韓國、歐洲和日本如何發(fā)展氫能

　　氫能被視為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ?a href="http://msthinker.com/news/article-5683.html" target="_blank">清潔能源。2019年1—3月，韓國、歐盟和日本陸續(xù)發(fā)布了氫能領(lǐng)域的最新規(guī)劃。

　　一、韓國政府出臺《氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展路線圖》

　　2019年1月，韓國政府發(fā)布《氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展路線圖》，希望以氫燃料電池汽車和燃料電池為核心，把韓國打造成世界最高水平的氫能經(jīng)濟(jì)領(lǐng)先國家，到2040年創(chuàng)造出43萬億韓元的年附加值和42萬個就業(yè)崗位。為實現(xiàn)上述目標(biāo)，韓國政府將重點在氫燃料電池汽車，加氫站，氫能發(fā)電，氫氣生產(chǎn)、存儲和運輸，安全監(jiān)管等方面采取措施。

　　韓國政府認(rèn)為，發(fā)展氫能經(jīng)濟(jì)能夠減少溫室氣體和細(xì)顆粒物排放，幫助實現(xiàn)能源多元化，降低海外能源依存度；能夠在交通運輸領(lǐng)域（汽車和船舶制造）和能源領(lǐng)域（氫能發(fā)電）創(chuàng)造新市場和新產(chǎn)業(yè)；氫氣生產(chǎn)、存儲、運輸、加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)能夠帶動其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)，培育一批中小企業(yè)和骨干企業(yè)，成為國家未來增長引擎。

　　因此，2018年8月韓國政府將“氫能產(chǎn)業(yè)”確定為三大創(chuàng)新增長戰(zhàn)略投資領(lǐng)域之一。9月，韓國產(chǎn)業(yè)通商資源部成立氫能經(jīng)濟(jì)推進(jìn)委員會，并著手制定《氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展路線圖》（以下簡稱《路線圖》）。2019年1月，經(jīng)過跨部門協(xié)商，文在寅總統(tǒng)正式發(fā)布該《路線圖》，宣布韓國將大力發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)，引領(lǐng)全球氫能市場發(fā)展。

　　《路線圖》的愿景是以氫燃料電池汽車和燃料電池為核心，將韓國打造成世界最高水平的氫能經(jīng)濟(jì)領(lǐng)先國家。具體來說：到2040年，使韓國氫燃料電池汽車和燃料電池的國際市場占有率達(dá)到世界第一；使韓國從化石燃料資源匱乏國家轉(zhuǎn)型為清潔氫能源產(chǎn)出國。韓國政府提出，如果該路線圖順利落實，到2040年可創(chuàng)造出43萬億韓元的年附加值和42萬個就業(yè)崗位，氫能產(chǎn)業(yè)有望成為創(chuàng)新增長的重要動力。《路線圖》主要涉及氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展五大領(lǐng)域。

　　（一）氫燃料電池移動出行

　　目標(biāo)：到2040年，累計生產(chǎn)620萬輛氫燃料電池汽車，建成1200座加氫站。

　　（1）到2040年，使氫燃料電池汽車?yán)塾嫯a(chǎn)量達(dá)到620萬輛。

　　其中，290萬輛面向韓國國內(nèi)市場，330萬輛用于出口，包括氫燃料電池轎車、氫燃料電池巴士、氫燃料電池出租車、氫燃料電池卡車。

　　在氫燃料電池轎車方面，目前韓國的累計產(chǎn)量為1800輛，政府計劃到2022年將累計產(chǎn)量提升至8.1萬輛，其中6.5萬輛面向韓國國內(nèi)市場，1.6萬輛用于出口，并使膜電極組件、氣體擴(kuò)散層等主要零部件的國產(chǎn)化率達(dá)到100%。到2025年，建成年產(chǎn)量達(dá)10萬輛的生產(chǎn)體系，屆時氫燃料電池轎車售價有望降至目前的一半，即3000萬韓元（約合人民幣19萬元）左右，基本與燃油車價格持平。

　　在氫燃料電池巴士方面，韓國計劃2019年在7個主要城市推廣35輛氫燃料電池巴士，到2022年增至2000輛，到2040年進(jìn)一步增至4萬輛。在氫燃料電池出租車方面，將于2019年在首爾地區(qū)進(jìn)行試運行，到2021年推廣至主要大城市，力爭到2040年達(dá)到8萬輛。

