日本能建造全球最先進(jìn)的氫能社會(huì)嗎？

　　盡管完全清潔的能源聽起來(lái)很夢(mèng)幻，但氫確實(shí)為這種想法提供著現(xiàn)實(shí)的可能。

　　日本是全球最早提出“氫能社會(huì)”愿景的國(guó)家，并為此付出了切實(shí)的努力。當(dāng)前全球以氫為燃料驅(qū)動(dòng)的FCV共有約1萬(wàn)臺(tái)，大部分已經(jīng)上路。而這些在跑的FCV主要來(lái)自日本豐田和本田。

　　但作為島國(guó)，日本氫資源缺乏、加氫站基礎(chǔ)設(shè)施的推廣管制以及中、美等國(guó)在氫能領(lǐng)域的奮起直追，都對(duì)日本打造全球最先進(jìn)氫能社會(huì)的期待形成威脅。

　　用途多樣的氫

　　氫是宇宙中最豐富的元素，盡管此前并不如現(xiàn)在引人注目，但仍被開發(fā)用于眾多工業(yè)領(lǐng)域。

　　例如在工業(yè)應(yīng)用中，氫用于不銹鋼等平滑金屬表面；在石油復(fù)合物中，氫被用于脫硫；在半導(dǎo)體、液晶面板和LED的制造中，由于還原能力強(qiáng)和質(zhì)量輕的特性，氫被用于稀釋原料氣體；在人造黃油和口紅中氫被用作固化劑……就日本而言，從重型大專院校到最先進(jìn)的高科技，氫已經(jīng)為日本工業(yè)提供了50多年的支持。

　　不同的是此前氫只用于特殊用途。但現(xiàn)在，氫被視為未來(lái)能源應(yīng)用廣受關(guān)注。氫每質(zhì)量的能量密度是汽油的3倍，遠(yuǎn)超石油和天然氣。

　　在使用上，氫并不會(huì)選擇像汽油或液化天然氣一樣燃燒，而是會(huì)和氧氣化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電和熱。燃料電池在汽車和家庭熱電聯(lián)產(chǎn)品中的投用證明了這條道路的可行性。

　　日本領(lǐng)跑全球氫能應(yīng)用

　　液化空氣日本總裁兼首席執(zhí)行官Shiro Yahara從利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源的角度給出了氫的定位。

　　“可再生能源包括太陽(yáng)能、風(fēng)能，受環(huán)境和天氣影響具有一定的不穩(wěn)定性，因此，可再生能源制造的電力有必要以不同的形式進(jìn)行能量存儲(chǔ)，氫則可以在現(xiàn)有電能不充分時(shí)充當(dāng)橋梁，將存儲(chǔ)在氫中的電能提取出來(lái)。”

　　盡管現(xiàn)在蓄電池的發(fā)展也很迅速，容量在持續(xù)增加，但蓄電池容量變大的同時(shí)，體積、重量也會(huì)變大，充電時(shí)長(zhǎng)也是無(wú)法忽視的現(xiàn)實(shí)問題，這些矛盾到現(xiàn)在仍沒有得到妥善的處理。但氫卻完全不會(huì)被這些問題所困擾。

　　目前，以氫為燃料驅(qū)動(dòng)的FCV在世界上共有約1萬(wàn)臺(tái)，大部分已經(jīng)上路。而這些跑起來(lái)的FCV主要來(lái)自日本豐田和本田。

　　日本國(guó)內(nèi)的FCV保有量已達(dá)3000臺(tái)，加氫站數(shù)量接近100座，氫能已經(jīng)展現(xiàn)出在該地區(qū)傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的使用前景。隨著供應(yīng)鏈的不斷完善，F(xiàn)CV購(gòu)買和使用成本的不斷降低，F(xiàn)CV的推廣應(yīng)用程度將進(jìn)一步提升。

　　日本的氫能弱項(xiàng)

　　使用規(guī)模的擴(kuò)張意味著氫需求量的加大，而這目前是日本的弱項(xiàng)，日本的氫氣制造能力不足。

　　相較之下，韓國(guó)附近就有氫氣制造裝置；歐洲通過輸油管可以將荷蘭的氫氣輸送到內(nèi)陸；美國(guó)已經(jīng)在德克薩斯州的海灣地區(qū)運(yùn)行了氫氣輸油管，并計(jì)劃向擁有5000臺(tái)FCV的加利福尼亞州市場(chǎng)進(jìn)軍，在美國(guó)西海岸建設(shè)150毫米的液化氫氣工廠。

