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最具潛力的氫能源?


#ESG


中油於2023年11月加設了台灣第一座移動式加氫站,你可能還不知道,除了加汽油的汽車、充電樁的電動車以及油電混合的車型外,還會多一種氫能源電動汽車可選擇。氫能源的目標是取代石油經濟,在未來,有望成為能源供應不足及碳排淨零最關鍵的解方。

氫能源(hydrogenic energy),是一種以氫氣為原料,透過燃料電池將化學能轉換成電力的能源。而氫燃料電池正如其名,是繼續添加燃料以維持其電力,所需的燃料是「氫」,其之所以被歸類為新能源,原因就在此。燃料電池的運作原理,也就是電池含有陰陽兩個電極,分別充滿電解液,而兩個電極間則為具有滲透性的薄膜所構成。

資料來源:網路新聞、台灣氫能與燃料電池夥伴聯盟、科技魅癮、維基

氫能源

氫能源的優缺點?

優點


缺點



氫燃料電池與鋰電池比較

特斯拉 Model 3 所採用的,目前能量密度最高的三元鋰電池 21700,能量密度也不過是 300 Wh/kg,在家充電 8 小時,續航 210 公里。可是充滿氫燃料電池車的兩個儲氫罐只需 3 分鐘,續航里程達 600 公里。單純從用戶體驗和擺脫里程焦慮的角度,氫燃料電池有碾壓鋰電池的優勢。

日系廠牌所推出的氫能源車及純電動車做比較,氫能車加氫平均只要5到10分鐘就可以加滿可行駛750公里,而純電動車快充半小時電池只充80%滿,因此氫能被視為最具潛力的新能源。

儲氫技術?

使用氫能源,儲氫技術是發展的重點,目前『高壓儲氫』已經成功商品化,並應用在氫能源電動車上,其餘的儲氫方式也正積極研發中。

液態氫雖然應用濳力大,但絕熱材料成本較高。在2022 年,由日本川崎重工研製的全球第一艘液態氫運輸船,從澳洲墨爾本載運首批液態氫抵達日本神戶,開啟全球液態氫航運的新里程碑。

儲氫合金是目前最有濳力的儲氫材料。

目前為了迎接氫能時代,仍有多種新形態的儲氫輸氫方式積極開發中,各種方式皆有其優缺點,總之,氫能輸儲技術如何提升效率、降低成本、提高安全性,進而促進氫能作為清潔和永續能源的更廣泛應用,目前仍是個大挑戰,還需要繼續的研究、創新突破,以及政策的支持,才有機會廣泛應用促進 2050 減碳目標的達成。

氫能源種類

氫能源顏色各代表什麼意思?

由於綠氫製作成本較高,而灰氫、藍氫又會產生碳排,而非實質上的綠色能源。另外,還有令人質疑以核能轉換的粉紅氫。政府也在積極加快氫能產業鍊的發展,包括建構氫能產輸儲基礎、液氫接收站及輸儲設備,甚至是進口氫能等,積極推動『台灣氫谷』,預期目標在2050年以氫能源達成發電佔比9-12%。



綠氫:再生能源經由電解轉換而來,例如光電、風電、水力發電。

灰氫:利用天然氣、石油等,經由蒸氣重組轉換而來,目前最常見、成本最低。

棕氫:煤炭燃燒氣化轉換而來。

藍氫:在灰氫的基礎上,進行脱碳,利用碳捕捉技術,將二氧化碳回收並封存。

粉紅氫:核能電力經由電解方式轉換而來。



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