　　在氫燃料電池卡車方面，將于2020年啟動研發(fā)及測試，到2021年推廣至垃圾回收車、清掃車、灑水車等公共領(lǐng)域，其后逐步擴(kuò)大至物流等商業(yè)領(lǐng)域，力爭到2040年達(dá)到3萬輛。

　?。?）到2040年，建成1200座加氫站。

　　目前，韓國共有14座加氫站，計劃到2022年增至310座，到2040年進(jìn)一步增至1200座。為此，韓國政府將：在加氫站取得經(jīng)濟(jì)效益前為其提供設(shè)備安裝補(bǔ)貼，并考慮新設(shè)加氫站運行補(bǔ)貼，為加氫站的設(shè)立和發(fā)展提供財政支持；將加強(qiáng)與SPC集團(tuán)合作，將現(xiàn)有的液化石油氣（LPG）加氣站和壓縮天然氣（CNG）加氣站轉(zhuǎn)換為可加氫氣的融復(fù)合加氣站；將放寬選址、距離等方面的限制，允許在城市中心區(qū)和公共辦公區(qū)等主要城市中心地帶建設(shè)加氫站；制定司機(jī)自助加氫方案；充分利用“監(jiān)管沙盒”制度，放寬管制以積極吸引民間資本參與氫能產(chǎn)業(yè)投資。

　　（二）氫能發(fā)電

　　目標(biāo)：到2040年，普及發(fā)電用、家庭用和建筑用氫燃料電池裝置。

　?。?）到2040年，普及發(fā)電用氫燃料電池裝置，使其總發(fā)電量達(dá)到15吉瓦（相當(dāng)于韓國2018年全年發(fā)電總量的7%～8%）。具體為：2019年上半年，根據(jù)可再生能源證書（RenewableEnergyCertificates，RECs，又稱為綠色標(biāo)簽、可交易再生能源證書，是一種可以在市場上交易的能源商品，代表著使用清潔能源發(fā)電對環(huán)境的價值。它借用市場機(jī)制對使用者進(jìn)行補(bǔ)貼，鼓勵綠色能源應(yīng)用）制度中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，新設(shè)氫燃料電池發(fā)電專用補(bǔ)貼，確保投資的穩(wěn)定性；到2022年韓國國內(nèi)氫燃料電池總發(fā)電量應(yīng)達(dá)到1吉瓦，實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)；到2025年氫燃料電池發(fā)電裝置安裝費用應(yīng)下降65%，發(fā)電價格應(yīng)下降50%，與中小型液化天然氣裝置發(fā)電價格持平。

　?。?）到2040年，普及家庭用及建筑用氫燃料電池發(fā)電裝置，使其總發(fā)電量達(dá)到2.1吉瓦。韓國政府還考慮，強(qiáng)制要求公共機(jī)構(gòu)和新商業(yè)建筑安裝氫燃料電池發(fā)電裝置。

　　（3）開發(fā)用于大規(guī)模發(fā)電的氫燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)，力爭2030年后通過驗證并啟動商業(yè)化。

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　　目標(biāo)：到2040年，使氫氣年供應(yīng)量達(dá)到526萬噸，每公斤價格降至3000韓元（約合人民幣17.7元）。

　　（1）氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展早期將以“副產(chǎn)氫”和“氫提取”為主要方式制備氫氣。“副產(chǎn)氫”是指在石油化工等工業(yè)生產(chǎn)過程中收集并利用作為附屬產(chǎn)品的氫氣，其年產(chǎn)量可達(dá)5萬噸，相當(dāng)于25萬輛氫燃料電池汽車的年度用氫量。對此，韓國要擴(kuò)建相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施。“氫提取”是指在天然氣供應(yīng)鏈上建設(shè)大規(guī)模的基地型氫氣生產(chǎn)基地，在有需求的地區(qū)建設(shè)中小規(guī)模的氫氣生產(chǎn)基地。對此，韓國要實現(xiàn)氫氣提取裝置的國產(chǎn)化并提高提取效率，包括采用生物質(zhì)等多種氫提取方式。

　　（2）建立海外生產(chǎn)基地，穩(wěn)定氫氣生產(chǎn)、進(jìn)口和供需。

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　　目標(biāo)：構(gòu)建穩(wěn)定且經(jīng)濟(jì)可行的氫氣流通體系。

