本文同步刊登於世界鉑金投資協會（World Platinum Investment Council）上海鉑金周（SPW）
雖然為了確保能源安全避免天然氣短缺，10 月 4 日德國內閣批准從當月起至 2024 年 3 月底重啓約 1.9GW 備用褐煤發電；但在全球氣候變遷問題日益嚴峻的情況下，各國政府紛紛提出淨零碳排目標，以減少溫室氣體排放。目前，全球已有超過 130 個國家或地區提出了淨零碳排目標，包括中國、美國、日本、歐盟等主要經濟體。
淨零碳排目標實現需要各方面的共同努力，包括政府、企業、個人等。政府需要制定相關政策和措施，推動減排和碳移除 / 封存工作；企業需要加大綠色技術研發和應用，減少排放；個人需要改變生活方式，減少碳足跡；在投資領域，投資人也可以選擇符合淨零碳排規範，或是直接投資協助達成淨零碳排的技術與原料。
其中，氫能源被視為一種重要的替代能源，具有零碳排放、高效率等優點，在淨零碳排方針下可以發揮重要作用。
氫能源的優點主要體現在以下幾個方面：
- 零碳排放：氫氣燃燒後產生的唯一產物是水，因此具有零碳排放的特性。這對於減少溫室氣體排放，減緩氣候變遷具有重要意義。
- 高效率：氫燃料電池的發電效率可達到 55% 以上，遠高於傳統火力發電的 30% 左右。這意味著氫燃料電池可以更有效地利用能源，減少能源浪費。
- 多元應用：氫氣可以用於發電、工業、交通運輸等多個領域。這使得氫能源具有更廣泛的應用前景。長期關注世界鉑金投資協會，以及 Awanxtra 週報的朋友們應該都能清楚掌握氫能源除了可以用於發電之外，當前將氫氣用於生產氨、甲醇等化工產品的研製也正加緊腳步突破，而氫燃料電池汽車、船隻、飛機具有零排放、長續航等優點，是未來交通運輸的重要方向之一（Awanxtra，2023）。
在氫能源架構之下，Awanxtra 經由世界經濟論壇報告得知幾項主流製氫技術，以下就讓我們來瞭解當中的差異。
＞綠藍灰氫與三大電解槽技術
根據埃森哲和中國氫能聯盟，於世界經濟論壇（World Economic Forum）聯合發佈的《綠氫加速倡議－中國綠氫賦能措施建議報告》可以得知，截至目前全球已有 30 個國家發佈了國家層面的氫能發展戰略，這些國家的 GDP 佔全球總量 70%。2022 年 3 月中國也加入其中，發佈了《氫能產業發展中長期規劃（2021 - 2035）》。綠氫可以發揮重要作用，助力中國先後實現碳達峰和碳中和。為了實現戰略目標，中國必須構建綠色、低碳的產業體系（世界經濟論壇、埃森哲、中國氫能聯盟，2023，p. 05）。
然而，不論是在成本、基礎設施、市場需求、行業標準與認證、技術、發展進程與合作等構面上，都存在關鍵任務與待克服項目。在成本方面，降低綠氫生產電力成本，以及降低電解槽成本就是當務之急。而這個關鍵項目就牽涉到了上述其他構面核心。
Awanxtra 認為，不論古今中外，成本效益始終是新技術能否穩健發展，並且與其他技術競逐市佔率的絕對關鍵。倘若成本效益達到市場規模，提振氫能源短期市場需求，打造多元化終端應用場景，就很容易推動氫能技術的大規模應用。說來簡單，但實際上並不容易。
若要達到淨零碳排目標，在製氫技術方面，就必須以「綠氫」為發展目標，且需要捨棄「藍氫、灰氫」的製氫方式。所謂
綠氫，便是以電解水製氫為核心技術，其副產品僅有水，材料來源也必須採用可再生能源，我們先前不斷討論的鉑基質子交換技術（Proton Exchange Membrane，PEM）即是生產綠氫的核心技術項目之一。
藍氫，即是以灰氫制取手段製氫（通常是以天然氣為主）配合碳捕集、碳利用和碳封存技術。至於
灰氫，就是仰賴煤炭、石油、天然氣和其他化學能源製氫，或是從焦爐煤氣、化肥工業、氯鹼和其他工業副產物提取氫，這樣的製氫方式不但碳排放量高，且完全不具環保性質可言。
在電解水製氫（綠氫）技術方面，電解制氫工藝主要依靠電解槽，目前主流技術中，已投入使用的電解槽分為
鹼性電解槽（ALK）、鉑基質子交換膜電解槽（PEM）和固體氧化物電解槽（SOEC）三大類。其中又以 ALK 為當前技術成熟度最高，且建置成本較低；然而，ALK 需要仰賴穩定的電源供應，且啟停反應速度也較慢，對於供電源頭較為不穩定的太陽能、風力等再生能源來說，這可能讓發電效率面臨劣勢。反觀 PEM 由於熱啟停可達秒級狀態，面對再生能源供應的波動性更有餘裕靈活運用；此外與 ALK 相比，PEM 無須腐蝕性液體做為產氫原料，後期運維簡單且成本低，這些優勢讓 PEM 成為未來產製綠氫的最佳潛在方案（世界經濟論壇、埃森哲、中國氫能聯盟，2023，p. 36）。
但 PEM 也不是沒有劣勢，由於 PEM 必須仰賴大量貴金屬（如鉑金、銥金）催化或是鈦基元件，因此初始建造成本較 ALK 高。我們從接下來的產業例證，便可以了解鉑族金屬在製氫技術領域的發展概況。
＞鉑族金屬於氫能領域的研發、應用場景
