一、氢能将成未来不可或缺能源？
届时还将在费城港使用宾州、德拉瓦州、纽泽西州提出的氢能中心，为卡车和其他重型设备提供燃料。拜登赞扬这些氢能投资案嘉惠经济，将可带来工会「薪资优渥的工作」，而且有利美国因应气候变迁。
台湾部分，智慧能源周也将于10月18日登场，其中，官民六大企业集团与国营事业包括台塑集团、台泥、台肥、联华、中油、台电，均将分别端出储能与氢能布局成果，打造净零生态系、抢进上兆美元大市场。
二、氢气能源有哪几种？
作为新型洁净能源，氢能未来发展可期，而氢能种类大致可分为下列四种：
1. 绿氢（green hydrogen）：
*电解：通过电流，将水（H ₂ O）分离成氢气（H ₂）与氧气（O ₂），达成氧化还原反应。
2. 灰氢（gray hydrogen）：
制造成本低，为现今主流氢能技术，根据财团法人汽车研究中心资料显示，灰氢主要以高碳燃料重组技术、气态燃料重组技术、低碳液态燃料重组技术的方式产氢，并会运用于「燃料电池」上。
而所谓的「重组产氢」就是利用触媒（催化剂；反应前后保持不变的元素化合物）以化学方式将燃料中之氢原子取出产生氢气。另有透过煤，气化产制的氢能，称为「褐氢」。
*燃料重组技术：使用煤气（CO）或天然气（CH₄）加水蒸气（H₂O）进行化学反应，产生氢气（H₂）及一氧化碳（CO）或二氧化碳（CO₂），此种方法会排放大量碳元素到空气中，是目前工业常用的制氢方式。 主要可分为汽油、柴油等生质燃料的高碳燃料重组技术、天然气为主的气态燃料重组技术，以及以甲醇为原料的低碳液态燃料重组技术。
3. 蓝氢（blue hydrogen）：
使用化石燃料制氢（灰氢），再利用碳捕捉技术，将制作氢气中所排放的二氧化碳回收并封存的氢气，就会被归类在蓝氢 。但制造蓝氢以现有的封存二氧化碳再利用技术成本较高，制造成本也因此提升。
另还有利用技术将天然气中的氢抽离，再将二氧化碳以固体方式封存的蓝绿氢 （Turquoise Hydrgen），可有效降低碳排并增加二氧化碳用途，但制程需要大量燃料，技术成本高。
4.粉红氢（blue hydrogen）：
使用核能提供的电力，进行水电解产生的氢被归类为粉红氢。根据台达电子文教基金会整理资料显示，据《路透社》报导，加拿大陆地能源公司（Terrestrial Energy）研究发现，核反应炉供应的高温热能，比传统的水电解法产氢可提高最多四成效率。
顾问公司拉札德（Lazard）发表《2023年能源均衡化成本报告》（LCOE Report）评估，既有核电厂生产粉红氢的成本，在补贴和没补贴的情况下，分别为每公斤0.48～1.81美元以及2.75～ 4.08美元，堪称最低廉的产氢方式之一。
目前台湾氢气在法规中仍属于工业副产物或工业制程的「原料」，需透过修订《能源管理法》，才能被视为「能源」，并进一步针对氢能进口、生产、销售、设置、安全要求及无碳认证等规范，订定「氢能管理专法」。
不过，产业部分，则由工研院积极主导设立氢丰绿能科技股份有限公司，以及建立台湾氢能与燃料电池伙伴联盟，发展多项技术，要将台湾打造成媲美美国矽谷的台湾氢谷。
因为氢气产量短期有限，半导体工业制程也会排放工业副产氢 ，藉由混氢混烧的方式，可以暂时维持氢气需求量不会骤升，并有效利用多余的「废氢」，也能在短期内见到减碳效果。（延伸阅读：氢能起跑／半导体不要的废料，竟能拿来发电，这两位「氢疯双侠」怎么办到的？）
据工研院报导指出，国发会预计于2050年氢能占比将提升至9～12%。根据氢能蓝图规划，未来将以混烧或专烧氢气的燃气发电，逐步取代燃烧化石燃料的发电机组。
台电副总经理郭天合先前则表示，2022年4月与西门子签订氢能混烧合作备忘录（MOU），今年（2023年）将混烧5%氢气评估可行性，预计2040年将混烧比例拉高至20%。
未来天然气电厂将转型燃氢气，工研院预估，2050年氢氨需求约700万吨，氢气约385万吨、氨约315万吨。其中氢气进口约75%、自产25%。
*氨同样因为经化学反应不含碳（氢跟氮反应），近年也逐步受到讨论，但其反应后产出氮化物为污染物之一，利用效果有待商榷；此外，氢气虽然好取得，但目前政府力拚「纯净」绿色氢能，成本高，有相对难度，大部分还是以灰氢、蓝氢的「准绿能」为主。