　?。?）通過多樣化存儲方法（如高壓氣體、液體、固體），提高儲氫效率。

　?。?）放寬對高壓氣體存儲的相關(guān)規(guī)制，開發(fā)液化或液體儲氫新技術(shù)，使其具有極高的安全性且經(jīng)濟(jì)可行。

　?。?）隨著氫氣需求的增長，加大對管式拖車及輸氫管道的利用。通過使用輕型高壓氣態(tài)氫氣管式拖車降低運輸成本，并建設(shè)連接整個國家的氫氣運輸管道。

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　　目標(biāo)：構(gòu)建全流程安全管理體系，營造氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)系統(tǒng)。

　　（1）確保氫能經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。主要措施包括：在氫能生產(chǎn)、存儲、運輸、使用的全過程構(gòu)建切實有效的安全管理體系，提高國民信賴度；制定氫能安全管理專門法令；按照國際標(biāo)準(zhǔn)制定及修訂加氫站安全標(biāo)準(zhǔn)；設(shè)立氫能安全評估中心；設(shè)立氫能安全體驗館，向國民推廣普及氫能安全指南及正確的安全信息。

　?。?）提高氫能技術(shù)競爭力并培養(yǎng)核心人才。主要措施包括：制定相關(guān)部門共同執(zhí)行的氫能發(fā)展技術(shù)路線圖；培養(yǎng)氫能安全管理和核心技術(shù)開發(fā)專業(yè)人才；2030—2040年間，提議15項以上氫能相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)，并積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)化活動。

　　（3）完善支撐氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展的法律基礎(chǔ)。對此，韓國將于2019年制定《氫能經(jīng)濟(jì)法》，為促進(jìn)氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定法律基礎(chǔ)。

　?。?）培育氫能中小企業(yè)和中型企業(yè)。對此，政府將支持氫能技術(shù)開發(fā)，增加相關(guān)設(shè)備投資與維護(hù)費用支持。

　?。?）構(gòu)建促進(jìn)氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展的跨部門推進(jìn)體系。主要措施包括：組建國務(wù)總理主持的“氫能經(jīng)濟(jì)促進(jìn)委員會”；成立氫能經(jīng)濟(jì)專業(yè)振興機(jī)構(gòu)。

　　二、歐洲FCH-JU發(fā)布《歐洲氫能路線圖》

　　2019年2月，歐洲燃料電池和氫能聯(lián)合組織(FCH-JU)發(fā)布《歐洲氫能路線圖：歐洲能源轉(zhuǎn)型的可持續(xù)發(fā)展路徑》報告，指出歐洲已經(jīng)踏上向脫碳能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的道路，大規(guī)模發(fā)展氫能將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)社會和環(huán)境效益，是歐盟實現(xiàn)脫碳目標(biāo)的必由之路。報告提出了歐洲發(fā)展氫能的路線圖，明確了歐洲在氫燃料電池汽車、氫能發(fā)電、家庭和建筑物用氫、工業(yè)制氫方面的具體目標(biāo)，并為實現(xiàn)所設(shè)目標(biāo)提供了8項戰(zhàn)略性建議。

　?。ㄒ唬W洲必須發(fā)展氫能的三大原因

　　首先，氫能是工業(yè)、交通運輸和建筑等特定行業(yè)部門大規(guī)模脫碳的最佳選擇，甚至可能是唯一選擇。

　?。?）目前歐洲建有龐大的天然氣網(wǎng)絡(luò)為工業(yè)、家庭供暖和發(fā)電提供服務(wù)，氫能將對這一網(wǎng)絡(luò)脫碳發(fā)揮重要作用。生產(chǎn)商無需進(jìn)行大幅升級換代就可以將氫氣加入現(xiàn)有天然氣網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配送，甚至可以直接輸送純氫氣，或者用氫氣和二氧化碳生產(chǎn)的合成天然氣替代天然氣。使用基于氫燃料電池的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置（該裝置是分布式發(fā)電裝置，安裝在用戶端進(jìn)行發(fā)電，在產(chǎn)電的同時也副產(chǎn)熱能，滿足家庭用熱需求）可以提高天然氣供暖系統(tǒng)的能效。

　?。?）在交通運輸領(lǐng)域，氫氣是卡車、公共汽車、船舶、火車、大型轎車以及商用車輛最具前景的脫碳手段。氫燃料電池比充電電池和內(nèi)燃機(jī)消耗的原材料少很多；加氫基礎(chǔ)設(shè)施具有顯著優(yōu)勢，例如在城市和公路沿途修建加氫站所需的空間僅占快速充電站的1/10；氫氣供給具有很大的靈活性，而大規(guī)模的快速充電基礎(chǔ)設(shè)施需要大幅改造電網(wǎng)。

