氫能如何走進交通?

走在城市街頭,路上的純電動車(BEV)越來越常見,彷彿交通去碳化已經離我們不遠,只要把燃油車換成電動車,就能逐步擺脫對石油的依賴。

然而,當視角從都會街道轉向維繫全球經濟運作的另一端,情況卻截然不同。奔馳於高速公路的重型卡車、航行於大洋的遠洋貨輪,以及翱翔天際的民航客機,至今仍高度依賴液態燃料。原因在於傳統鋰電池的重量、能量密度與充電時間限制,難以滿足長距離、高載重的運輸需求。

因此,航空、航運與重型運輸等「難去碳化」(Hard-to-Abate)領域,成為氫能最具發展潛力的應用場景。 本篇將從三個面向探討氫能如何推動交通去碳:首先比較純電與氫能各自適合的交通應用;其次討論綠氫轉化為航空與航運所需的 e-Fuels;最後再從氫能港口出發,看看全球如何逐步建立下一代低碳燃料的供應與流通網路。

  • 直接應用(陸運)-針對乘用車與短途運輸,以純電動車(BEV)為主串聯綠電;面對高載重、長距離與高使用率的長途卡車與巴士,則由補氫快速且能量密度高的氫燃料電池車(FCEV)補足去碳缺口。
  • 轉化應用(海空)-針對無法直接使用電池或氣態氫的遠洋船舶與民航客機,利用綠氫結合二氧化碳(CO₂)合成 e-Fuels(如 e-SAF、e-Methanol),發揮 drop-in fuel 無縫接軌既有引擎與基礎設施的優勢。
  • 全球流通(樞紐)-國際港口轉型為綠色能源樞紐(Energy Hub),結合生產、儲運、加注與港區設備去碳,串聯起如鹿特丹港與漢堡港等全球低碳燃料供應網路。

呈現從城市短途電動化(BEV)、跨國公路長途氫能化(FCEV),延伸至遠洋航運與航空業替代燃料(e-Fuels / SAF)的完整能源轉型圖景。

直接應用:純電與氫能的效率分水嶺

近年純電動車(Battery Electric Vehicle, BEV)快速普及,也讓交通去碳化逐漸走入日常生活。然而,除了城市中的乘用車,還有每天行駛里程動輒五、六百公里、並肩負高載重運輸的長途重型卡車與跨境聯結車。若同樣採用鋰電池驅動,車輛必須搭載重達數噸的電池組,衍生兩大商業痛點:犧牲載貨空間與降低營運效率。

對物流業而言,沉重的電池會占用原本可運輸貨物的載重能力,直接影響營收;而需要二十四小時運轉的長途車隊,若必須長時間停留充電,更意味著高昂的時間成本。此外,多輛重型卡車同時進行超級快充,也將對區域電網造成龐大的瞬時負載。

相較之下,氫燃料電池車(Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV)可在數分鐘至十餘分鐘內完成補氫,續航里程可輕鬆超過 600 公里,且不易因低溫或高載重而明顯影響性能。由於氫氣重量極輕,儲氫系統整體重量遠低於相同續航力的鋰電池組,因此能保留更多載貨空間;補氫時間也與傳統柴油車加油相近,更符合高使用率商用車的營運需求。

目前,韓國品牌氫能重卡已於瑞士、美國及南韓投入商業營運,歐洲與中國也有多家車廠積極布局。除了重型卡車外,倫敦、漢堡、阿姆斯特丹等城市的氫能巴士已投入固定路線服務,日本與韓國亦持續擴大應用;德國 Coradia iLint 氫能列車更證明,在非電氣化鐵路上,氫能已具備商業運行能力。 國際能源總署(IEA)及多數國家政策皆認為,乘用車將以純電為主,而氫能則聚焦於重型運輸等難以電動化的場景,形成互補而非競爭的關係。臺灣目前也正推動氫能大型運具的示範與技術發展。2026 年,工研院與國內產業合作開發的氫能電動巴士亮相,顯示臺灣正逐步建立氫能商用車的技術與產業能力。 1

氫能重型卡車(FCEV)在加氫站進行氫氣補給示意圖

轉化應用:綠氫如何轉化為 e-Fuels,走進航空與航運

重型卡車與區域巴士可直接使用氫燃料電池,但對遠洋貨輪與民航業而言,又是完全不同的挑戰。即使經高壓壓縮,氫氣體積仍相當龐大;液態氫則必須維持約 -253°C 的超低溫2,儲運與加注成本都相當高。對需要長距離航行或飛行的船舶與飛機而言,更需要兼具高能量密度、易於儲存與便於運輸的燃料。因此,綠氫必須再進一步轉化,製成液態合成燃料(e-Fuels)。

合成燃料(e-Fuels,Electrofuels,又稱電子燃料)是利用再生能源電解水產生的綠氫,結合從空氣直接捕捉(DAC)或工業來源回收的二氧化碳(CO₂),重新合成液態碳氫燃料。例如航空使用的 e-SAF(Electro-Sustainable Aviation Fuel)、航運正在探索的 e-Methanol(電甲醇)及 e-Methane(電甲烷)3等。由於其分子結構與傳統汽油、柴油及航空燃油高度相近,因此可作為 drop-in fuel,直接沿用既有引擎、油槽、管線與加油基礎設施。

