工研院發表臺灣2050氫應用發展藍圖，協助產業掌握氫能商機邁向零碳未來

至 2022 年全球已有超過 30 個國家地區發布國家氫能策略，臺灣國發會宣告的 2050 年淨零排放路徑圖中，2050 年臺灣電力來源，有 9%到 12%，要仰賴氫能。工研院於 2022 年 6 月 27 日發表「臺灣 2050 氫應用發展技術藍圖」，從「發電」、「載具」、「工業」3 大氫能應用與氫氣供應面向，結合產業需求與技術發展，提出未來 30 年臺灣氫能應用技術的發展策略，協助產業掌握氫能商機，共同邁向零碳未來。

工研院於 2022 年 6 月 27 日發表「臺灣 2050 氫應用發展技術藍圖」，從「發電」、「載具」、「工業」3 大氫能應用與氫氣供應面向，結合產業需求與技術發展。

以淨零為目標，2050 全年掛牌電動車將達 40 萬輛

根據「臺灣 2050 氫應用發展技術藍圖」規畫，臺灣將以淨零為目標，發展混燒與專燒氫氣的燃氣發電方式，並逐步取代以往燃燒化石燃料的發電機組以降低碳排。在工業應用上，鋼鐵與石化產業則可利用氫氣治金、鋼化聯產及使用低碳氫以降低製程碳排，以及半導體製程所展生的大量餘氫亦可加以回收發電。

在交通載具上，2022 年 3 月時國發會公布了 2050 年淨零碳排目標，在 2040 年時力拚電動車與電動機車市售比都要達到 100％，而依國發會淨零碳排路徑預估，臺灣屆時 2050 全年新掛牌電動車將達 40 萬輛。其中高載重、長途運輸的如大型客車與貨車，更有 25%將以氫燃料發電。

根據「臺灣 2050 氫應用發展技術藍圖」規畫，臺灣將以淨零為目標，預估臺灣 2050 全年掛牌電動車達 40 萬輛。

工研院此次發表氫應用的重點技術，包含了以下幾項:

載具用儲氫氣瓶不只安全，重量更減少 60%以上

氫氣為氣態燃料，須以高壓儲氫瓶盛載，才能安全地儲存與輸送，工研院透過纖維複合材料技術與自動化纏繞製程技術，成功開發高安全、輕量化、耐腐蝕儲氫瓶，已完成基於機械手臂的自動化纏繞製程系統，相較於傳統龍門型的纖維纏繞專用機，大幅降低建置成本，也更具小量多樣的生產彈性。

材料範圍涵蓋高溫硬化至中低溫硬化、乾式纏繞或濕式纏繞等客製化材料技術及配套材料製程設備，搭配輕量化結構設計與力學分析，可協助複材高壓儲氫氣瓶產業國產化。

工研院研發「載具用儲氫氣瓶」，不但高安全且重量亦減少 60%，能應用至未來氫能交通工具。

體積輕薄的「金屬板燃料電池電堆」，能為氫能車發電

工研院研發之高功率金屬雙極板電池組具有低成本、體積輕薄、高效率的特性，可作為交通載具或是利基產品使用，其隨時開關的特性加上工研院獨有的低成本金屬雙極板設計、多層導電碳薄膜與電池模組化等專利技術，能有效提升電池功率密度與壽命，進而達到減碳效益。

目前與捷克 UJV、CAS 以及臺灣 6 家廠商成立跨國金屬板電堆研發聯盟，共同開發電池、掌握關鍵自主技術，提升產業技術量能。此技術可應用於交通載具、可攜式及備援電力市場，將有助於減少交通及能源部門之碳排。

工研院研發之金屬板燃料電池堆具有低成本、體積輕薄、高效率的特性，可作為交通載具氫氣發電使用，有助於減少交通及能源部門之碳排。

「定置型 SOFC」燃料電池利用工業餘氫發電，解決企業碳排熱點

SOFC （ Solid Oxide Fuel Cell，固態氧化物燃料電池 ） 以電化學反應將碳氫燃料能量轉換為電力輸出，具有發電效率高 （ ＞55％ ）、低汙染排放、低噪音之特點，系統適用天然氣、沼氣、工業副產氫及純氫等多元料源，為具潛力的氫能分散式電力技術。

工研院研發之定置型 SOFC 氫燃料電池系統，為具潛力的氫能分散式電力技術。

「再生能源電解產氫系統」，利用太陽光電、風電水中取氫

電轉氣 ( Power to Gas ) 中的電解水產氫技術是目前各國發展之重點技術，透過綠電所產生氫氣可作為鋼鐵、石化業者之潔淨料源，不會有因天然氣重組反應製作氫氣所導致大量二氧化碳排放的問題。

因此透過建立自主化膜電解水產氫系統設計與觸媒/膜材技術，以高效率、低成本、零污染技術生產氫氣與氧氣，提供便宜的綠氫，也可供應二氧化碳氫化轉反應的料源，可達到減碳之效益。能鋼鐵、石化業者之潔淨料源，極具市場發展潛力。

工研院研發之再生能源電解產氫系統可利用太陽光電、風電等再生能源生產綠氫。

「低碳世代綠色甲醇生產技術」，將二氧化碳與氫氣合成高值化學品

甲醇應用領域廣泛，2021 年全世界產能 1 億噸，預估到 2050 增加到 5 億噸，最重要的是甲醇可轉化成化工產業基礎原料，所以由二氧化碳 （ CO2 ） 整合氫氣 （ H2 ） ，生產綠色甲醇取代化石資源是產業界拚零碳排不可或缺的關鍵技術。

目前工研院與中鋼、中油合作，透過建立高性能二氧化碳觸媒氫化技術，捕獲的二氧化碳直接與氫氣作用轉化成甲醇，能同時滿足製程二氧化碳零排放及將廢氣轉化高值化學品的需求，若結合使用再生能源，可達到負碳排的效果。

工研院研發之低碳世代綠色甲醇生產技術，透過二氧化碳與氫氣作用轉化成甲醇。

高效濾氫純化模組，可將工業製程餘氫純化再利用

工研院研究團隊研發出的高效濾氫純化模組，具有低成本、高效率的特性，能將半導體、石化等產業製程中的餘氫進行純化回收循環利用。高效濾氫純化模組透過低成本陶瓷金屬材料部份取代昂貴鈀金屬，除具備成本優勢外，透過篩分隔離與質傳過濾雙機制技術，體積只有一般市售純化器體的一半、能將製程所產生的約 70%餘氫，純化回收至產線再利用或是供給燃料電池發電。

工研院研發的高效濾氫純化模組具有低成本、高效率的特性，能將半導體、石化等產業製程中的餘氫進行純化回收循環利用。

零碳排的氫能應用為世界趨勢，也是臺灣達到 2050 淨零排放的必要選項，高效率的氫應用技術更是臺灣在全球氫經濟競爭下勝出的要件，工研院現階段已投入研發多項跨領域的氫應用技術，包含氫氣的燃料電池系統、提供未來氫能車所使用的高安全儲氫瓶、運用在半導體產業的工業餘氫發電系統和未來利用太陽能、風力等再生能源電解水的產氫系統等。