氫氣不排氮硫 再生能源顯學
〔財經頻道／綜合報導〕「氫（Hydrogen）」，是宇宙中含量最多的元素，不只來源廣泛，更具備無色、無味與無毒的特性，不過在地球上，大多存在於化合物中，例如水、甲烷、碳水化合物等，只有少數以氫氣（H2）的方式存在，而以氫氣當燃料的發電方式即為氫能。
由於氫氣燃燒後的唯一產物就是水，不會產生氮、硫、碳等氧化物及粉塵等對人體和環境有害的汙染物。因此，近年在淨零碳排目標的驅動下，氫氣一躍成為再生能源顯學，全球至少有超過30個國家積極發展氫能發電技術。
截至2022年10月底，全球已有139個國家宣示在2050年（部分國家在2060年），要達到溫室氣體淨零排放的目標，在眾多取代化石燃料的技術中，氫能最受關注。
不同顏色 區分氫氣來源
氫氣不像石油或煤炭，並非主流能源，最好將其視為類似於電的能量載體，以及像電池一樣的儲電方法。
雖然氫氣在燃燒或化學反應過程中，不會排放任何汙染物，但是根據其料源與製造方式不同，還是會間接產生二氧化碳，也就是說，並非所有氫能都是「零碳排」。所以在聯合國環境規畫署（UNEP）定義的再生能源中，除了太陽能、風力、地熱等外，並不包含氫能。
而在氫能領域中，會用顏色來區分氫氣的來源，例如我們最常聽到的綠氫、藍氫、灰氫、褐氫（黑氫）以及粉紅氫（紫氫或紅氫）、藍綠氫、黃氫、白氫等。現今大部分氫氣都是由化石燃料所提取，碳排一樣很高，也就是灰氫；綠氫則是採用電解水的方式製造，且電解水的電力來源來自可再生能源，是其所有製氫方法當中，對環境最友善的一種。
不過，綠氫的電解水過程會在電解槽加入催化劑，並施加極高的電壓以將水，電解成氫與氧，相當高耗能，加上現今最廣泛使用的商用催化劑「鉑」和「銥」，價格昂貴，使得氫能發展還不符合目前經濟效益。
氫氣輸儲不易
若要發展氫能，還得解決其他問題。氫能的開發和利用，可以分為製取、儲運和終端使用共3個環節，需要每個環節同時進步，戰勝各自的技術壁壘，才能實現氫氣的最終利用。
前面已經提到，氫氣的製造技術並非完全零碳排，即使是綠氫，還得考慮昂貴的生產成本，但氫的儲運，其實也是門大學問。氫能的運輸通常會根據儲氫狀態的不同和運輸量的不同有所調整，主要有氣氫、液氫和固氫輸送3種方式。
然而氫氣易燃、易爆，在空氣中的體積濃度在4.0%至75.6%之間時，遇火源就會爆炸。同時，氫氣本身活躍性較高，容易和鋼材發生「氫脆」現象，導致儲運裝置材料力學性能下降、塑性下降，出現開裂或損傷的情況，即使是液態的形式，都需要龐大的儲存槽，若是氣體的形式那更是需要大上許多的儲存空間。
而且氫氣若是洩漏到大氣當中，對於環境的破壞會比二氧化碳還大。根據研究，在100年的時間內，釋放到大氣當中的1噸氫氣，其暖化效應等同於11噸的二氧化碳，而且氫氣每天在壓縮瓶當中會洩漏0.12至0.14%，如果是作為低溫液體運送的氫氣則每天損失1%。
氫氣目前很難在不產生溫室氣體的情況下生產，根據2020年的資料顯示，幾乎95%的氫氣都是透過化石燃料生產，僅有5%是透過電解水的方式獲得，但是電解水的電力來源也幾乎都是透過化石燃料產生，因此不論是哪種方式都不是很環保，除非電解水的電力來源是在再生能源，否則都會產生許多二氧化碳。
澳洲最早頒布《國家氫能策略》
從國際上來看，近幾年歐盟、德國、日本、美國、加拿大等發達經濟體都相繼頒布國家整體層面的2050年氫能源戰略和發展路線圖，將發展氫能產業提升到支撐國家能源、氣候、經濟、科技、安全的戰略高度，並加快部署和推進氫能產業發展，搶占氫能源發展的制高點。
美國政府正全力發展一系列綠色氫能計畫，包含電解水產氫、氫氣生產與回收技術研發，並於2021年通過《基礎建設法》，將在未來5年提供80億美元（新台幣2460億）的經費，打造氫能生產樞紐，用於發展潔淨氫氣的生產、加工、運輸、儲存和終端使用，幫助國內多個經濟部門減碳，邁向2050年淨零目標。
日本、韓國政府同樣視氫能為重要經濟戰略資源，積極藉由法案和補助，協助產業進行氫氣、氨氣之生產設備與基礎設施建置，永續與經濟目標並重。日本法令明文規定，只要企業使用非環境永續方法製氫、氨，就會被排除在補助範圍之外；南韓則規劃在2050年達成3分之1終端能源供給來自氫氣的目標，屆時氫能將佔據南韓最高的能源占比。
力求綠能突破的還有澳洲，早在2019年就頒布《國家氫能策略》，提出57項具體行動建議，並將氫能列為國內5大優先低碳排技術之一；澳洲身為全球第2大煤炭出口國，氫能產製被視為分散經濟風險、吸引外資與拓展新出口市場的重要資源。
豐田氫氣車 續航力可達1003公里
目前正在開發與氫能相關的企業其實不少，我們比較熟知的有現代汽車與豐田汽車。豐田早在2014年就發表第1代氫燃料電池汽車Mirai，後來在2020年推出第2代，並在法國進行續航測試時創下1003公里的紀錄；而2019年底時，現代開發的氫燃料車Hyundai Nexo創下單趟778公里的紀錄，後來在2021年4月時再度創下單趟888公里的紀錄。
英國BP石油與沃旭能源（Ørsted）合作，在德國投資氫能製造廠，利用北海風能，2024年開始商轉；美國微軟（Microsoft）2020年資料中心開始使用氫燃料電池供應；歐洲空中巴士（Airbus）2025年前開始「ZEROe」計畫，2035年推出3款氫燃料飛機。
西門子發展氫氣動能列車
德國西門子（SIEMENS）投資1.2億歐元（新台幣39.78億）在風力氫能技術，與法國液空集團（Air Liquide）合作開發氫電解器，並和德國聯邦鐵路公司發展氫動力燃料電池列車，2024年試行；日本三菱（Mitsubishi），在歐洲投資建設氫氣製鋼設備，2021年開始運作，估年產25萬噸鋼鐵，還投資2.5億澳幣（新台幣51.5億）建造澳洲最大綠色電解槽，並投資綠氫公司H2U。
日本農機製造公司久保田（KUBOTA）2022年宣布，將於2025年率先推出以氫氣為燃料的燃料電池車（FCV）曳引機，將是世界首次商用化。
作為基礎交通工具，日本的氫能巴士也已上路。如今，日本把研發重點放在遠程交通工具上，例如氫能源飛機和快鐵，並有了明確投入市場的目標，除了一般汽車，用於物流的大型氫能源卡車也是日本各大汽車公司積極研發的熱點。目前國際氫能發展中，當屬日本最積極。
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