氫產業全球排放情形
2024年全球氫需求接近100百萬噸（Mt），幾乎來自傳統產業，包括煉油、氨、甲醇與直接還原鐵（Direct Reduce Iron, DRI）。
氫的特點在於，使用階段幾乎不排放二氧化碳，其排放大多來自製造階段，傳統的「棕氫」與「灰氫」製程時會使用大量煤炭與天然氣，進而導致排放的產生，約占全球二氧化碳排放的2%。
氫產業排放係數與減碳措施
圖1、化石燃料製氫的排放係數[1]
棕氫
利用煤炭與水蒸氣高溫反應產生氫氣，為製氫常用技術之一，約佔全球製氫的5分之1，主要集中於中國。缺點是碳排極高，排放係數約為22～26 kg CO₂-eq/kg H₂。
灰氫
灰氫係以天然氣或甲烷（天然氣主要成分）為原料，透過蒸汽甲烷重整製造氫氣，排放係數約為11 kg CO₂-eq/kg H₂，其中，天然氣為現行主要的製氫來源，約佔全球總產量的62％。
藍氫
利用化石燃料製氫，再結合碳捕捉（CCS）技術，可將製程中大部分的二氧化碳捕捉並封存，從而降低排放量。然而，捕捉率並不代表排放係數的等比例下降。捕捉率通常僅反映在製氫工藝中被捕捉的比例，並未涵蓋其他上游與中游排放，例如天然氣在開採、處理、壓縮與運輸過程中不可避免的排放來源。
正因如此，據國際能源總署（IEA）統計，即使捕捉率高達93%，仍有約70%的藍氫排放來自天然氣供應鏈，而非製氫本身，這使得藍氫的排放係數依然落在相對偏高的範圍：
- 煤製藍氫（93%CCS）：2.6～6.3 kg CO₂-eq/kg H₂
- 天然氣製藍氫（93%CCS）：1.5～6.2 kg CO₂-eq/kg H₂
而這也顯示，氫產業的排放強度更大程度上取決於能源來源的潔淨程度，而非事後的捕捉效率。下一段將介紹以潔淨能源進行電解水製氫的排放係數。
圖2、電解水製氫的排放係數[2]
電解水製氫指利用電力將水（H₂O）分解成氫氣（H₂）與氧氣（O₂），過程本身不產生直接排放，其碳排放完全取決於所使用的電力來源。在多數國家，電網仍以化石燃料為主，也因此全球電網加權平均的電解水製氫排放係數高達23.5 kg CO₂-eq/kg H₂。
以下是以各潔淨能源進行電解水製氫法的排放係數。
粉紅氫
利用核能產生電，再透過電解水技術製氫。除了鈾礦開採與製造過程中有少量排放外，核電廠運行階段幾乎不排碳，排放係數約為0.1～0.3 kg CO₂-eq/kg H₂。
綠氫
太陽能、陸域風電：直接排放幾乎為零，不過若將系統邊界延伸至全生命週期，製造太陽能板及風機的過程中仍有些許排放。
生質能（Bioenergy）： 不同於化石燃料，將數百萬年前被地質活動封存的碳釋放到現代大氣中，生質燃料產生的碳來自當代大氣，為短暫循環，並不會導致大氣中二氧化碳的淨增加。
若生質能搭配碳捕捉，則可產生負排放，這是因為捕捉到的二氧化碳實際上會從自然碳循環中被移除。
氫產業成本
圖3、各類製氫技術之平準化成本比較（既有政策情境，2024～2030）
製氫成本仍是綠氫普及化的主要障礙
2024年棕氫的平準化成本（Levelised Cost）為1.4～4.4 USD/kg H₂，而灰氫則更低。藍氫雖因碳捕捉技術導致成本上升，但由於每公斤的藍氫產出仍使用價格低廉的化石燃料，兩因素相抵銷之下，平準化成本仍具價格競爭力。
綠氫部分，陸域風電製氫成本約為3.7～26.9 USD/kg H₂，與其餘再生能源如離岸風電及太陽能成本同樣高昂[3]，顯示了製造成本為綠氫普及化的一大阻礙。
如圖2，2024年及2030年預測（既有政策情境），全球綠氫成本約為化石燃料製氫法的4倍之多。除非因戰爭導致天然氣價格上漲，否則現階段的綠氫不具備成本競爭優勢。
未來綠氫成本呈地區性分化
目前綠氫使用再生能源供電給電解槽（Electrolyzer），再透過電解水技術製造而成，不過受限於再生能源價格與電解轉換率，使其成本居高不下。展望未來，在大規模部署電解槽及再生能源成本低的區域，綠氫生產成本將較為低廉。
在各低成本區域中，最具代表性的為中國，其太陽能、風電的裝置在降本方面已有顯著進展，再加上其控制著全球近60%的電解槽產能，至2030年綠氫平準化成本有望降至2.3～6 USD/kg H₂，並有望在十年間達到成本競爭力。
其餘低成本地區如北美只需4～10.9 USD/kg H₂，而太陽能資源豐富的中東則介於4.8～11 USD /kg H₂。不過由於這兩個區域受惠於較低廉的天然氣價格，短期內使用碳捕捉利用與封存（CCUS）技術製造的藍氫會更具競爭力。
綠氫產業應對CBAM
再生能源機組製程碳排暫不納入
目前大多數規範不限制再生能源機組製造過程的碳排，而CBAM亦同，其監測、報告與驗證（MRV）重點在於「生產過程」的直接排放與間接排放，而非全生命週期排放。以可生產綠氫的電解水製氫為例，CBAM指導細則明確界定直接排放的系統邊界為「 All emissions from fuel use directly or indirectly linked to the hydrogen production process and from flue gas cleaning」。
其餘製氫途徑（如蒸氣重整）也採取相同原則，系統邊界只計入「生產過程」的直接排放與間接排放。
圖4、CBAM框架下製氫系統邊界示意圖
間接排放方面，電解水製氫會產生間接電力排放，不過若生產過程所消耗的電力符合（EU）2023/1184再生能源的規定，則可採用零排放係數。亦即，未來CBAM體制下合規之綠氫，能大幅度降低進口商申報時的關稅負擔。
參考資料
[1][2]採IEA數據；方法論：IPHE Well-to-Gate（涵蓋範疇1、2 及部分範疇3）。為對齊現行國際標準，綠氫不計太陽能板與風機等製造過程排放，其係數以線條標示。
[3]相對於其他製氫技術
IEA, 2025: Global Hydrogen Review 2025
IEA, 2023: Towards hydrogen definitions based on their emissions intensity
European Commission, 2023: GUIDANCE DOCUMENT ON CBAM IMPLEMENTATION FOR INSTALLATION OPERATORS OUTSIDE THE EU
更新時間：2026/3/19