李钧函强调，「我们鼓励业者，与其把副产氢烧掉，不如拿来发电，不但可以降低碳排，还可增加电费的收入，把副产氢的痛点，变成更有价值的事情。」
氢气分子极小，运送时须以高压储氢瓶进行装运，若以一般的钢瓶储存，氢气会钻入金属的结构中，长久下来，金属瓶会产生氢裂（hydrogen embrittlement；氢气钻入金属等物质中，会加速物质退化、疲劳现象）现象。
对此，据工研院指出，利用碳纤维复合材料打造储氢瓶，透过碳纤维分子比氢气还要小的特性，不但重量减少60%以上，使用上也更加安全。
C. 去碳燃氢
不仅要减少碳排，还要主动「去碳」，又可以分成两种不同方向的策略，分别为「碳捕捉、再利用与封存」（ CCUS；carbon capture, utilisation and storage, ）与碳捕捉技术（CCU； Carbon Capture, Utilization ），前者多了封存技术，技术难度较高，运用范围尚未广泛。
CCUS技术六步骤：1. 识别来源 -> 2. 捕获与分离 -> 3. 净化与压缩 -> 4. 运输 -> 5. 储存 -> 6. 再利用
氢能是 CCUS 技术中的一个重要组件，因为氢气可以用作还原剂，将捕获的二氧化碳与氢气反应，产生甲烷（天然气的主要成分）、甲醇或其他有用的化学品、生质燃料。这些产品可以再用于工业制程、化学产品生产或能源存储等，完成一个完整的循环。
四、燃料电池新纪元 氢能成最佳推手
燃料电池有别于原电池（一次电池；不可充电电池），可以透过稳定的供应氧和燃料来源，在燃料耗尽前，持续不间断的提供稳定电力。
根据维基百科指出，1839年，英国物理学家威廉．葛洛夫制作了首个燃料电池。而燃料电池的首次应用就在美国国家航空暨太空总署1960年代的太空任务当中，为探测器、人造卫星和太空舱提供电力。在搭上氢能热潮后，运用将更加广泛。
燃料电池（Fuel cell）
燃料电池是一种主要利用氧或其他氧化剂进行氧化还原反应，把燃料中的化学能转换成电能的发电装置 。其中，使用的「氢」燃料可以来自于任何的碳氢化合物，如：天然气、甲醇、乙醇、沼气等。
质子交换膜燃料电池（PEMFC、PEMC； Proton Exchange Membrane Fuel Cell）
直接甲醇燃料电池（DMFC； Direct Methanel Fuel Cell）
固体氧化物燃料电池（SOFC；Solid Oxide Fuel Cell）
硷性燃料电池（AFC；Alkaline Fuel Cell）
磷酸型燃料电池（PAFC；Phosphoric Acid Fuel Cell）
溶融碳酸盐燃料电池（MCFC；Molten Carbonate Fuel Cell）等
其中，又以 PEMC、DMFC 和 SOFC 较多为厂商与研究机构所开发。
SOFC电池备受关注
近年氢能议题浮现，而常见于国外，作为氢气储能发电的 SOFC 电池也受到关注。
除了发电外，SOFC 电池附带产出的热水，也能多元运用在供热、医疗、温泉等措施上。工研院与亚氢动力等公司合作，建立本土化 SOFC 系统整合技术，自制率达 75%。
目前已打造一套系统置于台南沙仑绿能科技示范场域。同时也与中油公司展开实场验证，后续将布局国际燃料电池分散式电力市场，带动国内相关产业发展。
PEMC电堆技术省成本
在燃料电池核心组件电堆中，双极板扮演重要角色，不但要具有耐高温、防腐蚀，还要有高导电性等特性。不过，过去双极板大多采用碳板（石墨），厚度较厚，体积难以缩小，同时放在移动载具上时，也容易因为震动而裂开。
经工研院研发，开发金属双极板技术，除有效解决体积、成本（传统碳板的50%）问题，也更加耐震动、耐冲击，适合用在交通载具或设置于如：可携式及备援电力设备上。
其随时开关的特性，搭配独有的金属双极板流场结构设计、多层导电碳薄膜与电池模组化等专利技术，能有效提升电池功率密度与寿命，进而达到减碳效益。
五、 氢能车问世 将再改写车史？
除了大型氢能储存设施，燃料电池同样运用于氢能车发展上，过去几年虽然氢能车已有发展，但市场仍是以电动车为主，不过，随著政府大力推动，各家厂商看准蓝海商机，纷纷抢进，未来规模有望盛于电动车潮。
氢能车技术
