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產業
2023 年來除了 AI 這個題材拯救了原先預期不景氣的市場外，另一大台股的主題就是「能源」了。隨著台電公布的電網強韌計畫，儲能售電商機刺激綠電發展，太陽能、風力發電等議題也浮出檯面，而較少人討論的「氫能」也被大量研究出應用在工業及車用領域上。接下來就讓我們帶大家了解這個全新的「氫趨勢」吧！
編按：2023/10/17 更新，美國將斥資 70 億美元設立七個區域氫能中心，預計將能帶動 430 億美元的民間投資機會，並且創造大量的就業機會，除了美國在氫能領域大展拳腳以外，台灣企業也默默於氫能產業耕耘許久，法人機構特別提到在台系氫能概念股中，以中興電布局最為紮實。
氫能是什麼？
氫能（Hydrogen Energy）指的是利用氫氣（H₂）作為能源來源的能源形式，而正是因為這個簡單的分子結構中完全不含碳，被專家們認定是未來綠能發展的一大關鍵。氫氣是宇宙中最豐富的元素之一，具有高能量密度和零排放的特性，可透過電解水、蒸氣法等方式產生，最後再當作發電燃料使用。
氫能種類
在能源轉型的過程中，氫能被視為一個重要的替代能源，雖說氫氣本身是無色的，但在能源轉換的過程中依據製程不同可以分成三種類型：
- 綠氫：直接透過再生能源電解製造產生，製造過程幾乎沒有碳排放，但成本也相對較高
- 灰氫：透過傳統化石原料製造而成，是目前較常見的種類，但製造過程會有對應的碳排放
- 藍氫：利用碳捕捉技術將石化原料燃燒過程中的二氧化碳回收，並捕捉其中的氫氣就稱為藍氫
圖片來源：經濟部產業技術司
氫能應用領域
根據台灣 2050 淨零轉型路徑目標，氫能在未來的主要應用主要分為三大類：運輸、工業、發電，而當中已經被實際應用的領域主要有以下幾點：
- 氫燃料電池汽車：在燃料電池汽車發展最積極的就是日本的豐田汽車了（Toyota），在今年中就宣布 2024 年將推出新研發的燃料電池汽車，但目前最被人詬病的就是較低的能源轉換效率，且燃料電池的體積也較大，因此較不適合應用在小型車上。但未來若能夠成功運用在大型車輛、卡車等，就可能有較電動車更大的優勢。
- 工業生產：氫能可以取代許多傳統高汙染產業中的能源使用，例如鋼鐵、石化、農業氮肥製造都可以利用碳捕捉技術取得低汙染的氫能源。
- 家用及建築能源儲存：將過剩的再生能源轉化為氫氣，儲存在燃料電池中，當需要能源時再轉化為電能。這類型的儲能系統可以解決再生能源不穩定性的問題，並取代或減少天然氣、石化能源的需求。
氫能安全嗎？
氫氣在傳統的工業應用中其實已經發展多年，因此相關的設備、管線技術都相當純熟，但氫能最大的問題就在於其小分子、可燃的特性。氫分子擴散速度非常快，因此洩漏性極強，當空氣中含有 4%~75% 體積濃度的氫氣並同時遇到火源時就會點燃並可能引發爆炸，比天然氣洩漏的危險性更高。同時氫氣是無色無味的氣體，因此外洩時也較不易被發現。
因此未來若要廣泛設置加氫站，在運送、儲存的設備上就需要許多額外的防範措施，例如過壓保護、濃度檢測儀器及排氫裝置、配置的電器元件也要防爆與防靜電才能有效防範。而在氫燃料電池方面針對防撞、壓力測試等規範也要比一般的燃油車更加嚴格，應用在車載及運輸領域上才能更加廣泛。
氫能概念股
如果我們將整條氫能供應鏈拉出來看，由於其與發電及電池領域息息相關，因此只要是電廠、載具機械的廠商可能都有稍微沾上邊，但若針對規模較大的商轉應用廠商主要有氣體及燃料電池這兩大發展領域，以下我們就將題材相關性較大的廠商做出比較：
| 氫能概念股 | |||
| 單位：台幣（元） | 中興電（ 1513-TW ） | 高力（ 8996-TW ） | 三福化（ 4755-TW ） |
| 主要營收占比 | – 供電設備等 66％– 服務 20％– 嘟嘟房、都更整合、燃料電池等加工 14％ | – 板式熱交換器 64%– 熱能產品 34%（燃料電池反應爐機構件） | – 面板應用化學品 50%– 半導體化學品 ~20%– 基礎化學品 ~15%新興化學品（TMAH 回收）~15% |
