九月_氫能專題｜台灣氫能發展計畫(中)
氫能另一大應用為燃料電池，以國內產業發展來看，台灣燃料電池從原材料、燃料電池零組件到電池系統、甚至相關周邊皆有廠商可提供對應產品。氫能推動小組在此領域提出三項推動策略：
一、推動開發百kW級高功率、高電壓的氫能動力模組系統，發展氫能三電(電池、電機、電控)整合模組，建立氫能載具零組件與次系統驗證平台，並鼓勵民間企業參與其中。
二、規劃氫燃料電池大客車，並導入客運路線進行示範驗證，讓技術研發能實際進入商業市場中獲利。
三、針對國內定置型燃料電池儲能系統，政府以政策推動安裝，2022年經濟部修訂「經濟部定置型燃料電池發電系統設置補助要點」，補助公私立機構、法人及立案單位，針對在國內安裝500kW以下定置型燃料電池發電系統，每kW補助新台幣7萬元，讓補助成為增加安裝的誘因，推動燃料電池系統市場。
除了混燒火力發電與氫燃料電池之外，鋼鐵及工業領域的氫能煉鐵技術開發則是另一項推動項目。因國際上對於工業及氫氣煉鐵技術亦在發展階段，經濟部能源局、工業局、及中鋼另組成的「低碳煉鐵技術開發」團隊，與國外氫能煉鐵廠商如現代汽車下的浦項制鐵合作，就現有煉鐵技術進行升級以減少煉鐵產生的碳排。
氫氣供給以進口為主，政策推動發展藍、綠氫技術
氫氣的來源種類繁多，可從煤炭、化石燃料、天然氣、生質物等，經由電解水、碳捕捉過程、蒸氣重組法製造取得。但目前國內主要氫氣來源，還是以天然氣重組(灰氫)佔比約96%最高。為滿足各種氫氣應用如9~12%氫能發電佔比、工業需求、交通運輸等需求，2050年時台灣每年氫氣消耗為435萬噸，當中進口佔比為75%。由於台灣並非產氫大國，且綠能發電餘量不足，難以用電轉氣技術製造足夠綠氫供國內使用，故政府規劃短期與產氫大國如澳洲合作，建立供應鏈以維持氫氣來源之穩定。此外如前段所提，台灣以天然氣發電佔比為最高，故由中研院主導推動碳捕捉技術(CCS)發展，並於2023年第三季與台電合作開始導入去碳燃氫系統，利用天然氣發電生產藍氫。而在綠氫部分，則是由工研院、日本德山株式會社及台灣廠商合作，共同開發綠氫電解槽，其關鍵零組件預計在2023年底開始生產，並規劃於2024年進行10kW級再生能源綠氫生產示範驗證。
基礎建設將是氫能發展的另一個關鍵
氫氣的熱值為每公斤120MJ，是相同重量天然氣的3倍，煤炭的4.3倍，用在混氫火力發電上具備更好的燃燒效果，但氫位於元素週期表第一位，其組成密度相較於其他所有物質小，若以一般方式儲存，氫分子會逐漸滲透至儲存鋼瓶分子鏈中造成金屬脆化，因此氫氣運送從跨洋的氫運輸船、大型儲存槽、氫氣槽車、運輸管線到加氫站皆需要特殊儲存技術。目前氫能輸送及儲存台灣尚未有相關的配套措施，針對現在缺乏基礎建設的現況，氫能推動小組規劃以混氫火力發電為核心，配合各階段不同需求進行逐步升級。
一、短期：配合混氫火力發電盤點規劃的第一階段，建立天然氣混氫氣配送管線及安全監控設備。另外由中油主導，預計於2023年建置國內第一座移動式加氫站。
二、中期：配合混氫火力發電試燒第二階段，開發高壓儲氫系統並建立高壓輸送管線。
三、長期：由於液態氫氣輸送目前在國際上仍屬於發展初期，2022年澳洲與日本剛完成史上第一次液態氫國際運輸，若以灰氫計算成本，從生產、壓縮、儲存到運輸，成本還在高點(智璞推估：每公斤每公里7.5塊美金)。因此規劃待技術成熟成本修正後，於第三階段正式混燒時導入，以完善國內液態氫儲存基礎設施，建立液氫輸送儲存示範區。
台灣氫能推動面臨的挑戰與建議
雖然為了順利達成2050淨零碳排的大目標，政府已組成氫能推動小組以政策推動國內氫能成長，但依照目前國內外情況，現階段尚有挑戰待克服。
挑戰一：氫氣在加氫站成本佔比高，國際綠氫成本下降決定氫能的實質貢獻
根據工研院報告指出，氫能基礎建設之一的加氫站成本佔比，以氫氣50%最高，如圖五，因此控制氫氣成本為維持營運獲利的關鍵。但由於台灣綠能不足以支撐綠氫生產，藍氫技術也尚未成熟，若以目前佔比最高且成本較低的灰氫當作加氫站的氫氣來源，雖可營運但減碳效果有限，與淨零碳排的大目標不符。在推廣氫能的初期，短期內因來源不足而使用灰氫應視為折衷方案，長期應與國際上綠氫生產國家(如歐洲、澳洲)，建立國際低碳排氫氣貿易計畫，隨著國際綠氫能源在未來下降至每公斤1美元時，將有望兼顧成本與減碳。
圖五 加氫站成本分布
Source：中國商業情報網；智璞產業趨勢研究所整理 2023/09
挑戰二：電動車成長趨勢已成型，氫燃料車銷售受到排擠
雖然包含日本、歐洲、美國都有燃料電池車(Fuel Cell Vehicle)銷售實績，但相較於已經成為未來趨勢的電動車，燃料電池車銷售佔比仍不足0.1%，如圖六。且加上加氫站營運(USD 20萬/年)及維護成本(USD 200萬/年)遠高於電動車充電站，且土地面積需求較大，因此無論在消費者接受度，或是廠商架設及營運意願上，都面臨著很大的阻礙。建議從燃料電池優勢(里程數比起鋰電池更長)著手，重點導入長途巴士、貨櫃大卡車、高能耗的特殊工程車，此類車款有著長途旅行、固定路線、固定能源補充位置的特性，易於規劃加氫站的建設地點，為相關投資企業帶來利基市場。
圖六 電動車、燃料電池車銷售預估
Source：工研院產科國際所機械組