氢燃料电池电动车的动力，来自车内储存的氢气与燃料电池进行化学反应，并产生动力驱动车辆，行驶过程中只会排放水，因此又被称为「终极环保车辆」。
氢能车作用原理很简单，根据太古汽车（VOLVO）资讯指出，氢气可用于为类似于压缩天然气（CNG）引擎「内燃机」提供燃料的氢内燃载具（HICEV）。
以及另一种解决方案，在燃料电池中使用氢气，氢气在燃料电池中产生电力来为车辆提供动力的氢燃料电池载具（FCEV）。此外，氢气还可以作为辅助燃料电池使用，为电池供电的电动汽车延长行驶里程。
看准能源商机，日韩车厂纷纷投入资源研发氢能车，并逐步推动普及化，台车厂也不落人后，先前三阳（2206）宣布与现代汽车（Hyundai）合作引进氢能源车。
此外，和泰车也与工业气体大厂联华林德共同宣布，将携手氢能车辆先导示范。至于氢能车发展吸引力，对于电动车发展是否又会受到影响？
在充能与续航方面，根据 TOYOTA 表示，其旗下氢能车种 Mirai，加一次氢可行驶600-700公里，相较电能车续航力久，当车辆于加氢站进行加氢时，平均仅需3-5分钟，时间上大幅领先于电动充平均时间的20-30分钟。
不过，以现阶段来说，设置加氢站的成本约为充电站的5倍，而运送氢气通常以液化氢的方式进行，需要在极度低温（摄氏-253度）并存放于特殊钢瓶中，较为复杂；且在氢能车的设计
六、氢能立法 台湾氢链大跃进
除了技术发展，国内厂商最关心的应该还是政府的立法进度，经济部能源署9月公布《加氢站销售氢燃料经营管理许可办法》，终于让氢能业者有法可循，该法明定各项加氢站经营规范，包括限制加氢站需与学校、医院等公共场所，保持规定距离；需具备储氢槽、氢气处理设备等设施，并遵守各项安全卫生规范。同时也订出加氢站经营管理申请办法，开放业者申请。
台厂供应链动了
中油宣布将在今(2023)年底，引进全台首座移动式加氢站，短期示范先行可移动式加氢站，预计先试行一年再扩大至北中南等据点，预计每日供氢量60至80公斤，服务2台大巴或10辆小客车；气体制造商联华林德也打算在台南树谷工业园区设立示范加氢站。有了加氢站后，未来氢能车发展也将可期。（延伸阅读：氢能车时代来临！加氢站办法上路 明定安全距离、开放业者申请）
七、台湾氢能供应链 逐步抬头
「氢谷」议题引发全球热议，并成为科技界的新典范，除日本大力推行氢能产业外，台湾也逐渐引介氢能发电，使其成为绿能大军的重要成员，激励「氢经济概念股」跃居未来市场布局的新宠。
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得奖产品：光激发光影像检测与分析系统 光激发光影像检测与分析系统有助于早期了解太阳能电池/模组的均匀性与缺陷分布，促进产线上的良率与制程调整。透过专业的光学设计与检测系统微型化，使光激发光影像检测与分析系统可以兼顾微型体积与高功能性。本系统所检测之太阳能电池光激发光强度，可以反应出吸收层的最大开路电压 Voc 的大小；以不同的光源 (光波长)进行量测，其光激发光强度可反应出不同吸收层深度的均匀性分布。局部或区域性暗点，将反应出缺陷的分布，可应用于分析包括材料能隙、复合系数和缺陷等特性之均匀性分布。其影像的定性分析更有助于估计太阳能电池 Implied Voc 分布，也可以观察出缺陷的影响。而 Implied Voc 的分布均匀性分析也可用于探讨功率损耗，并进一步反馈到制程的优化。
得奖产品：CNC压轮机构复合加工机 利玮精密的相关关系企业利伟木工机械有限公司，一般来说CNC设备都是使用真空帮浦来固定及吸附材料，我们另外研发了压轮机构，解决了材料不平整无法使用真空吸附的问题。研发起因是因为日本家俱大厂(宜得利家居)，他们在越南的工厂加工合板及实木等，而合板的特性就是加工后容易产生板子应力变化造成曲翘，真空无法完全吸附，就会很容易在加工时位移甚至加工工件固定不住，会有飞出等危险因素。为了不让产品在加工中位移，通常都会选择降低加工速度或是减少加工量等，来减少阻力，避免位移，但这样降低速度的方式非常没有效率，于是我们在CNC上方加了压轮机构，此机构解决了全部的问题，不仅加工速度提高及保证使用机台的安全性，甚至发现加工中对于特定板类不使用真空帮浦都是没有问题的。在提倡节能减碳的时代，我们创造了CNC压轮设备，不仅提高加工效率，减少工时还达到节能的效果。
