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整理包／打造氫谷變矽谷！全球氫能產業大爆發如何運用、概念股有哪些？七大觀念一次看

中油透露，將與臺灣產業界攜手建構「氫能供應鏈」，引進移動式加氫站是第一步，最終目標是生產出「綠氫」。示意圖。（彭博資訊）

你知道臺灣正試圖打造媲美美國矽谷（silicon valley）的臺灣氫谷（hydrogen valley）嗎？不只美國豪投70億規劃氫能投資案，臺灣也由工研院領軍超過百家臺廠，將持續衝刺太陽能、風電外的氫能。國內外大舉搶進到底哪裡好？氫能概念股引擎動了？對此，《經濟日報》整理相關產業資訊，供讀者參考。

一、氫能將成未來不可或缺能源？

美國總統拜登在費城港宣佈規模70億美元的氫能投資補助案。(歐新社)

美國總統拜登與能源部長格蘭霍姆2023年10月13日在費城港宣佈，已選定七個可享美國政府補助的氫能投資案，包括亞馬遜（Amazon）和埃克森美孚( Exxon Mobil）參與的氫能計劃，將可分享總金額70億美元的聯邦補助。（延伸閱讀：美砸70億美元補助氫能投資）

屆時還將在費城港使用賓州、德拉瓦州、紐澤西州提出的氫能中心，爲卡車和其他重型設備提供燃料。拜登讚揚這些氫能投資案嘉惠經濟，將可帶來工會「薪資優渥的工作」，而且有利美國因應氣候變遷。

臺灣部分，智慧能源周也在2023年10月18日登場，其中，官民六大企業集團與國營事業包括臺塑集團、臺泥（1101）、臺肥、聯華、中油、臺電，均將分別端出儲能與氫能佈局成果，打造淨零生態系、搶進上兆美元大市場。（延伸閱讀：智慧能源周...氫能儲能上秀打造淨零生態系、搶上兆美元商機）

二、氫氣能源有哪幾種？

作爲新型潔淨能源，氫能未來發展可期，而氫能種類大致可分爲下列四種：

1. 綠氫（green hydrogen）：

使用可再生能源，如風力發電、水力發電等，所產生的電力進行電解水所產生的氫能稱爲「綠氫」，其在製程過程中幾乎零碳，所以非常適合做爲未來綠色替代能源發展，但成本也較高。以臺灣現狀來說，無法成爲氫能發展主力。

再生能源可產綠氫，不過臺灣綠氫發展目前非常有限。（聯合報系資料庫）

2. 灰氫（gray hydrogen）：

製造成本低，爲現今主流氫能技術，根據財團法人汽車研究中心資料顯示，灰氫主要以高碳燃料重組技術、氣態燃料重組技術、低碳液態燃料重組技術的方式產氫，並會運用於「燃料電池」上。

而所謂的「重組產氫」就是利用觸媒（催化劑；反應前後保持不變的元素化合物）以化學方式將燃料中之氫原子取出產生氫氣。另有透過煤，氣化產製的氫能，稱爲「褐氫」。

3. 藍氫（blue hydrogen）：

使用化石燃料制氫（灰氫），再利用碳捕捉技術，將製作氫氣中所排放的二氧化碳回收並封存的氫氣，就會被歸類在藍氫。但製造藍氫以現有的封存二氧化碳再利用技術成本較高，製造成本也因此提升。

另還有利用技術將天然氣中的氫抽離，再將二氧化碳以固體方式封存的藍綠氫（Turquoise Hydrgen），可有效降低碳排並增加二氧化碳用途，但製程需要大量燃料，技術成本高。

4.粉紅氫（blue hydrogen）：

使用核能提供的電力，進行水電解產生的氫被歸類爲粉紅氫。根據臺達電子文教基金會整理資料顯示，據《路透社》報導，加拿大陸地能源公司（Terrestrial Energy）研究發現，核反應爐供應的高溫熱能，比傳統的水電解法產氫可提高最多四成效率。

顧問公司拉札德（Lazard）發表《2023年能源均衡化成本報告》（LCOE Report）評估，既有核電廠生產粉紅氫的成本，在補貼和沒補貼的情況下，分別爲每公斤0.48～1.81美元以及2.75～ 4.08美元，堪稱最低廉的產氫方式之一。

