石蕙菱 / 工研院產科國際所
在全球淨零排放、能源安全與產業減碳壓力下,氫能已由早期政策願景逐步進入商業驗證階段。現階段低碳氫供應占全球氫氣產量比重仍低,產業發展仍受製造成本、承購需求、基礎設施與碳強度認證等因素限制。然而,氫能發展並未消退,而是由單純擴大製氫產能,轉向尋找可承接低碳氫的應用市場。本文從低碳產氫技術、國際市場現況、潔淨氨與氫基燃料應用,以及產業商業模式等面向,分析國際氫能發展趨勢。研究指出,未來氫能市場將由綠氫、藍氫與氫基燃料共同推動,其中潔淨氨、綠色甲醇與電力合成永續航空燃料將成為航運、航空、化工與工業減碳的重要路徑。未來產業競爭關鍵,不僅在於降低製氫成本,更取決於能否建立低碳認證、長期承購合約與跨產業供應鏈整合能力。唯有當低碳氫能被轉化為具體燃料、原料與工業減碳方案,氫能才會真正由政策願景進入全球能源與產業轉型的核心市場。
【內文精選】
全球低碳氫發展現況與趨勢
低碳氫市場進入供需協調期
全球氫能政策過去五年快速擴張,目前已有66個國家陸續推出氫能戰略、補助機制、氫樞紐與國際合作計畫。從市場角度觀察,氫能產業的政策重心也由早期示範專案,逐步轉向建立市場機制。潔淨氫專案雖持續增加,但多數已宣告於2030年(含之前)發展的專案目前仍停留在宣告(31.8%)或是前測(52.4%)階段,預計真正進入營運的比例僅4.1%。如圖一所示。
圖一、全球製氫專案發展階段與可能性分析(2)
這種現象反映氫能產業的典型供需協調問題。供應端需要長期承購合約,才能支撐大型製氫設備、儲槽、管線、港口與運輸船舶投資;需求端則需要穩定且具價格競爭力的氫源,才願意改造設備或簽訂長約。在供需雙方都等待對方先承擔投資風險的協調賽局下,市場容易形成投資延宕。
因此,近年國際氫能政策開始由單純補貼生產端,轉向同時創造需求。歐盟透過歐洲氫能銀行、H2Global與再生燃料非生物來源規範(Renewable Fuels of Non-Biological Origin; RFNBO),試圖以競標、補貼與認證機制建立交易基礎。日本與韓國則透過低碳氫發電、氫氨進口與差價合約制度,協助早期市場形成。印度則以國家綠氫任務推動綠氨需求聚合,其中印度太陽能公司(Solar Energy Corporation of India; SECI)的綠氨招標規劃每年供應72.4萬噸綠氨至13座肥料廠,並透過10年期承購協議降低投資風險。
這類政策工具的產業意義,在於把氫能市場由等待需求自然成長,轉為透過制度設計建立早期需求。由於低碳氫製造成本目前仍高於化石燃料,若缺乏長約、補助或碳價機制,企業很難主動承擔大規模轉換成本。故未來氫能市場能否擴大,將取決於政策能否有效分攤早期成本,並使低碳氫在特定應用中形成可融資的商業模式。
低碳氫基燃料發展現況與趨勢
1.潔淨氨:由傳統化肥原料轉向氫載體與低碳燃料
低碳氫若要大規模應用,必須克服儲存與運輸問題。氫氣體積能量密度低,若以壓縮氫或液氫方式進行長距離運輸,需面對高壓、低溫、材料安全與能耗損失等限制。因此,將氫轉化為氨、甲醇或液態有機氫載體(Liquid Organic Hydrogen Carrier; LOHC),逐漸成為國際氫供應鏈的重要方向。其中,潔淨氨最具代表性。氨原本即為成熟化學品,全球已有一定規模的生產、儲運與船運體系 ---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
★本文節錄自《工業材料雜誌》477期,更多資料請見下方附檔。