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領袖觀點|淺談國內外氫能交通載具發展現況
作者
左峻德、林若蓁、陳亮瑋
刊登日期:2024/04/01
前言
交通載具電動化近年來已成為全球共同努力之目標,旨在於交通運具的淨零排放,世界各國亦紛紛推出交通載具電動化之時程,截至2023 年09 月,全球已有逾150 個國家宣示2050 年淨零排放之目標,為達此情境,各國由碳經濟逐步將邁入氫經濟,除持續積極增加電動載具市佔率,亦積極投資及推動氫能交通載具應用,根據國際能源總署(International Energy Agency, IEA) 預估[1],若不進行各項減碳措施,至2060 年全球氣溫上升溫度將達6°C;其提出之淨零碳排路徑目標包含:全球至2030 年60% 售出汽車為電動車、2040 年50% 航班能源轉換為氫或生質燃料,及2050 年全球汽車將轉換為電動或氫燃料來源。各國也針對汽車領域減碳達成共識,將以各成員國擁有的汽車數量為基礎,於2035 年減少碳排至2000 年的百分之五十水準,並再次強調到 2035 年實現新銷售乘用車為100% 的電動汽車。G7 會議亦提及應開發和使用低碳和可再生氫及其衍生物(如氨) 作為有效的減排工具,以促進跨部門和行業的脫碳,特別是在工業和交通等難以減排的領域。此外,世界各國針對氫能運輸載具推出各式高額補貼,
以推動零碳排交通運輸載具。
國際知名車廠亦先後投入氫能與燃料電池載具的研發,如日本本田Honda、日本豐田Toyota及韓國現代Hyundai,配合各式購買補貼的情況下,乘用車及巴士已逐漸進入市場,氫能貨卡車載具的國際市場仍在發展初期階段,各大車廠近年已加緊腳步布局燃料電池技術於商用車的應用,為我國市場發展機會。根據2024 年ERM 出版之The Fuel Cell Industry Review 2022 資料,近年來,運輸型氫燃料電池出貨量增幅最大,2022年出貨量約為30,700 套,運輸型燃料電池裝置容量更達2,113 MW,此可歸因於隨著運輸能源的改變,運輸型燃料電池之需求日益增加,亦顯示運輸型燃料電池日益佔據主導地位。
我國國發會於2022 年3 月提出「臺灣2050淨零排放路徑及策略總說明」,行政院則於2023年4 月21 日核定「運具電動化及無碳化」、同年底公布12 項關鍵戰略,多項措施與氫能技術及產業發展息息相關,交通部則推動「氫燃料電池大客車試辦運行計畫」,於2024 年1 月頒布要點,原則於2024 年4 月開始受理各縣市政府提案。在氫能基礎設施及氫能載具產業方面,2023 年7 月4 日發布「指定氫燃料為能源管理法第二條第六款之能源」,2023年11月1日發布加氫站銷售氫燃料經營許可管理辦法,預計將於今年度開始進行示範補助,而目前中油公司、聯華氣體公司正規劃於今年完成設置臺灣第一座加氫站,亦有許多氫能交通載具相關產業聚落逐漸形成,相信我國即將趕上全球氫能發展趨勢,從交通載具方面亦不落人後。為厚實我國氫能交通運具技術,研發方面由工業技術研究院受經濟部產業技術司所委託,研提執行氫能與燃料電池載具相關之新期程科研計畫,由於需同時推動產業與市場形成,台灣經濟研究院與工研院合作已於2022 年成立「氫能車輛技術開發與產業推動聯盟」,協助擘劃我國發展氫能載具之情境與產業發展方向,達成淨零碳排目標。
國內外氫能與燃料電池車輛政策與產業
因應氣候變遷挑戰,各國紛紛推動零碳排載具政策。部分國家針對氫燃料電池車推出相關推動措施,明訂氫燃料電池車與加氫站推動數量目標,推動車款包含小型車、商用車、巴士等項目,多數推動政策除了目標加速淨零碳排運輸外,亦考量該國氫能產業戰略發展。
1. 國內外氫能與燃料電池車輛政策