氫氣能源因取得方式不同也分爲數種類型。資料來源：採訪整理林安妮/製表；溫於璇／製圖

三、氫能成「黑馬」三關鍵技術打造下一座護國神山

目前臺灣氫氣在法規中仍屬於工業副產物或工業製程的「原料」，需透過修訂《能源管理法》，才能被視爲「能源」，並進一步針對氫能進口、生產、銷售、設置、安全要求及無碳認證等規範，訂定「氫能管理專法」。

不過，產業部分，則由工研院積極主導設立氫豐綠能科技股份有限公司，以及建立臺灣氫能與燃料電池夥伴聯盟，發展多項技術，要將臺灣打造成媲美美國矽谷的臺灣氫谷。

淨零排放浪潮席捲全球，被視爲終極潔淨能源的氫，也成爲各國積極追求的目標。業者／提供

A. 混氫技術

因爲氫氣產量短期有限，半導體工業製程也會排放工業副產氫，藉由混氫混燒的方式，可以暫時維持氫氣需求量不會驟升，並有效利用多餘的「廢氫」，也能在短期內見到減碳效果。（延伸閱讀：氫能起跑／半導體不要的廢料，竟能拿來發電，這兩位「氫瘋雙俠」怎麼辦到的？）

據工研院報導指出，國發會預計於2050年氫能佔比將提升至9～12%。根據氫能藍圖規劃，未來將以混燒或專燒氫氣的燃氣發電，逐步取代燃燒化石燃料的發電機組。

臺電副總經理郭天合先前則表示，2022年4月與西門子簽訂氫能混燒合作備忘錄（MOU），2023年將混燒5%氫氣評估可行性，預計2040年將混燒比例拉高至20%。

未來天然氣電廠將轉型燃氫氣，工研院預估，2050年氫氨需求約700萬噸，氫氣約385萬噸、氨約315萬噸。其中氫氣進口約75%、自產25%。

李鈞函強調，「我們鼓勵業者，與其把副產氫燒掉，不如拿來發電，不但可以降低碳排，還可增加電費的收入，把副產氫的痛點，變成更有價值的事情。」

B. 研發特殊氫瓶

氫氣分子極小，運送時須以高壓儲氫瓶進行裝運，若以一般的鋼瓶儲存，氫氣會鑽入金屬的結構中，長久下來，金屬瓶會產生氫裂（hydrogen embrittlement；氫氣鑽入金屬等物質中，會加速物質退化、疲勞現象）現象。

對此，據工研院指出，利用碳纖維複合材料打造儲氫瓶，透過碳纖維分子比氫氣還要小的特性，不但重量減少60%以上，使用上也更加安全。

工研院跟德宏集團德宇複合材料合作，打造輕量碳纖氫氣瓶，重量省60％，是未來氫能車關鍵零件之一。王鬱倫／攝影

技術層面，工研院完成基於機械手臂的自動化纏繞製程系統，相較於傳統動輒上千萬元的龍門型纖維纏繞專用機，能大幅降低建置成本，並具有小量多樣的生產彈性。目前這項技術已和德宇複合材料合作投入開發，未來將鎖定氫能車儲氫瓶市場。

C. 去碳燃氫

不僅要減少碳排，還要主動「去碳」，又可以分成兩種不同方向的策略，分別爲「碳捕捉、再利用與封存」（ CCUS；carbon capture, utilisation and storage, ）與碳捕捉技術（CCU； Carbon Capture, Utilization ），前者多了封存技術，技術難度較高，運用範圍尚未廣泛。

碳捕捉養綠藻中小企業面對淨零碳排目標有層層阻礙，政府推動企業「以大帶小」拚減碳也尚無具體政策，只靠企業自主行動。圖爲臺泥在花蓮把排碳捕捉回收養綠藻。圖／臺泥提供

中鋼加入脫煤減碳行列，啓動鋼化聯產，發展碳捕捉技術，黃色、灰色變壓吸附塔可捕捉轉製程產出的一氧化碳、二氧化碳，提供下游業者再利用。圖／中鋼提供

其中 CCUS 技術與過往僅封存，只有增加成本不同，轉而將捕獲的二氧化碳，將其轉化成有價值的產品或材料，以達到碳的再利用。

氫能是 CCUS 技術中的一個重要組件，因爲氫氣可以用作還原劑，將捕獲的二氧化碳與氫氣反應，產生甲烷（天然氣的主要成分）、甲醇或其他有用的化學品、生質燃料。這些產品可以再用於工業製程、化學產品生產或能源存儲等，完成一個完整的循環。