| 氫能相關應用 | 研發氫能燃料電池多年，發展車載及發電市場 | 提供全球氫燃料電池龍頭 Bloom Energy 機構件（HOTBOX），用於燃料電池反應爐 | 子公司三福氣體切入嵐氫及綠氫應用市場 |
| 2023 年累計股價漲幅（截至 10/9） | 47.71% | 43.7% | 17.5% |
| 2022 年累計營收 | 185.5 億 | 28.4 億 | 56.2 億 |
| 8 月營收 YoY | 20.6% | 71% | 1.8% |
| 毛利率（2022） | 25.6% | 27.6% | 18.5% |
| 營業利益率（2022） | 15.4% | 12.2% | 8.8% |
| 股本 | 50 億 | 8.9 億 | 10 億 |
| 未來發展題材 | 中興電本身就是國內 GIS 高壓設備領先廠商，具有多年電機設備製作經驗。中興電開發的氫能汽車最快明年銷往美國、印度等市場，也同時與本地化學氣體廠合作開發氫能站。 | Bloom Energy 取得韓國電池龍頭訂單，高力為關鍵零組件供應商，且公司持續擴張產能，預期未來三年都會維持驚人的高成長（法人預估今年也將達成 30% 以上成長率）。 | 三福氣體與美國 APD 合作取得技術，除了合建的空氣分離廠可應用在半導體氣體市場外，也有機會切入氫能市場。 |
氫能在台灣的布局有哪些？
氫能可以說是政府在綠能轉型上也相當在意的一個話題。在 2050 淨零排放路徑上氫能也被放入成為重要的替代能源之一。政府從原本的 9,000 億預算中又額外新增了每年超過千億元的預算，可以看出當前政府對於綠能積極的發展態度。而根據 IEA 全球氫能報告調查，整體的氫能需求成長性距離政府目標也還有相當大的成長空間。
圖片來源：台灣 2050 淨零排放路徑及策略報告書
根據 2050 淨零排放藍圖顯示，再生能源將達到總電力 60% 以上的占比，其中氫能就達到了 9 至 12%。在非電力能源去碳化方面，則訂立創新的能源捕捉模式，利用氫能與生質能取代化石燃料，並搭配碳捕捉再利用及封存技術，能夠有效解決傳統工業用電污染的情形。其中應用端主要分為發電、工業、運輸三大領域，與他國知名的工業電氣化發展廠商進行合作（西門子、三菱重工等），逐步取代燃料化石能源。近期中油也將設置全台第一座「移動加氫示範站」，若未來能夠與交通部政策同步推動下也將帶來新的氫能商機。
氫能會是未來能源趨勢嗎？
氫能的技術發展其實已經有很長一段時間了，但在過去一直面臨應用市場無法普及的問題導致被其他替代能源超越。在近期水解氫的技術逐漸純熟，且各國針對碳排放的規範也變得嚴格許多，為氫能的發展又添加了一線生機。目前在車用領域主要就由豐田最為看好這項技術（但也有可能是因為其在電動領域發展較落後有關），而歐洲也有航太企業發展「綠氫」的飛行發動機，但目前僅能應用在飛行相當短程的飛行器。若要能夠實際應用在傳統的大型客機上，根據 BNEF 估計恐怕需要 100 萬升以上的氫氣！在儲存裝置及加氫設備製作上就是一大難題。
圖片來源：ETtoday，豐田汽車在澳洲展示的移動加氫貨櫃車
除了氫氣本身運輸及儲存的問題外，在經濟效益上也是氫能的一大發展阻力。若沒有政府相關政策補助，近乎零汙染的綠氫可能要到 2050 年後才有可能超越傳統的灰氫（天然氣製氫「灰氫」的成本最低，每公斤約 1~2.5 美元；而再生能源電解產氫「綠氫」，則是目每公斤成本高達 4~9 美元）
氫能結論
總結來說，氫能的發展短期來看仍然有明顯的劣勢，就連科技研發天才都一直以來看衰氫能的發展（轉換效率低落、電解問題難以解決等劣勢），但隨著其他技術發展越來越純熟，氫能源在「續航力」方面的發展還是有可能有突破的機會，若能夠像電池技術一樣，逐步將成本及容積方面的問題解決，或許未來在利基型的運輸工具上就有其應用的優勢。
台灣方面則是可以持續關注目前在相關零組件有切入國際綠能大廠的供應商，隨著政府補助力道加大，能否持續拓增市占率及切入更多應用領域。由於目前的發展應用都還相當新穎，未來的成長潛力也會相當可觀。
【參考資料】
【延伸閱讀】
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