氫能發展帶動產業淨零轉型與商機
產業趨勢前瞻
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發布日期:2023/08/16
為對抗氣候變遷,全球吹起「淨零碳排」旋風,各國祭出嚴格的環境/能源相關規範與氣候政策,如歐盟碳邊境調整機制(CBAM)賦予企業更多的環境義務,針對銷往歐盟的鋼鐵、鋁、水泥、肥料及電力商品課徵碳稅;2021年底舉行的聯合國締約國大會COP26,就抑低燃煤、減少甲烷,與擴大投入資金、協助開發中國家達成轉型目標等事項達成「格拉斯哥氣候協議」,透過更多金融投資與國際合作,深化中央、地方、企業與民間的協作,努力緩解氣候變遷對世界的衝擊。
 
而「綠色氫能」(利用再生能源電解產製之氫能)更是COP26周邊會議的討論主題,期間簽署的「Clydebank Declaration」,包括美國、英國、法國、日本、澳洲等國均參與,承諾2025年前開發氫能/氨能等燃料技術於船舶之應用,在全球建立六個海運「綠色廊道」,降低海上運輸之碳排放。
 
氫能加入新興能源板塊,許多國家開始布局氫能貿易,未來再生能源與水資源稟賦充足之地區,如澳洲、中東、挪威等國家可望成為綠氫生產大國。而日本、南韓、尼德蘭等自然資源較受限制之地區,可能成為綠氫之淨進口國;根據國際再生能源總署(IRENA)統計,包含民間規劃在內,至2022年3月,全球已有約90個氫能雙邊貿易規畫。
 
各國對氫能需求持續增加,除傳統煉油與工業用氫外,推動氫燃料電池車(含氫能巴士等大型車輛)與加氫站也是主要國家淨零布局之重要目標,大型車廠亦投入高額研發經費,加速燃料電池技術TRL進入成熟期。
 
國際能源總署(IEA)報告指出,近年用於交通運輸部門之燃料電池大幅成長,至2022年7月底,全球燃料電池車總計達5.9萬輛,較2020年成長55%,為2014年燃料電池車問世以來最大成長幅度。而氫能燃料電池火車、卡車、工具機等也陸續問世,包括航空巨頭Airbus等企業也投入研發可用於航空、海運之氫基合成燃料,顯示未來氫能燃料電池有更廣泛的應用,可強化整體社會之減碳成果。
 
根據IEA 2050年淨零路徑規劃,全球去碳化共有七個重要策略支柱:1.能源效率提升;2.終端能源消費行為改變;3.電動化;4.再生能源;5.氫能與氫基燃料;6.生質能;7.碳捕捉、再利用與封存。這些策略中,氫能是促成許多高碳排製造業部門達成淨零的關鍵。
 
IEA預測,2050年淨零碳排情境下,全球低碳氫能產量將達5.3億噸/年,較2020年的8,800萬噸成長近六倍,主要應用於運輸部門(約占39%)、工業製程(含煉油,約37%)與電力部門(約40%),尤其運輸部門之氫能應用,將由2030年250萬噸大增至2億噸,顯示氫能在運輸之應用潛能極大。
 
為保持產業在淨零經濟中之競爭力,標竿國家的「氫能戰略」都以「產業發展」為核心。英國氫能戰略即著重開發綠氫製造與管線輸氫技術,利用示範計畫深化「英國製造」之研發創新量能,最終以「技術出口」為目標,鞏固在氫能經濟中的國際地位。南韓則扶植國內燃料電池製造大廠,結合車廠製造,加速燃料電池車相關技術與市場開發,企圖取得氫能運輸的領先地位。
 
從這些趨勢發現,各國重視氫能產業與製程應用,透過導入氫能,工業製程可降低作為熱源或料源之化石燃料使用;運輸部門使用氫燃料電池,可進一步降低運具碳排放;氫能煉鋼則是鋼鐵業低碳轉型的研發方向。對我國產業而言,在面對國際市場的碳稅(如CBAM)等壓力下,應提早思考氫能在產業價值鏈中的可能應用,提升企業的低碳競爭力,降低碳稅衝擊。
 
觀察標竿國家發展戰略,都以本身產業能耐在氫能價值鏈中選擇最適合扮演之角色,做為推動氫能產業基礎。英國根據在油氣業之實力與經驗,作為潔淨氫能製造業之基石;南韓從其汽車製造業經驗出發,衝刺氫能燃料電池專業與氫能載具;法國透過開發電解槽產業,提升潔淨氫能製造能量,並利用火車、飛機等長途運輸經驗,加速氫能載具發展;澳洲以豐富礦藏出口為貿易主力,以氫能出口為導向之政策,成為氫能發展藍圖中不可或缺的關鍵。
 
在全球推動氫能產業的浪潮下,台灣可利用深厚的電子製造業經驗,發展電解槽所需之電控模組,或應用材料科技優勢發展氫氣儲運所需之鋼瓶,以及燃料電池周邊組件等,並利用國際貿易合作機會,投資國外綠氫開發計畫,以掌握市場與技術機先,做為進軍國際氫能市場的敲門磚。
 
(本文刊登於2023/8/13 經濟日報A11版)
關鍵字: 淨零碳排 ; 綠色氫能