或發酵等方式的生質料產氫技術，再搭配驅動蒸氣甲烷重組的吸熱反應，且後續二氧化碳捕捉與轉化的熱能均由燃燒部分的甲烷或氫氣來循環供應。若技術能規模化，不僅能降低氫氣的生產成本，還能大幅減少對再生能源的依賴。

氫經濟發展包含儲存、運輸以及使用層面，為迎接氫經濟，工研院針對氫能供應生產（產）、運輸（輸）、儲存（儲）及應用場域（用）四大面向持續精進技術研發，促進氫能技術的實際應用與商業化。例如在台南沙崙打造全台首個氫能示範驗證平台，提供整合再生能源電力調節、電解產氫和複合儲能等技術，提供國內氫能產業應用練兵基地，協助企業擘畫氫能解方。

工研院也研發出混合電力控制器，這是國內首例為氫能車設計的控制系統，宛如氫能車的超級大腦，加速氫能載具布局、提供車用軟韌體方案，為日後氫氣應用場景超前部署。工研院也與SYM三陽工業啟動「氫燃料電池機車共同研發合作案」，去年測試應用於SYM既有e-woo電動機車，單位碳排放量遠低於燃油機車，兼顧環保與成本。工研院更以氫氣為燃料，透過高功率燃料電池電堆與關鍵材料技術，讓燃料電池無人機在負載5公斤下，創下181分鐘續航時間。

氫經濟現階段很難取代石油經濟，然而綠氫基本上需要的只是再生能源及水，對國家能源與工業生產韌性極度重要，因此不能忽略脫碳的氫經濟所需要龐大產業鏈及商機。許多尚待克服的問題都需要科技解決，而這些科技需要政府與企業合作，積極的投入研發資源，也同時訓練技術與商業人才。

工研院將持續開發前瞻創新技術，攜手產業跨域研發或與國際合作，台灣位處亞太能源供應鏈的核心，具備技術與地緣優勢，若能打造具有台灣特色的氫能經濟模式，並透過國際合作制定技術標準、開拓市場，進而發揮台灣在全球能源轉型中的影響力與貢獻，將可望開創更美好的永續未來