美國、歐盟等先進國家分別推動氫能經濟路線圖,預計2030 年於燃料電池車數量突破百萬目標。日本則以氫能技術為出發點,擬定氫能燃料電池戰略藍圖,提出實現氫能社會的十大項基本戰略,完善涵蓋氫燃料電池車、加氫站與降低氫氣成本,與產業密切研發合作降低成本,並於東京奧運中使用氫燃料電池車與巴士。中國過去以提供補助方式,期望提高燃料電池運輸載具數量,2021 年起補助標的由購車改為推動氫燃料電池汽車示範城市獎勵,推動城市氫能供應與車輛,大功率、高載重的重卡同樣成為補貼最多的車型。韓國於2019 年起加速推動氫能發展,氫路線圖的目標是在2030 年將南韓打造成全球最大的燃料電池生產國,預計到2040 年在國內氫氣供給目標為每年526 萬噸,並將在引入公共運輸系統中,為氫能基礎設施發展提供補助。表1呈現各國氫能
與燃料電池車輛政策目標。
我國氫能與燃料電池載具政策則可依據國家發展委員會2022 年3 月30 日公布「臺灣2050 淨零排放路徑及策略總說明」[2] 並提出「十二項關鍵戰略」[3]、行政院2023年4月21日核定「運具電動化及無碳化」、及「氫能」關鍵戰略已分別列有「氫能運具示範計畫」,規劃2023至2030年「開發百kW 高功率高電壓氫能動力模組系統」、「推動氫燃料電池大客車導入實際客運路
線進行示範驗證」。
2023 年6 月20 日,行政院能源及減碳辦公室召開之「112 年第1 次委員會議」[4] 提報「運具電動化及無碳化」及「氫能關鍵戰略行動計畫辦理情形」[5] 等內容。其中運輸應用主要推動措施以建立氫能動力模組及關鍵技術能量為主,並輔以三大具體作法:開發車用高功率燃料電池、開發氫能混合電力之三電系統、建置巴士等級氫能研發驗證設備及平台。而基礎設施/ 加氫站建置方面,推動措施:中油建置加氫站和研擬「加氫站銷售氫燃料經營許可管理辦法」[6],具體做法則為中油公司加氫示範站計畫及交通部2023 至2026年「氫燃料電池大客車試辦運行計畫」共兩大計畫為主。
2. 國內外氫能與燃料電池車輛產業
因應各國推動淨零碳排政策,國際車廠已開始開發氫燃料電池載具。與純電動車和插電式混合動力車相比,氫燃料電池汽車補充燃料速度快,加氫通常只需3-5 分鐘,而續航里程可達600 公里以上,同時,氫能源還有來源豐富、用途廣泛、能效高、總重量輕等優勢。重型商用車包含巴士、聯結車、大貨車等11 噸以上之載具,由於大多載貨量大、行駛距離遠且使用頻率高,目前受限於充電時長和續航里程的純電動車很難滿足商用車的使用需求。因此,氫能源適合應用於商用車領域,可提升長途負重運輸之應用彈性,同時加速運輸部門減碳進程。
根據國際能源總署IEA 2023 年9 月GlobalHydrogen Review 2023 報告,至2023 年6 月全球燃料電池電動汽車(fuel cell electric vehicle, FCEV)數量已接近80,000 輛,其中韓國仍然是乘用車的主要市場,中國是商用貨卡車的主要市場。氫能貨卡車載具的國際市場仍在發展初期階段(至2023 年6 月數量達8,000輛),各大車廠近年已加緊腳步布局燃料電池技術於商用車的應用,為我國市場發展機會。韓國Hyundai、日本Toyota與Honda 推出較全面的車型,從小客車至大型車輛皆有發展。商用車廠商亦積極發展燃料電池車款, 例如日本Hino、Fuso、法國Renault、Hyvia、Forvia、英國Wright、Daimler、德國Mercedes-Benz、Quantron、BMW、美國Nikola、Hyzon Motors、Freightliner、中國飛馳科技、福田智藍汽車、中國重汽、一汽解放等。
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