摘要
1.2023年全球均溫比工業化前高1.55°C，創新高並首次突破《巴黎協定》1.5°C門檻，氣候危機加劇。
2.氫能因高能量密度、零排放特性，成為減碳關鍵，尤其應用於重型運輸、工業製程和儲能。
3.全球綠氫市場預估2033年達1,658億美元。台灣相關布局包括亞力、中興電、台塑、華新等廠商。
根據世界氣象組織估計，去年全球平均溫度，比工業化之前，高出攝氏1.55度，成為有紀錄以來最熱的一年，甚至超越2023年的紀錄，更是首次明確突破《巴黎協定》所設定的攝氏1.5度的臨界點，顯示氣候變遷的威脅已經愈來愈嚴重。
至於讓地球溫度節節攀高的原因，跟石化燃料脫離不了關係，特別是煤炭、石油跟天然氣的燃燒，其中，交通運輸作為碳排放的重要「貢獻者」之一，更是各國主政者亟欲解決的問題。在眾多選項中，氫能憑藉高能量密度和零排放等特性，逐漸成為減少交通工具排碳的關鍵。不僅如此，氫能特別適用於，那些難以直接電氣化的交通工具，例如：重型卡車、長途巴士和飛機等。
除此之外，氫能也有其他用途，舉例來說，在工業領域中，綠氫可以代替傳統的化石燃料，而鋼鐵業正在測試，以綠氫取代焦炭，進行直接還原鐵的生產，預計可以降低碳排放量達9成以上。
另外，氫能也能用來儲存過剩的電力，解決風能和太陽能的間歇性問題，進而提升電網的穩定性，而上述的應用，都使得氫能產業有著非常大的想像空間。根據研調機構的預估，2023年，全球綠氫的市場規模，落在62.6億美元，預計到2033年，將成長到1,658.4億美元，年均複合成長率高達到38.8%。
綠氫市場規模
在產業趨勢確立後，接下來，大叔要帶著大家了解一下，氫能產業的技術與發展方向。目前，灰氫、綠氫和藍氫，是氫能產業中，最常見的三種型態，它們根據原料、來源、碳排放和技術路徑而有所不同。
灰氫是目前全球最廣泛使用的氫氣型態，它是通過蒸氣重整與煤氣化等兩大技術，從天然氣中提取氫氣，前者是透過天然氣與蒸氣在700至1,000度以上的高溫反應，後者則是透過煤炭與氧氣反應，相關技術已經應用數十年，不但設備成本低，而且還能利用現有天然氣管道與工業設施來製作，缺點是，製作過程會產生大量的二氧化碳。
為改進灰氫的生產方式，目前業界也將導入碳捕獲與封存技術，例如：在反應器後端加裝CCS系統，捕捉二氧化碳，並且儲存於地下或用於工業二氧化碳，這種方式也被稱為藍氫，是一種過渡的解決方案。
而目前市場最期待的解決方案則是綠氫。它的原理是，把水電解後，生成氫氣和氧氣，由於是通過可再生能源驅動電解水製成，因此全程無碳排放或近零排放。不過，因為生產成本高，每公斤大約3至6美元，加上電解槽的壽命最多只有10年，所以技術難度仍然偏高。
除了製造成本較高，轉換效率不佳之外，目前氫能產業的另外一個主要瓶頸是，儲運技術的限制。由於氫氣的分子小，而且還容易滲漏，導致它在儲存、運輸和使用的過程中，存在爆炸的風險。以原理來看，目前儲存氫氣的技術有：高溫壓縮氫氣、低溫液態氫、金屬氫化物儲氫，以及化學儲存等方式，其中，「高溫壓縮儲氫」為主流，可是，運送過程要格外小心，而「低溫液態氫」則是將氣態氫冷卻至攝氏-250左右進行液化，不過液化過程會出現能量耗損，加上必須使用特殊的車輛運送，因此成本較高。
目前歐盟、美國與日本等先進國家，對於氫能的發展都不遺餘力，其中，歐洲將氫能視為實現《歐洲綠色協議》與2050年氣候中和的核心技術，尤其是針對鋼鐵、化工和航運等較難減碳的行業。隨著俄烏衝突的加劇，歐盟也將氫能作為減少對俄羅斯天然氣依賴的策略之一，致力於提升能源安全。
相較於歐盟以綠氫發展為主的政策有所不同，美國則允許藍氫與核氫，也就是用核能產氫。不過，與歐盟相比，美國最大的問題是，基礎設施明顯落後，氫氣管道與加氫站的數量遠遠少於歐洲；此外，與中國相比，美國在電解槽的製造成本上，處於較高的位置，加上其規模化生產的能力尚有待提高。最重要的是，美國的氫能政策受到政治分歧的干擾，對於長期穩定性，帶來了不小的疑慮。
至於日本，自從2017年發布《基本氫能策略》以來，日本便確立了2050年成為「氫能社會」的目標，並且計畫在交通、發電與工業等領域，全面應用氫能。由於資源匱乏，因此，日本政府希望透過氫能，來減少對液化天然氣的依賴。
為了達成2030年實現80萬輛燃料電池車與900個加氫站的目標，日本推出了一系列財政支持政策，其中就包括差價合約補貼，以彌補綠氫的成本差距。截至2024年，日本的燃料電池車數量約2萬輛，加氫站數量預計到2025年，將增至320個。日本在發電方面也積極探索，三菱重工正在研發，氫氣混燒燃氣輪機。然而，由於基礎設施建設成本高，加上進口依賴加重等挑戰，日本氫能產業仍有諸多雜音。
如前所述，在氫能產業中，運輸成本通常占總成本的30%至40%，這個環節能否有技術上的精進，也成為氫能產業能否順利發展的重要關鍵。近日，成大材料系特聘教授洪飛義所領軍的團隊，研發出可以抵抗「氫穿隧效應」的不氫脆不鏽鋼416B，簡稱「不氫鋼」，同時也找到能銲接的材料420L，目前正在申請專利中，未來如果能被產業運用，將是氫能發展的重要里程碑。
團隊所研發出的「不氫鋼」416B跟420L，不僅能耐酸鹼、不生鏽，而且強度與硬度更佳，同時還有良好的磁性，可以抵抗「氫穿隧效應」，一旦未來相關的技術成功申請過專利，並且商用化，預期將會有機會為整個產業帶來質變。
台股中哪幾檔值得注意？
如果氫能產業真的加速發展，台灣有哪些相關的公司可望受惠呢？以氫氣製造為例，亞力（1514）與工研院合作，共同開發電解水的製氫技術，有切入氫能設備製造的布局。中興電（1513）也積極切入氫能發電系統整合。至於華城（1519），公司供應大功率電機、電控設備，也積極涉足投資綠電與氫能相關應用。
在氫氣儲存與運輸方面，台塑（1301）的化工背景深厚，對氫氣製備與儲運都有所布局；華新（1605）旗下有不鏽鋼、高壓容器技術，可以應用於儲氫瓶。至於寶一（8222），主要是做高壓容器，有供應儲氫瓶等相關技術。
在氫燃料電池系統，大亞（1609）旗下投資燃料電池技術的發展；台達電（2308）在智慧能源領域布局相當廣，包括燃料電池備援電源系統；漢翔（2634）的航空技術用於高效能燃料電池系統的開發，例如：無人機、載具用。
至於應用端，裕隆與工研院合作氫能車的開發計畫；中華車則有投入氫能商用車與儲能應用的開發。
大致上來說，氫能產業長期發展趨勢非常明確，但是，短線上，目前產品離商用化仍然有段距離，投資人可以持續關注相關題材，等待技術有明顯突破後再進行布局。
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