四、燃料電池新紀元氫能成最佳推手

燃料電池有別於原電池（一次電池；不可充電電池），可以透過穩定的供應氧和燃料來源，在燃料耗盡前，持續不間斷的提供穩定電力。

根據維基百科指出，1839年，英國物理學家威廉·葛洛夫製作了首個燃料電池。而燃料電池的首次應用就在美國國家航空暨太空總署1960年代的太空任務當中，爲探測器、人造衛星和太空艙提供電力。在搭上氫能熱潮後，運用將更加廣泛。

燃料電池（Fuel cell）

燃料電池是一種主要利用氧或其他氧化劑進行氧化還原反應，把燃料中的化學能轉換成電能的發電裝置。其中，使用的「氫」燃料可以來自於任何的碳氫化合物，如：天然氣、甲醇、乙醇、沼氣等。

氫氧燃料電池示意圖。資料來源：編輯整理經濟日報/製表

目前燃料電池按其使用電解質的種類，主要可分爲：

SOFC電池備受關注

近年氫能議題浮現，而常見於國外，作爲氫氣儲能發電的 SOFC 電池也受到關注。

工研院臺南沙崙綠能科技示範場研發的SOFC 氫能熱電發電系統，目前可達到25KW，輸出的電力可以輕鬆煮咖啡。記者劉學聖／攝影

根據工研院報導指出，SOFC 電池是透過電化學反應，將碳氫燃料能量轉換爲電力輸出，具有發電效率高（大於 55%）、低污染排放、低噪音等特點，SOFC 系統可適用天然氣、沼氣、工業副產氫及純氫等多元料源，是極具潛力的氫能分散式電力技術。

除了發電外，SOFC 電池附帶產出的熱水，也能多元運用在供熱、醫療、溫泉等措施上。工研院與亞氫動力等公司合作，建立本土化 SOFC 系統整合技術，自制率達 75%。

目前已打造一套系統置於臺南沙崙綠能科技示範場域。同時也與中油公司展開實場驗證，後續將佈局國際燃料電池分散式電力市場，帶動國內相關產業發展。

PEMC電堆技術省成本

在燃料電池核心組件電堆中，雙極板扮演重要角色，不但要具有耐高溫、防腐蝕，還要有高導電性等特性。不過，過去雙極板大多采用碳板（石墨），厚度較厚，體積難以縮小，同時放在移動載具上時，也容易因爲震動而裂開。

經工研院研發，開發金屬雙極板技術，除有效解決體積、成本（傳統碳板的50%）問題，也更加耐震動、耐衝擊，適合用在交通載具或設置於如：可攜式及備援電力設備上。

其隨時開關的特性，搭配獨有的金屬雙極板流場結構設計、多層導電碳薄膜與電池模組化等專利技術，能有效提升電池功率密度與壽命，進而達到減碳效益。

五、氫能車問世將再改寫車史？

除了大型氫能儲存設施，燃料電池同樣運用於氫能車發展上，過去幾年雖然氫能車已有發展，但市場仍是以電動車爲主，不過，隨着政府大力推動，各家廠商看準藍海商機，紛紛搶進，未來規模有望盛於電動車潮。

氫能車技術

氫燃料電池電動車的動力，來自車內儲存的氫氣與燃料電池進行化學反應，併產生動力驅動車輛，行駛過程中只會排放水，因此又被稱爲「終極環保車輛」。

氫能車作用原理很簡單，根據太古汽車（VOLVO）資訊指出，氫氣可用於爲類似於壓縮天然氣（CNG）引擎「內燃機」提供燃料的氫內燃載具（HICEV）。

以及另一種解決方案，在燃料電池中使用氫氣，氫氣在燃料電池中產生電力來爲車輛提供動力的氫燃料電池載具（FCEV）。此外，氫氣還可以作爲輔助燃料電池使用，爲電池供電的電動汽車延長行駛里程。

氫能車構造圖。深度中心／製表

氫能車v.s電動車

看準能源商機，日韓車廠紛紛投入資源研發氫能車，並逐步推動普及化，臺車廠也不落人後，先前三陽（2206）宣佈與現代汽車（Hyundai）合作引進氫能源車。

此外，和泰車（2207）也與工業氣體大廠聯華林德共同宣佈，將攜手氫能車輛先導示範。至於氫能車發展吸引力，對於電動車發展是否又會受到影響？（延伸閱讀：VIP》和泰攻氫能車邁大步）

