杂志精选》迈向「氢能共和国」 德国还要过三关

长久以来，可达成零碳排的氢能，被称为「未来的燃料」。随着全球气候变迁日益严重，加上化石燃料价格高涨的进逼，氢能变成刻不容缓的国家大计。未来，真的要来了吗？

走入结构整齐、颇具绿意的德国爱尔朗根（Erlangen）园区，穿过比寻常办公建筑更低调的门廊，《远见》採访团队来到西门子能源（Siemens Energy）的电解槽生产厂。还未来得及坐下，新能源事业部营运长舒兹（Kai Schulz）就对着我们说：「你们知道这座工厂，就要关闭了吧？」

经营氢能业务超过30年后，西门子能源砸下3000亿欧元，在柏林打造全新超级工厂，预计2023年秋天开幕。据舒兹描述，那将是德国工业4.0实力的实现。生产线上的机器人，将从一台提升到四台，工时也从一班增至三班，以高度自动化流程，24小时不停工。

相对于爱尔朗根厂区每年约可生产400个氢能电解槽的电解池组（stacks），柏林新厂第一年便可生产1000个。2025年后，年产量预计超过3000个。

移址是为了大幅提升产量，舒兹解释，「绝不是为了更靠近需求所在地。因为，需求遍布全球。」

自从2011年推出首项氢能产品「Silyzer 100」电解槽，11年来，电解效能大幅提升，成本也缩减到起初的1／10以下。「我们的产品已具有市场竞争力，准备好增产，」舒兹说综观全球，他相信氢能业务即将蓬勃发展。

能源危机成加速器，全球启动2000个氢能发展计画

氢能即将起飞，这句话已耳熟能详。电解制氢技术存在已久，早在19世纪就有氢燃料电池。除了支援太空任务，1960年代以来，汽车业不乏引入氢能的尝试，只是氢能汽车如终未能掀起风潮。即便氢能被视为最有机会取代化石燃料的洁净能源之一，但碍于价格缺乏市场竞争力，「未来燃料」仍属未来。

但此次，氛围略有不同。从西门子能源，到德国钢铁巨擘蒂森克虏伯（ThyssenKrupp）等公司的加码投资；德国氢能顾问希利格（Thomas Hilig）观察，企业的加入，是这波氢能热潮不同于以往的关键面向。

氢能承载各界期望，各国媒体採访邀请已多到让西门子能源应接不暇，舒兹表示，能源危机确实加速了许多既有的氢能计画，也增生了新计画。

据国际能源署（IEA）统计，至2022年10月，全球已有近2000个氢能发展计画。欧洲仍居领先地位，但砸下大笔预算补贴绿氢的美国，正准备弯道超车。

政府的积极支持与企业跟进，绿氢预计可在2030年跌破每公斤2美元。在再生能源丰沛的地区，甚至可能降至每公斤1美元。

乌克兰战争引发的能源危机，瞬间缩短、甚至弭平了灰氢与绿氢之间存在已久的价差。

战前，灰氢的成本约落于每公斤1～2美元。随着碳价迭加，绿氢赢得价格竞争力，似乎只是早晚的事。

但绿氢目前产量仍小，这波能源危机，亦耗损许多企业进行中长期投资的财务能力，有些企业可能来不及看见，「但我希望大家都存活下来，一起打造一个可靠的氢能市场。」舒兹说，「市场足够容纳我们全部。」

以氢发电，固然有利加速净零碳排，但氢能最能发光发热的舞台，会在重工业与交通运输领域。

传统排碳量大的能源密集产业，如化工业，已使用不少灰氢，理论上，可以直接替换绿氢。钢铁业则需要改造制程或转换设备，但也已有成功案例。至于卡车、货柜船等电气化门槛较高的运输机具，使用以氢为基础的合成燃料（e-fuels），就是一条出路。

2022年12月，西门子能源投入两年打造的南智利「Haru Oni」厂区剪彩开幕，此处生产的绿氢燃料，首批试用者，将是保时捷的传统燃油引擎。

「除了风和水以外，那里什么也没有。」提起Haru Oni厂，舒兹说，「这正是我们需要的。」其电解槽由来自风机的绿电驱动，产生的氢再与空气中捕捉的二氧化碳结合，加工为合成燃料。这些燃料不仅可用于既有基础建设，也可为现存的燃油车，降低碳排。

人才、技术、时间，三大跨栏仍待跨越

德国的氢能之梦，其实已酝酿数十年。早在1999年，德国便设立欧洲首座商用氢气卡车及汽车加氢站。截至2021年底，欧洲的228个加氢站中，就有101个位于德国。

这些加氢站，目前可能还有些乏人问津，人潮远比不上一旁的传统加油站。但在政府金援下，至少数千辆氢能货车即将陆续上路。即便如此，要迎来氢能时代，德国还有许多跨栏得跨越。

德国联邦外贸与投资署（GTAI）负责氢能业务的资深投资顾问斯托比兹（Heiko Staubitz）表示，目前德国的氢能发展，还处于扩大产量与运输量能的阶段；例如，建造电解槽、氢能运输管线都需要时间。绿氢要在能源系统中发挥重要作用，至少仍需几年的时间。

政府估计，到了2030年，德国将需要90～110TWh（900～1100亿度）的氢能，远非本国产能可满足。也因此，在90亿欧元规模的国家氢能战略中，德国拨出20亿欧元进行国际合作。基本策略是，出口氢能技术到再生能源丰沛地区，再进口价格较低的绿氢。

看准非洲前殖民地纳米比亚的绿氢潜力，2021年，德国成为第一个与纳国建立正式伙伴关系的国家。拥有丰沛阳光、风能与可开发的大片土地，加上人口密度较低，纳米比亚预计在2025年前，就可开始出口绿氢。这类合作模式，在提升能源安全的同时，也可为开发中国家提供工作机会及经济产值。

氢能进入寻常百姓家？乐观期待仍需要弹性因应

然而，在高通膨、高利率、高技术人才不足，以及供应链仍不稳定的环境中，要加速提升绿氢产量及基建，是一大挑战。舒兹亦指出，氢能市场本身的不确定性，也为企业增添考验。

在公私协作下，IEA估计，氢能若能大幅增产，可望在2050年支持全球10％能耗。但氢能是否会走入寻常家庭的日常生活，或是只在必要的工业生产环节现身，尚未有共识。

德国经济研究所（IW）能源政策研究员库珀（Malte Kuper）指出，目前不只是氢能市场尚未成形，也缺乏能支持绿氢产品的市场。车厂能花更高价格购买绿钢吗？消费者愿意多付钱买绿钢车吗？经营能吸收绿色溢价的市场，将是不可忽略的环节。

库珀表示，德国或欧洲都想将自己打造为领先世界的氢能核心。德国许多天然气基础设施可改造为氢能所用，但欧洲势必得进口大量氢能来满足所需，也已积极建立国际合作关系。但前进氢能社会未来，是很大挑战。需要的不只是竞争，更是全球性的合作。

本文作者：傅莞淇

（本文摘自《远见杂志2月号440期》）