　　（3）工業(yè)部門可以燃燒氫氣供熱，而且在多種工藝過程中可將氫氣當(dāng)作原料使用，既可以直接使用，也可以與二氧化碳混和成為合成燃料。

　　其次，氫能可實現(xiàn)跨部門、時間和地點靈活轉(zhuǎn)移能源，在向可再生能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮重要作用。

　　氫能是實現(xiàn)終端用能耦合的唯一大規(guī)模技術(shù)，利用可再生能源發(fā)電制氫，可靈活存儲，并分配至終端用能部門滿足能源需求；電網(wǎng)融合高比例可再生能源將加大短期和長期供需不平衡，氫能發(fā)電啟動快且靈活度高，對調(diào)節(jié)用電峰荷極其有利，是確保電網(wǎng)彈性的關(guān)鍵技術(shù)；通過管道、船舶和卡車中長距離運輸氫氣，可將低成本可再生能源地區(qū)與需求中心連接起來，且成本遠(yuǎn)低于輸電線路。

　　第三，向氫能轉(zhuǎn)型符合用戶偏好，而且具有便利性。

　　這一點很關(guān)鍵，因為不符合用戶偏好的其它低碳能源選項已經(jīng)被證明很難被用戶接受。在交通運輸領(lǐng)域，氫能汽車的續(xù)航里程和燃料補(bǔ)給速度都與內(nèi)燃機(jī)汽車相當(dāng)。在電力領(lǐng)域，能源企業(yè)可以利用現(xiàn)有管道將氫氣直接或合成甲烷混合到天然氣網(wǎng)絡(luò)中。

　?。ǘW洲實現(xiàn)氫能潛力的路線圖

　　報告指出，如果歐盟從現(xiàn)在開始雄心勃勃地大力發(fā)展氫能，那么將帶來巨大的社會經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益：到2050年，歐洲氫能發(fā)電總量能夠達(dá)到2250太瓦時，占?xì)W盟能源需求總量的1/4；氫能生產(chǎn)及相關(guān)設(shè)備的產(chǎn)值將達(dá)到8200億歐元（2030年預(yù)計為1300億歐元）；整個氫能行業(yè)可提供540萬個高技能就業(yè)崗位（2030年預(yù)計為100萬個）；歐盟碳排放量將減少約5.6億噸，公路交通相關(guān)氮氧化物排放將減少15%。

　　具體指標(biāo)包括：

　?。?）在交通運輸領(lǐng)域中:到2030年，氫燃料電池乘用車將達(dá)到370萬輛，占乘用車總量的1/22；氫燃料電池輕型商業(yè)運輸車將達(dá)到50萬輛，占輕型商業(yè)運輸車總量的1/12；氫燃料電池卡車和公共汽車將達(dá)到4.5萬輛；使用氫燃料電池火車可替代約570列柴油火車。

　?。?）在建筑物中:到2030年，氫氣可替代7%的天然氣，相當(dāng)于提供30太瓦時氫電；到2040年，氫氣可替代32%的天然氣，相當(dāng)于提供120太瓦時氫電；到2040年，部署250萬臺氫燃料電池?zé)犭娐?lián)產(chǎn)裝置，可節(jié)省電網(wǎng)電量15太瓦時。屆時，除供電外，氫能還能滿足所有商用建筑以及1100萬個家庭的供暖需求。

　?。?）在工業(yè)部門中，到2030年，1/3的氫氣生產(chǎn)都可以實現(xiàn)超低碳，但仍需經(jīng)過大規(guī)?？尚行则炞C。

　　（4）在電力系統(tǒng)中，到2030年，將種類繁多的可再生能源發(fā)電轉(zhuǎn)型為主要依靠氫能發(fā)電，并進(jìn)行大規(guī)模氫能發(fā)電示范。

　　（三）政策建議

　　鑒于歐盟能源轉(zhuǎn)型需求和發(fā)展氫能的益處，為確保歐洲氫能發(fā)展順利推進(jìn)，報告就歐洲地區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)各利益相關(guān)方（政策制定者、產(chǎn)業(yè)界和投資者等）提出8項戰(zhàn)略性建議：

　?。?）政策制定者和產(chǎn)業(yè)界應(yīng)聯(lián)合為所有行業(yè)和社會部門制定清晰、長期、明確和現(xiàn)實的整體性脫碳路徑。既包括為終端應(yīng)用設(shè)定目標(biāo)（例如車輛排放目標(biāo)或建筑脫碳目標(biāo)），又包括能源生產(chǎn)和分配所必需的基礎(chǔ)設(shè)施。此外，還應(yīng)為相關(guān)行業(yè)提供可靠的長期指導(dǎo)，以為產(chǎn)品開發(fā)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相關(guān)投資指明方向。