在航空領域,e-Fuels 被視為民航業達成淨零的重要長期路徑。目前除利用廢棄油脂、生質原料製成的 Bio-SAF 外,由綠氫與回收二氧化碳合成的 e-SAFPtL,Power-to-Liquid)更被視為未來最具發展潛力的技術方向。航運方面,則逐漸聚焦於電甲醇(e-Methanol)綠氨(Green Ammonia)等替代燃料。此外,智利 Haru Oni 示範工廠已成功生產 e-汽油,並供應 Porsche 賽車使用,驗證 e-Fuels 已具備實際應用能力。

e-Fuels 並非取代氫氣,而是綠氫跨入航空、航運等難去碳領域的重要媒介。透過轉化為液態燃料,綠氫得以突破儲運限制,真正走進全球交通能源體系。

甲醇常溫常壓為液態的特性,使其能沿用類似傳統重油的泵浦管線進行補給。

全球流通:氫能港口與新燃料供應網

綠氫可直接用於重型陸上交通,也能轉化為 e-Fuels 供應航空與航運後,這些海量低碳燃料要如何從生產地安全運送至世界各地?傳統石化燃料時代,港口是石油與煤炭的轉運站;進入能源轉型時代,港口則進一步成為氫能與衍生燃料的「能源樞紐」,串聯生產、儲存、轉運與終端應用。

許多工業國家如德國、日本缺乏低成本再生能源,未來勢必仰賴進口綠氫。大型氫能專案因此多將氫轉化為綠氨e-Fuels,再以液態形式海運出口;港口則負責接收、儲存、轉運與分銷,並可進一步提供綠氨綠甲醇e-SAF 等船舶燃料的加注服務。同時,港區內的聯結車、貨櫃吊車與拖船,也可直接導入氫能,成為氫能應用的示範場域。

2026 年,歐洲的鹿特丹港與漢堡港正積極打造氫能樞紐。鹿特丹已規劃綠氨接收設施與管線,串聯內陸工業區;沙烏地 NEOM 與澳洲 WGEH 則以綠氨出口日本、韓國與歐洲,新加坡也積極布局 e-Fuels綠氨加注樞紐。 對臺灣而言,中油與相關單位已開始評估加氫站及綠氨相關技術。若能將前兩部分的直接應用與轉化應用延伸至港口,港口將不只是能源進口節點,也可能成為臺灣未來氫能應用與低碳燃料貿易的重要場域。

背景離岸風電提供綠電進行水電解製氫,並透過陸上高壓/低溫儲氫罐與專用管線為遠洋船舶進行能源補給。

交通去碳,走向多元並行

交通去碳化從來不是單一技術就能獨立解決的問題。從直接應用氫燃料電池,讓重型陸上交通得以擺脫柴油依賴;透過轉化為 e-Fuels,讓綠氫跨越物理限制,深入航空與航運這類最難去碳化的領域;再到透過氫能港口的建置,將分散的供給與需求串聯為全球流通網絡,進而形成規模化與市場化的供應鏈。

氫能或許不是交通去碳化的唯一答案,卻是目前最能同時滿足長距、重載與跨國需求的關鍵解方之一。這場變革所重塑的不僅僅是交通工具本身,而是綠能的生產、轉化、運輸與使用的整套供應模式。

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  1. 台灣目前也已在高雄、台北、台中等地展開氫能巴士示範運行,工研院與民間企業合作開發的國產氫能巴士已於2026年亮相,並計劃赴歐參展:台灣由工業技術研究院(ITRI)與民間企業合作開發國產氫能巴士,2026年已有市區型與城際型車輛亮相,並於巴黎 Hyvolution 氫能展展出,同時送往德國進行國際認證。高雄為主要示範基地,相關測試與規劃亦延伸至其他都會區。
    資料來源:中央社(CNA)報導 ↩︎
  2. 液態氫則必須維持約 -253°C 的超低溫:由於氫氣在常溫下體積龐大,必須降溫至攝氏 -253 度(-253°C)的超低溫才能使其液化,液化後的體積會縮減為原來的 1/800 左右,能大幅提升長途運輸與大型載具(如船舶、火箭)的能源儲存密度。
    資料来源:DOE 美國能源部 ↩︎
  3. e-Methane(電甲烷/合成甲烷):e-Methane(電甲烷,或稱合成甲烷)是利用再生能源產生的綠氫,與捕獲的二氧化碳(CO₂)透過「甲烷化反應」(Methanation)合成的甲烷(CH₄)。其化學性質與天然氣幾乎相同,可直接注入既有天然氣管線或作為燃料使用,屬於 Power-to-Gas 技術的重要產物。
    資料來源:IMO|Methane-based fuels in shipping explored(2026)IMO Future Fuels and Technology|Methane ↩︎
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