太陽能光電技術已成為當今清潔能源的重點發展方向,但其間歇性、經濟效益低和電網穩定性等挑戰仍需透過儲能技術解決,才能達成能源轉型目標。Awanxtra 認為,
隨著白銀在太陽能電池中的角色水漲船高,以及鉑金、銥、釕在儲能與氫能技術中扮演關鍵角色,未來鉑族金屬與白銀將共同成為新世代能源的重要材料。
近期,美國總統川普宣佈由軟銀集團(SoftBank Group Corp.)、Open AI 和甲骨文(Oracle Corp.)共同組成的「星門(Stargate)聯合計畫」。這項初期投資高達 1,000 億美元,遠期總投資金額高達 5,000 億美元的計畫,旨在加速美國人工智慧(AI)發展,預計將有一大部分仰賴前任總統拜登所偏好的能源來源-太陽能與電池。
人工智慧蓬勃發展需要大量美國電力容量,將帶動天然氣、核能、風能、太陽能與電池需求增長。天然氣作為川普積極推動的化石燃料,與核能一樣能夠獨立提供全天候電力,這對資料中心開發商而言具有吸引力。雖然太陽能和風能的電力供應具有間歇性,但電池能夠儲存部分能源,並在日照不足或風力微弱時釋放電力。
標普全球商品洞察(S&P Global Commodity Insights)清潔能源技術執行董事 Edurne Zoco 表示:「標普預測清潔技術能源供應的投資(包括可再生能源發電、綠氫生產以及碳捕獲與儲存(Carbon Capture and Storage,CCS)在 2025 年將達到 6,700 億美元,是這類投資首次超越石油和天然氣。太陽能光電技術預計將占清潔技術投資的一半,以及已安裝總容量的三分之二」。
不過,標普也指出太陽能雖然便利且應用廣泛,但仍有以下挑戰有待解決:
- 解決間歇性問題:太陽能屬於間歇性能源,受到日照條件影響。白天能源生產過剩和夜晚供電缺口,需要儲能技術來進行平衡,確保能源供應穩定。
- 提升經濟效益:太陽能電廠在中午發電時可能因大量供電導致電價過低(甚至接近零)影響收益,這種蠶食效應(Cannibalization)會使投資吸引力降低。儲能系統可以將多餘的電能存儲起來,在高需求時段釋放,優化價格和收益。
- 促進電網穩定性:高滲透率的可再生能源可能導致電網價格波動,甚至反過頭來影響供電穩定。儲能系統可以快速回應需求變化,在尖峰用電時段發揮關鍵作用,確保電網穩定運行。
- 支持能源轉型目標:要達成控制氣候變遷目標,例如到 2030 年將可再生能源容量提升三倍,發展儲能系統將是不可或缺的一環。它能補足太陽能弱點,讓太陽能更可靠並廣泛應用。
在《Awanxtra 2025 貴金屬宏觀展望》報告當中,我們已知白銀(Silver)在太陽能產業的前瞻應用與後續需求狀況。白銀是光電模組中不可或缺的導電材料,用於製造太陽能電池的導電漿。太陽能電池技術升級(如 TOPCon 技術取代 PERC)將需要更多銀含量。在全球陸續對綠能基建投資的背景下,中國以外的經濟體仍在追趕並處於早期開發階段。這意味著全球太陽能產業鏈中白銀使用將持續擴張。此外,貨幣寬鬆政策有助於刺激製造業與工業生產,使得白銀作為工業金屬的實質需求保持強勁。
不過
在儲能方面,白銀無法獨自發揮作用,必須借助鉑族金屬當中的鉑金(Platinum)、銥(Iridium)、釕(Ruthenium)力量,完成快速儲能與供電。在未來,Awanxtra 預期鉑族金屬與白銀將共同成為新世代能源不可或缺的材料。
💠 鉑金(Platinum)
主要應用:氫燃料電池與氫能源產業
藉由太陽能發電與電解水製氫已經不是什麼艱困技術,當前產業鏈痛點是如何在完成發電後,安全有效儲存既有電力,並在需求高峰時再施放出來。
藉由質子交換技術(Proton Exchange Membrane,PEM),我們可以快速將太陽能發電的電力與水電解後,轉為可用的氫氧。搭配固態儲氫技術,將氫儲存在固體材料中。此方法具有更高的安全性,並且能在接近環境條件的溫度和壓力下運行,從而降低耗能和設備需求。它還具有運輸便利優勢,不論是氫能供熱、能源儲存與發電、車用氫能、重型機具氫能都是良好的應用場域。隨著全球能源轉型和氫能基礎設施發展,鉑金需求隨著燃料電池車輛、工業應用及電力儲存需求上升而增長。
💠 銥(Iridium)& 釕(Ruthenium)
主要應用:氫燃料電池與新興催化技術
西門子能源(Siemens Energy)燃氣輪機調試工程師 Davide Spinosa 認為,
質子交換膜電解槽(Proton Exchange Membrane Electrolyzer,PEMEL)因其高效能、動態回饋和靈活運行能力而受到前所未有關注,迅速進入商業應用,特別適合與風能和太陽能等可變電源配合使用。其中,銥(Iridium)用於催化質子交換膜水電解(Proton Exchange Membrane Water Electrolysis,PEMWE)中的陽極氧氣半反應,在嚴苛的氧化環境下提供了最佳活性和穩定性平衡。銥是地球上最稀有的元素之一,主要在南非和辛巴威(占 90%)提取,其餘由俄羅斯和北美作為開採鉑和鈀等其他貴金屬的副產品產出。
作為鉑金的姊妹金屬,除了在 AI 資料儲存上佔有絕佳優勢地位之外(詳見《釕(Ruthenium)AI 浪潮下的關鍵貴金屬》一文),釕也用於提升氫燃料電池的催化效率並降低鉑金用量,從而降低整體成本。釕在其他催化劑技術中的潛力正在被探索,例如電解水製氫以及其他高效能化學反應,這將進一步增強釕的市場需求。
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引用來源:
- S&P Global Commodity Insights (2025). S&P Global Commodity Insights Predicts a Transformative Shift as Investments in Cleantech Outpace Fossil Fuels for the First Time. January 13, 2025.
- Brian Eckhouse and Min Jeong Lee (2025). AI’s $100 Billion Stargate Venture Touted by Trump Will Tap Solar Power. Bloomberg. January 24, 2025.
- Davide Spinosa (2025). Will the PEM electrolyzer commercial expansion be limited by the Iridium’s supply? Hydrogen Fuel News. January 24, 2025.