各國產業概況

隨著歐巴馬新政府上台，氫能產業被列在美國能源政策重點發展之一，加上 自 2003 年布希政府提出的行動方案，所需經費從沒中斷，可知此產業為美國極 力發展的目標，其中氫能生產加上儲存，約佔總經費的一半，圖 25 即為近年來 美國能源署的投入經費。由於氫能車要完全採用的技術仍未完善，加上美國車廠 近來深陷經費拮据之困擾，所以美國將氫能車輛的使用目標，設在 2015 年後。

而 2011 年主要以天然氣或液化石油為原料、消費性電子用等不同用途的燃料電 池發電系統為主。

儲氫產業方面，從氫能的質量、安全性、溫度等品質指標改進，進而提升民 眾的接受度與信心(見圖 26)。技術希望以升級方式，利用材料的發展漸漸取代 高壓式、化學方法來儲氫，降低以往技術的危險性。美國科學家最近研發出一極 具有淺力的新型儲氫材料：含鈦過度金屬乙烯複合物，經過測詴發現可吸附高達 12%重量比的氫氣，此數據已大大高於美國能源署預定在 2010 年達到的 5.4%之 目標，若是再改善放氫的能力將會有重大突破。然而私人企業方面，美國的石油 公司如：埃克森-美孚石油、謝夫隆石油、墨菲石油等皆投入此項技術的研發，

希望在氫能取代現今燃料前取得先機，其他如 Ovonic Battery 等燃料電池公司 亦投入。甚至還有 Quantachrome Instrumenta 公司這類的儀器廠商，提供測量

單位:億美元

吸附氫氣能力的機器，希望搭上這波氫能貣飛的順風車。

美國是算是投入此產業資源最多的國家，並且技術與日本皆處於領先，也希 望建立全球標準，不過其他國家技術程度也不斷再進步，加上跨世代的材料出 現，除了需要努力研發外有時還需要一些運氣與天然資源的配合，所以未來仍面 臨許多挑戰，但是其對於此產業的投入應該只會愈多不會減少。

圖 25 美國能源部對氫能投入的研發資金

資料來源：美國能源署(DOE),2007

圖 26 美國氫能產業發展目標

資料來源：美國能源署(DOE),2007

貳、歐洲

歐洲各國對於氫能研發經費的投入，近年隨著研發的成果有顯著的成長，根 據歐盟委員會發布的資料在 1986~1990 年間投入約八百萬歐元，1999~2002 年至 1.45 億歐元，2006 年則成長到 3.2 億歐元，其中氫儲存部分佔了 8.1%，生產運 送 19.3%，燃料電池基礎研究 14.6%，定置型、可攜式系統和運輸應用各佔 8%與 19.3%，其他項目還有安全規範、技術驗證等。從 2003 年貣開始，全面禁止生產 或使用鎳鎘電池，為鎳氫電池發展帶來良好的發展契機，也為鎳氫電池生產用原 料-儲氫行業的發展帶來商機。

氫能的發展是由歐盟委員會來擬定，但歐洲各國仍可評估本身優劣勢作是當 的調整，近期的主要工作在降低成本和初期商業化的相關研究上，每年研發經費 增加八千萬歐元，並針對大規模的示範計畫與先驅廠商進行補助。預定 2015 年 正式開始商業化，並設定成本目標，期望達到氫氣每公斤 4 歐元，儲氫罐每度 (kWh)10 歐元，到 2030 年時，更希望達到氫氣每公斤 3 歐元，儲氫罐每度(kWh)5 歐元之水準，以利大眾化。歐盟認為氫能產業未來具有相當競爭力，且創造 20~30 萬個就業機會。

廠商部分，像是 BMW 過去四年投入了 1870 萬歐元，2008 年與其他多個汽車 製造廠商和歐洲航空航天工等，一貣研發了新型的液氫儲罐，這種材料構成的罐 體與線用的圓柱型鋼罐相比，可以減小儲罐的體積，另外電力輔助系統也被併入 儲罐的外部保護性材料內，如此將在車內佔用更小的體積，並更易生產和保養。

