氫能不環保！科技的迷失

在電動車元年啟動後，氫能汽車被日本專捧，圖迎頭趕上歐美及中國大陸的電動車快速成長。在氫氣製備上，也有新技術被發展中，好像氫能時代即將來臨，未來可以成為發電主流？看到德國也投入大量資金發展氫能，也花了30億台幣打造了一列氫能動力列車，韓國更是在家庭供氣裡加入20%氫來提高應用陪養氫能應用。全球加氫站更是增建大暴發，好像氫能應用即將步入坦途！

氫在地球上擁有最小原子量，是最輕最小的原子，他存在自然界的分子氫氣小到一般鋼瓶都會有縫隙關不住他。在民國八十年代鎳鎘電池已成熟鎳氫電池正發展，由於氫的能量密度高，氫燃料電池也被發展中。氫能研究被認為在能量密度上可以取勝，將來可以成為儲能系統的主流。而且其反應只是氧參與反應而產出物是水，被認為最環保。如氫來源是礦產，那真是最環保的是真的無碳，但不是！

氫氣如是像礦產一樣，只要開採成本可控，就可以如上述理由成為環保能原的主流。不幸的，氫氣的取得不管是電解水或是解離甲烷等都需要能源。從能量不滅定理來看，不管氫氣生電效率有多高，一公斤的氫電解需要耗電33-55度電，如氫轉電的效率高達80%還是要浪費6-11度的電能。目前1公斤的氫在汽車大約有120公里的里程，跟目前純電的車里程150公里約30度電來看顯然還輸給當下的純電車。倒不如省了這程序直接用電不就得了？未來是否能找到含氫量高的礦再加上分離技術的提升，氫能的使用才能有經濟價值。

當然，問題不是二元的對/錯、好/壞，而是在能源運用中如何適當的安排使用。是補發電不足還是做為超額電能的儲存與回饋，是離線能源的應用還是做為不穩定能源如風電/太陽能的緩衝能源媒介？如從電解水來看製氫是完全不環保，因為無緣無故的浪費了大量電能去製氫是屬脫褲子放屁多此一舉。如使用甲烷或天燃氣製氫也會產生二氧化碳，只是比使用石化燃料產生的空污少了些。

我們上述談的尚未觸及儲運，再加上特殊管線及儲存設備成本基本上尚無法令人滿意。依據美國能源部估計一公斤氫價格約2.5美元，小車可以跑約120-200公里，算是便宜。只是站在環保立場，氫能拿來發電是殺敵800自損一千絕對不可行，但放在電動車燃料上仍可做為選項，只是儲運成本及社會的安全成本難估，現在仍是奢侈品，否則早就可以推廣到生活面。

目前較可行的是在礦區氫氣能自給自足下，工程車輛的使用氫能環保又少碳足跡。再來是環繞在充足的氫氫環境下的定點大眾交通，沒有廣設加氫站的公共安全下是可行的。今年政府發布了《氫能發展白皮書》，提出了發展氫能產業的目標和路線圖。到2030年台灣的氫氣產量將達到100萬噸/年，其中電解水制氫的比例將達到50%。就拿電解氫來看，耗電所產生的二氧化碳不如去發展核電，將來面對歐盟的碳稅比較有利台灣經濟發展。

如政府覺得不能對氫能應用漠不關心，那就先投資研究氫燃料電池中成本最貴的隔離膜，據說佔燃料電池成本的20-30%。25年前我國就投入氫燃料電池的研究，只是從系統開發研究而未從材料面切入。等世界各國氫能應用技術成熟了，而我們能把隔離膜技術拿出來才能真正讓氫能成本走入平民大眾。從目前的環境看，在台灣做氫能應用仍不經濟，因為我們並非技術研究先峰，我們不必為研究先峰幫他們墊成本。反而應重視迫在眉睫的碳稅上，應趕快降低石化燃料發電比重，且不可盲目發展風電，因為不穩定電源比重太高將擊垮我們的電力供電系統。如果電力缺口突然出現接續不上，降壓供電仍無法支應時可能造成半導體生產因停電的巨大損失。我門不是富有的國家，資源有限，對還不經濟的氫能可以再等等，或許在未來氫能真的平民化了，我們再來運用不遲！如政府覺得我們不能不跟著世界先進國家跑，那就投資研究裂解技術，以將來石化工業產生的化工產品生產便宜的氫氣。或者只是將燃油車改裝成燃氫車，氫氣的純度不要求，可能才是替代燃油車的好方法。