產業發展歷程與趨勢

壹、 歷史沿革

利用氫氣為燃料的作法具有相當的歷史，回溯 18 世紀，拉瓦錫(Lavoisier)和卡文迪 希(Cavendish)發現了氫氣，並以希臘語”水的形成者”命名。由於比空氣輕的性質，氫氣 球在法國革命之後便成功升空。在伏特製成第一個電池後不久的 1818 年，英國科學家 利用電流分解水產生了氫氣，William Cecil 更在 1820 年所發表的論文中建議將氫氣用 於動力機器。1839 年，William Grove 則首度提出燃料電池之概念，可為氫能發展之先 驅，但因為當時氫氣並非主要燃料，所以直至 20 世紀初期，關於氫能的科學研究才有 所進展。

然而氫燃料的現代研究始於 20 世紀的德國和英國。1930 年代末期，德國設計了以 氫氣為動力的火車，甚至在二次世界大戰期間曾試圖製造以氫氣為燃料的航空發動機，

目的是從煤轉化出氫燃料來取代德國缺乏的石油。1950 年代，氫作為能源載體或能量媒 介的想法開始發展，義大利學者 Cesare Marchetti 指出能量除可以電能形式傳遞，亦可 採氫燃料形式傳遞，更認為氫氣形式的能量可比電能更穩定儲存，以及輸送成本將比電 力更低。1960 年代液氫首次用作航太動力燃料，使氫能應用於軍事等國家層級。

至 1970 年，通用汽車提出”氫經濟”之概念，促使了更多科學家與政府重視此產業，

四年 後 由於 石油 危機 ，一 些學 者 創 立了國際 氫能協會 (International Association for Hydrogen Energy；IAHE)，隨後創辦《國際氫能雜誌》，不過因為技術難度過高，石 油危機結束後，相關的研究並未受到太多的重視，直到 21 世紀初，美國提出氫能行動 方案，宣示美國將大力發展氫能源科技，世界各國也跟進投入大量資源，氫能產業才逐 漸萌芽。2000 年於德國慕尼黑首次舉辦國際氫能論壇，旨在從政治、經濟和技術多方面 推動氫能發展。2003 年更有 15 個國家共同出席了”氫能經濟國際合作夥伴會議(IPHE)”，

將提供一機制進行組織、評估和協調多國研究開發和氫能應用的氫能專案計畫，藉由有 限的資源與全球優秀的技術和人才，共同解決問題，開發技術標準，促進全球氫能經濟 時代的發展。

貳、 產業趨勢與技術目標

氫能產業現今仍在準備及研究發展的階段。仍然有許多的技術仍待努力加以解決。

以技術研發為目標，藉由技術標準的建立，奠定產業足夠的基礎。在 2015~2020 年開始 導入氫能使用，往應用研究方向邁進，商業化部分產品，改變消費者的認知與習慣。

2020~2030 年則在完整的基礎設施與條件下，擴大產品的範圍與多元化，且全面商業化，

並於 2040 年達到大量使用氫能之目標。(見圖 3-6)

圖 3-4 各國產業發展趨勢

資料來源：美國能源署(DOE)

資料來源：美國能源署(DOE)

圖 3-6 氫燃料技術的時間表

資料來源： HyNet scenarios