當前，我們看到南非藉由鉑族金屬開採的地利之便，加速氫能源開發與技術研製進程，Turner & Townsend 專案總監兼氫能社會藍圖（Hydrogen Society Roadmap）營運負責人 Merita Wickens 表示，南非氫能產業目標是 2030 年於北開普省電解產能達到 10GW，計劃 2030 年將其增加到 15GW。如果成功，這意味著到 2040 年我們可以創造超過 30,000 個就業崗位。在鉑族金屬氫應用開發領域，潛在僱用與就業機會將達到約 16 萬名，每個直接就業機會可以為其他產業創造兩到三個間接就業機會（Neesa Moodley，2023）。
當前最著名的案例，即是英美資源集團－英美鉑業、寶馬集團（BMW）和薩索爾（Sasol）宣佈合作推動綠氫經濟，在南非推出氫燃料汽車試點車隊。根據在開普敦舉行的 2023 年南非綠色氫能峰會上簽署的協議，BMW 將提供氫燃料電池電動車，而薩索爾將提供移動式綠氫加油機，英美鉑業公司提供燃料電池汽車中使用的鉑族金屬（Hydrogen Central，2023）。
現在，瑞典隆德大學研究人員正在研究一種新型汽車燃料，透過固體催化劑將其轉化為氫氣。用過的液體從罐中清空並充入氫氣，之後可以在沒有溫室氣體排放的循環系統中再次使用。在兩篇研究論文中，隆德大學研究人員證明該方法的有效性，雖然它仍處於基礎研究階段，但它有潛力在未來成為一種高效儲能系統。
研究人員也一直在計算是否有可能將這種燃料用於公共汽車、卡車和飛機等大型載具。目前估計每輛車大約需要兩克銥。與當今的廢氣淨化轉換器進行比較，後者含有約 3 克的鉑、鈀和銠（Lund University，2023）。簡單來說，不論是本論文提到的新型態汽車燃料，還是既有廢棄淨化轉換技術，都需要鉑族金屬。
＞無可限量的契機也有隱患
就目前來看，鉑族金屬在氫能源產業的發展契機可說是無可限量，只是我們在本次專欄當中，也點出了一些發展考驗，例如：
- 成本問題：每項研發都有投入成本與回收預期，如何在有限資源中擷取最佳資源利用與儲電、發電效能，會是淨零碳排與氫能源發展必須共同面對的挑戰。
- 技術選擇問題：我們現在已經知道要達到淨零碳排，氫能源是不可或缺的角色，當前電解製綠氫的技術已經逐漸步上軌道，然而在鹼性電解槽（ALK）、鉑基質子交換膜電解槽（PEM）和固體氧化物電解槽（SOEC）三大技術的優劣勢分析（SWOT）選擇與權衡上，仍有待產、官、學界共同研製最佳選案。
- 投資問題：以客觀數據來說，現階段氫能源仍以 ALK 為主，PEM 會是相當有潛力的後起新秀；然而我們也很清楚發展 PEM 最大的問題即是初始建置成本高昂，也使得產業界對於 PEM 的進入障礙遠比 ALK 高出許多。如果未來電解製綠氫在某種條件下放棄了對 PEM 的研發投入，或是以 PEM 為基礎轉向其他次世代技術時，鉑族金屬的未來該何去何從？對投資人的影響會是什麼？
在這三個問題上，Awanxtra 尚未有明確答案。但我想表達的是，
任何投資都必須了解「研發技術在走，自主觀察要有」的邏輯，尤其當我們的投資標的與總經、工業、甚至是人類新世代文明切身相關的事物時，清楚自己在這場淨零碳排大趨勢下的投資定位，隨時觀察最新技術與自身投資目標的關聯性，便能為自己創造最大利潤，或是有效迴避投資風險。
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引用來源：
- 萬騏瑋（2023）。鉑金－長遠投資好夥伴。上海鉑金周與Awanxtra同步刊登，2023年10月01日。
- 世界經濟論壇、埃森哲、中國氫能聯盟（2023）。《綠氫加速倡議－中國綠氫賦能措施建議報告》。世界經濟論壇World Economic Forum，2023年8月。
- Neesa Moodley (2023). SA’s burgeoning hydrogen sector touted as potential creator of 30,000 jobs. Daily Maverick, 15 October 2023.
- Hydrogen Central (2023). Anglo American Platinum, BMW Group and Sasol announce collaboration to drive the green hydrogen economy with the launch of a pilot fleet of hydrogen vehicles in South Africa. Hydrogen Central, 17 October 2023.
- Lund University (2023). New catalyst could provide liquid hydrogen fuel of the future. Eurek Alert, 12 October 2023.
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