（製圖：RECCESSARY）
氫能具備乾淨、高效率的特性，被視為未來綠色能源的關鍵解方之一，隨著全球淨零排放壓力增加，氫能技術逐漸受到關注，台灣也正積極探索氫能的發展潛力。《RECCESSARY》帶你了解氫能的產生方式、優缺點、應用範疇及台灣目前發展趨勢。
氫能是什麼？
氫能（Hydrogen energy）是一種利用「氫氣」來產生能量的技術。氫氣就像是汽車燃油一樣，是燃料的一種，但它比汽油更乾淨，燃燒後只會產生水蒸氣。當用氫氣用來發電或驅動汽車時，它不會排放二氧化碳，也不會產生對地球有害的廢氣。而且氫能具高能量密度的特色，適合用在儲能技術，有助於穩定再生能源供應。
至於氫氣怎麼來？氫氣可以用水來製造，把水電解成氫氣和氧氣，就能把氫氣儲存起來用在電廠、汽車或工廠裡，來代替傳統的燃料，因此又被稱作「終極潔淨能源」。隨著低碳及零碳製氫技術日趨成熟，聯合國、國際能源總署（IEA）等國際組織都已積極投入氫能技術的研究及政策推動，將氫能視為未來減碳的重要環節。
產生氫能的方式
氫氣的製造技術分為「電解法」與「蒸氣重組法」，並依製造方式主要分為以下幾種：
1. 灰氫 （Grey hydrogen）
「灰氫」目前占全球氫氣生產約6成，多使用天然氣搭配水蒸氣重組法，也就是在高溫觸媒環境中，讓水蒸氣與碳氫化合物反應生成氫氣，常用的原料是甲烷（天然氣）。由於排放副產物中含有二氧化碳，因此被稱為「灰氫」。灰氫的優勢在於技術成熟、成本低廉，但其高碳排不符合當前國際減碳趨勢，未來可能面臨高額碳稅的壓力。
2. 藍氫（Blue hydrogen）
「藍氫」是一種低碳氫氣，指的是用化石燃料製氫之後，再搭配碳捕集、封存與再利用（CCSU）技術減少生產過程中的排放。由於藍氫的碳足跡低於傳統的灰氫，且能利用現有的天然氣基礎設施，因此被視為朝向乾淨能源轉型的過渡選擇。
3. 藍綠氫 （Turquoise hydrogen）
「藍綠氫」是一種利用甲烷熱裂解技術製氫的方式，可將甲烷分解為氫氣和固態碳。固態碳不會逸散到大氣之中，便於儲存也可以用於煉鋼等用途。由於生產過程碳排較低，被認為是比藍氫更環保的低碳氫氣選項。
4. 綠氫 （Green hydrogen）
「綠氫」生產是指利用再生能源（如風能、太陽能等），在電解槽中水電解獲得氫氣與氧氣，過程幾乎沒有二氧化碳排放，可說是目前真正符合零碳定義的氫能，也被視為最環保、最永續的氫氣來源。
5. 棕氫（Brown hydrogen）
「棕氫（也稱褐氫）」是以氣化法透過燃燒煤炭製氫。這種方法將煤炭與水蒸氣高溫反應生成氫氣，但同時會產生二氧化碳等溫室氣體，由於製成的碳含量最高，未來棕氫生產可能被低碳或無碳製氫技術所取代。
依照不同的製造方式，國際上又將氫能主要分為綠氫、灰氫、藍氫、棕氫等不同種類。（圖片來源：能源教育資源總中心）
氫能的優缺點
優點：
- 乾淨環保：氫能在燃燒或利用過程中，只會產生水和熱，幾乎不會產生二氧化碳或其他污染物。
- 高能量密度：氫的能量密度非常高，因此在儲能和運輸方面具有優勢。相較於鋰電池，氫燃料電池車的續航能力更強。
- 多樣化應用：氫能可用於多種領域，包括交通運輸、工業、發電及儲能。
缺點：
- 高成本：氫氣的生產、儲存和運輸成本較高，尤其綠氫生產更是需要大量電力。
- 儲存與運輸挑戰：氫氣的儲存和運輸相當困難且昂貴，儲氫技術多耗能或需要專門設備。
- 基礎設施不足：全球加氫站和基礎設施尚未普及，建設加氫站的成本也較傳統加油高。
氫能源有哪些應用？
氫能的應用廣泛，以下是一些具體應用的例子：
1. 交通運輸
氫燃料電池可應用於汽車、公車、卡車等交通工具，像是豐田的Mirai和現代的Nexo等氫燃料電池車（FCEV）已經投入市場。此外，氫燃料電池也正被測試應用於火車、船舶，甚至飛機上，未來有望取代傳統的化石燃料動力。
2. 工業用途
氫能可以應用在鋼鐵業、半導體業、化工業等。在鋼鐵製造中，氫氣可以替代焦炭，減少二氧化碳的排放，這也是目前許多鋼鐵公司積極研究的方向。
3. 儲能應用
氫氣可以作為再生能源過剩時的儲能方式，將電能轉化為氫氣儲存起來，有需要時再轉回電力使用。氫燃料電池則可用於穩定電網，提供備用電源或分散式發電。
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由日本豐田推出的SORA氫能巴士。（攝影：許祖菱）
納入能源轉型2.0，台灣加速氫能發展
台灣在「能源轉型2.0」政策中規劃加速發展地熱、氫能、生質能和海洋能等新興能源，並已成立「氫能推動小組」，參考國外趨勢作法及國內政策，布局氫氣應用、氫氣供給及基礎設施3大方向。
經濟部提到，氫能可運用於產業零碳製程原料、運輸與發電無碳燃料等面向，未來會以國內再生能源產氫及國外進口等供應，穩定氫氣來源，並逐步布建氫能基礎建設，希望2030年累計裝置量達到891MW（千瓩）。經濟部的短中長期的規劃如下：
- 短期：自產灰氫，驗證環構及相關應用。
- 中期：從海外進口，評估與氫氣出口國建立長期合作關係，確保未來氫氣來源。
- 長期：在台灣再生能源供應量充足前提下，逐步擴大自產氫。
台灣政府規劃氫能裝置量在2025年達到91MW、2030年達到891MW。（圖片來源：經濟部能源局簡報）
台灣短期將拓展氫能進口來源，若再生能源充足再逐步擴大自產氫。（圖片來源：經濟部能源局簡報）
隨著低碳製氫技術進步，氫能將成為全球減碳的重要角色，未來氫能將成為台灣能源結構的重要拼圖。想了解更多台灣與國際的綠能與減碳趨勢，歡迎加入訂閱《RECCESSARY》電子報，掌握最新能源市場發展趨勢，邁向乾淨、永續的未來。
