歐盟的氫能科技創新取得領先
- 建檔日期：112-01-10
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由於氫在燃燒時不會產生碳排，使其與天然氣一樣成為脫碳世界的重要一部份，根據歐盟於2020年發布的歐盟氫能戰略(EU Hydrogen Strategy)，預估天然氣將在2050年占歐盟13%-14%的能源使用，而剛萌芽的潔淨氫能經濟也是歐洲企業欲把握的商業機會。
根據歐洲專利局(European Patent Office)與國際能源總署(International Energy Agency, IEA)於1/10公布的《潔淨能源未來的氫能專利》(Hydrogen Patents for a Clean Energy Future)報告，歐盟及日本在2011年到2020年針對氫能註冊了最多的專利*，美國些微落後。中國大陸及南韓在國際層面的氫能創新則正開始發展。IEA的執行董事Fatih Birol表示，這份報告呈現出創新者正在回應對具競爭力的氫能供應鏈的需求，但也顯示對最終用戶也必須付出更多的努力。
根據報告，從2011年到2020年，有28%的跨國氫能專利在歐盟註冊，主要有關氫能的生產、儲存、轉化及使用，其中德國占11%、法國占6%。日本雖然GDP只有歐盟的三分之一，就註冊了24%的跨國氫能專利，成長速度在過去10年比歐洲更快。美國註冊了20%，註冊數量在川普(Donald Trump)總統執政時期大幅下滑。然而，這不表示美國脫離了氫能創新的行列，美國的通貨膨脹削減法案(Inflation Reduction Act, IRA)已針對氫的生產提供租稅優惠，使得在美國生產氫極具競爭力。中國大陸及南韓雖然沒有申請非常多的專利，但其專利數量在過去10年分別成長了15.2%及12.2%，可能改變落後的趨勢。
當歐盟對獲得發展全球氫能市場的市占率懷抱期待，法規上則仍持續存在阻礙。歐盟對如何將氫認定為「再生氫」的規定一再延遲，2022年12月的重要日期並未有任何產出，因為許多歐盟執委會內閣成員表達疑慮。歐洲專利局的經濟學家Yann Ménière表示法規框架很重要，他舉日本政府支持國內氫能應用為例，當政府支持在國內使用氫能時，專利數量就會大幅增加。他認為新的經濟模式，如剛萌芽的氫能經濟，需要不同面向同時匯集在一起。法規扮演重要的角色，像氫的儲存及配送具有重要性，並且需要基礎設施，這種協作方式只能透過明智且一致的政策框架來達成，而且不能僅仰賴產業。目前歐洲議會還在談判歐盟執委會於2021年12月提出的天然氣及氫能包裹法案。
氫能價值鏈的其中一部分是歐盟占有優勢，如氫的生產(電解)，Ménière表示，歐盟在高溫電解 (如固體氧化物電解池**(solid oxide electrolyser cells, SOEC)方面表現突出***。像法國原子能和替代能源委員會(Alternative Energies and Atomic Energy Commission, CEA)具備優勢，CEA目前擁有全世界最多的SOEC註冊專利，此單一技術就超過60項專利。而在聚合物電解質膜電解(polymer electrolyte membrane, PEM)方面，CEA則有18項專利。Ménière表示，通常我們會看到歐洲在上游研究表現出色，但在隨後的工業化投資有時候不到位。但對氫能來說，我們已經看到針對其產能(capacity)進行投資，雖然時間尚早，仍是一個好消息。
*專利是針對智慧財產的暫時保護，旨在鼓勵研發，申請專利通常可以被用來理解市場的創新程度。
**其透過使用固體氧化物或陶瓷電解質來進行水的電解以產生氫氣和氧氣。
***目前生產氫有三種主要方式：鹼性水電解(alkaline water electrolysis)、聚合物電解質膜電解(polymer electrolyte membrane, PEM)及固體氧化物電解池(solid oxide electrolyser cells, SOEC)。