　　此外，各國(guó)甲烷制氫的利用也在逐漸實(shí)用化。污水處理廠生產(chǎn)的沼氣和農(nóng)業(yè)垃圾會(huì)產(chǎn)生沼氣，通過重整甲烷也可以制造氫氣。這意味著它們的氫氣來(lái)源會(huì)非常豐富。

　　直追日本的美國(guó)和中國(guó)

　　整體來(lái)看，日本在氫能方面尚處于世界領(lǐng)先地位，但日本國(guó)內(nèi)對(duì)此卻并不樂觀：“競(jìng)爭(zhēng)者們正在步步逼近。”

　　2017年日本對(duì)外發(fā)布《氫能基本戰(zhàn)略》，在燃料電池汽車方面提出2020年、2025年、2030和2040年分別達(dá)到4萬(wàn)、20萬(wàn)、80萬(wàn)、3000萬(wàn)輛；加氫站建設(shè)方面，2020和2025年分別達(dá)到160座和320座，且2025年氫成本降至30日元／立方米的目標(biāo)。

　　但由于燃料電池汽車的高售價(jià)，加氫站基礎(chǔ)設(shè)施的不健全等，日本氫燃料電池車和加氫站的推廣速度遠(yuǎn)不及預(yù)期。但與此同時(shí)，美國(guó)和中國(guó)的氫燃料電池推廣卻如火如荼，美國(guó)加利福利亞現(xiàn)FCV保有量全球居首，而中國(guó)的FCV運(yùn)行數(shù)量已達(dá)數(shù)百臺(tái)。

　　不過，日本企業(yè)已經(jīng)有所行動(dòng)。在豐田的下一代燃料電池汽車模型中，其目標(biāo)是將燃料電池系統(tǒng)的成本降低50％。根據(jù)這個(gè)計(jì)劃，全新MIRAI可能比目前的型號(hào)便宜得多，在規(guī)?；?yīng)下，價(jià)格還會(huì)更低。

　　這一點(diǎn)跟電動(dòng)車此前的處境類似。在電動(dòng)車剛剛出現(xiàn)的時(shí)候，因?yàn)閮r(jià)格昂貴、充電設(shè)備缺乏，大多數(shù)人對(duì)電動(dòng)車的普及持否定態(tài)度。但還沒有超過10年，現(xiàn)在電動(dòng)車和充電設(shè)施已經(jīng)隨處可見。

　　氫能和燃料電池車也一樣，在政府、公共機(jī)關(guān)以及企業(yè)的共同協(xié)力下，氫能和燃料電池會(huì)迅速成為未來(lái)能源的主角。

　　加氫站推廣不可規(guī)避的問題

　　加氫基礎(chǔ)設(shè)施的普及也是很迫切的問題，雖然日本目前對(duì)發(fā)展氫能給予了很大支持，但對(duì)加氫站建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的管制尚未完全放開。

　　事實(shí)上，日本在加氫站放松管制上已經(jīng)有了很大進(jìn)展。比較具有代表性的是1998年“自助加氫站”的出現(xiàn)，允許用戶自主加氫。

　　同時(shí)，由于氫此前長(zhǎng)期用于工業(yè)用途，因此在法律上被規(guī)定為聯(lián)合企業(yè)和工廠管制。在新的環(huán)境背景下，日本之前的“高壓氣體取締法”也被《高壓氣體安全法》所取代。

　　但管制還是真實(shí)存在的，外行通常認(rèn)為現(xiàn)在隨處可見的加油站舊址上可以直接建設(shè)加氫站，但實(shí)際上并沒有這么容易。因?yàn)橛行碌姆辣O(shè)備需求等，這就需要適用于新防爆設(shè)備等大型廠房適用的法律出現(xiàn)，相關(guān)法規(guī)的延遲出臺(tái)也會(huì)為加氫站的普及造成影響。

　　不過日本已經(jīng)采取了新的行動(dòng)。目前，日本由業(yè)界團(tuán)體與經(jīng)產(chǎn)省進(jìn)行協(xié)商，已放寬了37項(xiàng)限制規(guī)定，預(yù)計(jì)未來(lái)加氫站和加油站保有量的差距會(huì)被填補(bǔ)。