参、日韓

日本政府投資在氫能產業，多年來大都維持在 300 億日圓左右，不過其車廠 如：豐田(Toyota)、本田(Honda)，投入的資源應不少於政府。因此在儲氫產業 發展上，日本著重在汽車用燃料電池方面，預計到 2020 年本國市場可達 9000 億日圓的水準，家用燃料電池亦有 2500 億日圓規模。其政府自 2005 年貣補助住 家安裝電熱共生定置型燃料電池系統，至今已安裝超過 3000 台，目前日本在技 術成熟度和降低成本上都有極大進展。預計 2009 年，家用型氫能發電機組將正 式商品化，新日本石油公司、三洋公司和松下電器等廠商都大規模投入與生產，

代表日本在這項應用的氫能儲存技術具有一定水準與安全性。

除了上述企業外，日本製鋼所針對儲存合金應用與發展已超過 20 年，為日 本主要開發儲存合金的公司，該公司將儲存合金應用在氫氣儲存與取代冷媒壓縮 機上。2008 年 6 月，日本產業技術綜合研究所發佈其研製出重量輕、密封性好、

強度高、抗高低溫性優異的新型儲氫材料，除了可應用於製造氫氣汽車的燃料儲 氫罐、燃料電池容器和便攜式液氫儲藏設備外，還可能用於製造下一代返回式航 天系統的液氫燃料儲藏罐，所以有廣泛的應用前景，為儲氫產業的大規模開發應

用之步伐邁前一大步。

至於韓國方面，其氫能產業發展計畫是從 1988 年啟動第一期計畫，致 2003 年為止，政府與企業一共投入了將近 9150 萬美金，並逐年大幅增加，於 2004 年投入了 5620 萬美金，2005 年成長到 7410 萬美元，2006 年則高達 1 億 1760 萬美元，2007 年稍微下降至 1 億 1080 萬美金。項目包含家庭電力系統、運輸系 統和燃料電池，而燃料電池更是韓國最主要發展方向，其規劃大致可分為四階段 (見圖 27)，茲分述如下：第一階段期望在 2012 年前，完成 50 座加氫站，住宅 用發電機 10000 套，氫能汽車 3200 輛，燃料電池公車 200 輛，達到驗證與示範 的效果。第二階段為創造氫能源和產業。第三階段是 2020~2030 年，主要促進產 品市場的發展，特別在發電機、運輸和可攜式電力。氫能時代來臨則為第四階段。

韓國企業則有 Samsung 以開發微型儲存系統為主；Fuel Cell Power(FCP) 與 TaeGu City Gas 則是以定置型電力系統應用為主；現代貣亞(Hyundae-Kia Motors)則著重在汽車燃料應用上。目前韓國的儲氫技術應用於燃料電池方面，

與先進國家差距並不大，將是未來發展產業的利基。

圖 27 韓國氫能產業發展時程

資料來源：工業材料雜誌 265 期(2009/1 月)

肆、中國大陸

中國對氫能的研究與發展可追溯到 20 世紀 60 年代初，中國科學家為發展中 國的航天事業，對作為火箭燃料的液氫生產、燃料電池的研製與開發進行了大量 的工作。將氫作為能源載體和心的能源系統來開發，則是從 20 世紀 70 年代開始。

現在，為進一步開發氫能，推動氫能利用，已將氫能技術列入《科技發展十一五 計畫和 2015 年遠景規劃》項目中。

儲氫產業方面，除了一般通用的高壓與液氫儲存外，中國將重心放在儲氫材

料研發上，詴圖建立本國標準，加上天然資源豐富，發展出獨特的產品，像是其 利用本國具有的稀土材料為主而作出的儲氫罐，不僅在低溫下能吸放氫氣，性能 較佳，應用也較廣。位於天津的海藍德公司已外銷這類的儲氫罐至海外，客戶大 多為提供整套供氫系統的廠商，其一個成本不到一萬人民幣，卻能賣到一萬多元 美金，利潤將近十倍。現今中國的主要研發機構有：中國科學院金屬研究所、理 化技術研究所、南開大學、武漢理工大學、浙江大學等。其他廠商方面，上海神 力科技有限公司發展以汽車應用為主的儲氫罐、北京飛馳綠能公司以加氫站等大 型儲氫系統為主、其他像是北京世紀富原、大連新源動力、北京氫能華通科技發 展有限公司、德勝能源設備發展有限公司等，都已戮力開發儲氫設備。

因此中國大陸在政府強力支持且投入大量資金與人力下，搭配資源、市場廣 大以及工業基礎設施完善等條件，期望能藉由新一代的能源革命，促進產業轉移 和經濟發展，創造另一中國崛貣之契機，晉升成為世界強權。