一臺車身滑順，彷如水滴的房車在馬路上奔馳過你面前，原先你預期或多或少會聞到一些刺鼻的廢氣，沒想到，車子快速經過，完全沒有二氧化碳、氮、硫等化合物的排放，行進過程竟一點味道也沒有。沒錯，這臺彷如水滴的車，它的動力來自氫燃料電池，在行駛過程中，唯一會排放出來的物質，是水。
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2014年，豐田汽車發表了全球第一款的氫燃料電池汽車，它加氫只要三到五分鐘、加氫後的行駛距離和傳統燃油車加油後的行駛距離相當，並且，除了水之外不會排放其他廢棄物。一推出便造成轟動，因為它揭示了一個新時代的來臨——世界已經張開雙手，準備迎接未來氫世代。
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2018年，現代汽車緊接著推出了氫能電動休旅車，很快的，便在2019年至2023年連續擊敗豐田汽車，成為全球氫能電動車的銷售冠軍。工業技術研究院機械所所長饒達仁指出，現代汽車同時提前布局各類型的重型車輛，如，短途巴士ELEC CITY、長程巴士UNIVERSE、貨卡車XCIENT、曳引車XCIENT、特用工程車（H50、HW155H）、環衛車（垃圾車）等不同車型，是單一汽車品牌氫能電動車車型最多、銷量最大的產業領導者。
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現代汽車如此布局，有其道理。
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<h2>氫能車加氫快、更載重、跑更遠、不怕冷，適用重型車輛</h2>
為了達到全球 2050 淨零排放的目標，全世界都在找方法，饒達仁所長表示，「載具電動化已是全球載具的主流技術解決方案。」
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在歐盟，重型車輛(heavy-duty vehicles, HDVs)包括卡車、城市公車及長途巴士，占歐盟的保有臺數僅 2％，卻占了歐盟陸運交通溫室氣體排放量 28％ 以上，是高碳排的交通載具。為了達成淨零任務，歐盟執委會在2023 年公告，2030 年新型重型車輛之二氧化碳排放目標，將減排 45％。
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要達成減排目標，必須仰賴的解決方案，便是載具電動化。
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電動化載具好處眾多，沒有車輛尾氣的排放問題、能讓車輛操控更為精準，甚至有機會達成自動駕駛的目標。近來，鋰電池電動車發展非常快速，車商多從乘用車的電動化開始著手，以因應淨零排碳。
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不過，重型車輛的使用特性為高每日長里程、高運轉率、高載重重量，因此需要重量輕、高能量、低能量密度的系統。而氫能車，便能符合此特性。此外，氫能車的加氫時間與現有的內燃機燃油車的加油時間差不多，對於車輛使用者來說不會有使用習慣的大改換，因此全球車廠如今發展的氫能車，都以長途、載重型的大型巴士、大型貨卡、拖車為主。
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進一步比較，相較起純鋰電池電動車，氫能車加氫快、更載重、跑更遠、不怕冷，未來大有可期。
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氫能車的加氫時間，可用 Tesla 第三代超級充電站做為比較案例，一般乘用型的電動車充飽電需要 15 分鐘，而豐田汽車的 Mirai 約 3～ 5 分鐘即可完成加氫。兩者補充能量的時間差了3倍，在乘用車的使用中，或許體感差異不大，但是當用於重型商用車，兩者的能量補充時間差，將是極為可觀的倍數差異。
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單位能量、重量密度皆較純鋰電池電動車高的氫能車，也因而有更高的載重能力，且可行駛更長的里程，加倍貼近長途貨物運送的商用需求。
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此外，氫能車不受低溫影響，寒流來襲也不怕。從電池結構來看，純鋰電池電動車，是讓鋰離子透過液體電解質流動進而產生電能，但當電解質變冷，鋰離子通過電解質的速度便會變慢、釋放的能力也減低。2024 年 1 月，美國遭遇極冷寒流來襲，電動車車廠特地在官網上提醒，一定要確保至少有 20％的電力再上路，然而在芝加哥，仍有數十輛的 Tesla 被遺棄在充電站，因為車主們發現不管再怎麼充電，電動車的電池就是無法充飽，而且充電的時間拖得很久、續航力也明顯降低。
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<h2>邁向氫能車技術商業化，有待加氫環境完善</h2>
那麼，氫能車已經踏入技術商業化時期了嗎？
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從新能源車輛銷售數量與年增率來看，氫能電動車在 2022 年銷售突破兩萬輛，較 2021 年同比增長 15％。不過，同期純鋰電池電動車則銷售了775萬輛，年增率高達 69％。饒達仁所長認為氫能車產品尚未迎來快速爆發的技術商業化時期，「主要原因，是因為過去開發氫能電動車的車廠，聚焦在乘用車的需求，但在缺少完善加氫站、沒那麼容易取得環保且便宜的氫氣供給的環境下，比較難吸引消費者使用與購買。」
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日本、韓國、美國政府皆意識到了這項問題，近來積極透過政策推動，使氫能電動車產業應用出現轉機。過去五年，日本政府雖積極推動氫能社會家庭應用，但成效不彰，因而在2023 年，正式提出了產業發展方向的修正，強化綠氫生產、氫能產業投資保險制度、氫能商用車開發等面向。
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而在氫能電動車全球銷售比超過五成的韓國，政府也祭出相關政策，包含提升燃電系統效率 15％ 、設定電堆材料壽命達 80 萬公里的內燃機條件、補助商用車加氫站與液氫加氫站、完成年產量 3 萬噸液氫製備工廠。系列政策除了擴大氫能商用車的發展外，更是振興氫經濟的催化劑。
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美國政府則著眼於重型商用車，提出將國內超過 500 萬輛的長途運輸重型商用車，改採用氫能電動車，藉以達到淨零目標。
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<h2>新能源載具各有所長，鋰電池電動車、氫能車商機處處</h2>
新能源車的使用，不只是能達到淨零目標的解決方案，對島國來說，更有減少化石燃料依賴的重要意義。日韓兩國與臺灣相似，電力結構超過 6 成來自進口化石燃料，而在有限的國土面積上，可開發的再生能源資源有限。因此，發展具永續性與儲存優勢的氫能源，將能減少對化石能源進口的依賴。
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早在1990年代，日韓便已投入新能源的研發。日本豐田汽車即在1992年成立電池燃料事業部，而韓國現代汽車則於1998年成立燃料電池開發機構。迄今，日韓兩國車廠開發氫能電動車已超過 25 年。截至 2023 年，豐田汽車集團、現代汽車集團，已分別是全球第一及第二的汽車產業龍頭，除各自擁有量產車型、自主燃料電池系統與次系統供應鏈外，所具有的，更是領先全球汽車產業的指標型技術。
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放眼當今新能源載具趨勢，鋰電池電動車與氫能車各有不同優勢及特性，使用者將依據自身需求而有不同選擇，市場瞬息萬變。而中國來勢洶洶，隨著中國自主汽車品牌因其鋰電池電動車技術崛起，日韓兩國所保有的氫能電動車技術領先，將是產業政策上的重要關鍵。
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在可見的未來中，氫能產業發展結合汽車工業，將是龐大的國際商機。而對於注重環保的先進國家，次世代應用產品，也必將受到關注。
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（客座總編輯｜國立中央大學機械工程學系 講座教授兼工學院院長 蕭述三院長；研究顧問團隊｜工研院機械所饒達仁所長；責任編輯｜曹盛威、趙筱文）