日本豐田汽車開發的氫能車款「Mirai」，運用全新科技，是全球第一輛量產的燃料電池車。記者劉學聖／攝影

首先，氫能車（FCV；燃料電池車）解決了純電動車（EV）最大的痛點，根據媒體 InsideHook 報導指出，電動車因電池無法忍受低溫，在零下的環境中行駛，續航里程會比平常少20%。在低溫條件下，對氫能車進行測試，在攝氏零下30度的極端氣候，仍照常行駛。

在充能與續航方面，根據 TOYOTA 表示，其旗下氫能車種 Mirai，加一次氫可行駛600-700公里，相較電能車續航力久，當車輛於加氫站進行加氫時，平均僅需3-5分鐘，時間上大幅領先於電動充平均時間的20-30分鐘。（延伸閱讀：VIP》氫能車行不行／加氫5分鐘可跑上百里，有里程焦慮的電動車該怕了嗎？）

不過，以現階段來說，設置加氫站的成本約爲充電站的5倍，而運送氫氣通常以液化氫的方式進行，需要在極度低溫（攝氏-253度）並存放於特殊鋼瓶中，較爲複雜；且在氫能車的設計專利集中於數家車廠的情況下，氫能車暫時難以有多元廣泛的發展，若能突破技術限制，未來可期。

六、氫能立法臺灣氫鏈大躍進

除了技術發展，國內廠商最關心的應該還是政府的立法進度，經濟部能源署9月公佈《加氫站銷售氫燃料經營管理許可辦法》，終於讓氫能業者有法可循，該法明定各項加氫站經營規範，包括限制加氫站需與學校、醫院等公共場所，保持規定距離；需具備儲氫槽、氫氣處理設備等設施，並遵守各項安全衛生規範。同時也訂出加氫站經營管理申請辦法，開放業者申請。

臺廠供應鏈動了

中油宣佈將在2023年底，引進全臺首座移動式加氫站，短期示範先行可移動式加氫站，預計先試行一年再擴大至北中南等據點，預計每日供氫量60至80公斤，服務2臺大巴或10輛小客車；氣體制造商聯華林德也打算在臺南樹谷工業園區設立示範加氫站。有了加氫站後，未來氫能車發展也將可期。（延伸閱讀：氫能車時代來臨！加氫站辦法上路明定安全距離、開放業者申請）

七、臺灣氫能供應鏈逐步擡頭

「氫谷」議題引發全球熱議，併成爲科技界的新典範，除日本大力推行氫能產業外，臺灣也逐漸引介氫能發電，使其成爲綠能大軍的重要成員，激勵「氫經濟概念股」躍居未來市場佈局的新寵。

臺灣氫能供應鏈。經濟日報/製表深度中心/製表；溫於璇／製圖

聯華（1229）、中鋼（2002）、臺塑化（6505）、亞東、三福氣體（母公司三福化）、遠東新、臺灣豪頓、永達能源。

臺泥、臺肥、大亞綠能

臺塑（1301）、上緯、南寶、德宏、聯合再生。

氫能發電領域大多都是老面孔，有投入至今15年的中興電（1513），華城（1519）、士電（1503）等，重電股也連帶受惠。此外，大同（2371）、廣運（6125）、意德士、帆宣、茂迪和復盛也搶進發電市場。

中興電、康舒（6282）、高力（8996）、欣興（3037）、順德、西勝、中電、長園科、加百裕、立凱-KY、順達、中碳、明安、康普、廣隆、臺達電（2308）、羣翌能源、富堡能源、臺灣美罩科技、臺灣日置電機、亞氫動力、漢泰科技及美琪瑪，瞄準燃料電池商機。

研華（2395）、彩碤、聯華林德合作，主攻氫能電巴；車王電（1533）、華德動能、六方科技-KY、總盈汽車，則是進軍氫能車市場，積極搶攻「氫」經濟。

聯華林德、中油、羊洋實業。

此外，還有力拚上市櫃的氫豐綠能、錫力、光宇應材、元寧、亞太燃料電池，未來都值得觀望。

（資料來源：記者王皓正、魏興中、劉玟妤、陳煜、宋慧昱、徐珮君、邱馨儀、魏鑫陽、劉靜君、李珣瑛）

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