　　（2）歐洲產(chǎn)業(yè)界應(yīng)投資氫能和燃料電池技術(shù)，以保持競爭力，并抓住新機(jī)遇。首先，應(yīng)從長遠(yuǎn)角度看待氫能和脫碳問題，并建立縱向和橫向合作聯(lián)盟來克服重重障礙。其次，產(chǎn)業(yè)界應(yīng)與政策制定者密切配合，發(fā)展歐盟強(qiáng)大的內(nèi)部市場和價值鏈。第三，產(chǎn)業(yè)界應(yīng)與亞洲（如中國、日本和韓國）快速發(fā)展的氫能和燃料電池市場參與者建立產(chǎn)業(yè)合作關(guān)系，以對沖市場風(fēng)險。

　?。?）政策制定者和天然氣企業(yè)應(yīng)著手實施天然氣網(wǎng)絡(luò)脫碳工作。應(yīng)對天然氣網(wǎng)絡(luò)中的可再生能源占比設(shè)定有約束力的目標(biāo)，或使用其它手段對超低碳制氫提供支持，如差價合約、上網(wǎng)電價、投資支持等。

　　（4）在電力系統(tǒng)中，政策制定者應(yīng)鼓勵使用水電解制氫以平衡電網(wǎng)供需。例如，類似于在常規(guī)電力市場中使用上網(wǎng)電價措施，應(yīng)該采用靈活的氫氣生產(chǎn)等手段代替碳排放平衡機(jī)制。政策制定者和產(chǎn)業(yè)界應(yīng)開發(fā)歐洲分布式電轉(zhuǎn)氣市場，顯著降低生產(chǎn)成本，同時創(chuàng)建耦合終端用能部門穩(wěn)定電價并應(yīng)對季節(jié)性失衡，以讓電提高可再生能源在電力系統(tǒng)中的比例。此外，利益相關(guān)方應(yīng)制定季節(jié)性和長期儲能框架。

　?。?）在交通運輸領(lǐng)域，政策制定者應(yīng)制定明確可信的路線圖和零排放交通政策，并匹配相應(yīng)資金和擔(dān)保機(jī)制促進(jìn)加氫基礎(chǔ)設(shè)施投資。覆蓋整個歐盟的基本路線圖能夠為汽車公司及其供應(yīng)商帶來信心，提高氫燃料電池汽車產(chǎn)量，從而顯著降低成本并擴(kuò)大消費者的選擇空間。產(chǎn)業(yè)界應(yīng)投資產(chǎn)品研發(fā)，并在最適合的領(lǐng)域進(jìn)行廣泛部署，如研發(fā)氫燃料電池卡車、公共汽車、貨車。政策制定者應(yīng)提供激勵措施促進(jìn)氫能投資，如公共采購燃料電池公交車等。

　?。?）在工業(yè)部門，利益相關(guān)方應(yīng)著手啟動從“灰色制氫”轉(zhuǎn)向低碳制氫，并進(jìn)一步通過擴(kuò)展新的氫能用途來取代化石燃料。政策制定者應(yīng)確保將無碳排放制氫納入可再生能源目標(biāo)，并在氫能所有主要用途中設(shè)定低碳排放目標(biāo)。這一轉(zhuǎn)型能使制氫技術(shù)取得規(guī)模和成本方面的飛躍式進(jìn)步，使氫能不僅對產(chǎn)業(yè)界，也對所有其它部門都能產(chǎn)生更大的吸引力。

　?。?）產(chǎn)業(yè)界應(yīng)將水電解制氫技術(shù)提升至商業(yè)化水平，以實現(xiàn)大規(guī)模超低碳制氫，并證明碳捕獲與封存技術(shù)有助于在未來十年內(nèi)大規(guī)模生產(chǎn)超低碳強(qiáng)度的氫氣。在天然氣網(wǎng)絡(luò)中使用無碳?xì)涞哪繕?biāo)或差異合同/上網(wǎng)電價目標(biāo)能夠激勵投資者對水電解制氫行業(yè)進(jìn)行投資，因此水電解制氫和為電網(wǎng)提供穩(wěn)定的分布式解決方案應(yīng)得到充分鼓勵。另外，利益相關(guān)方還應(yīng)對結(jié)合碳捕集合封存技術(shù)的制氫設(shè)施進(jìn)行大規(guī)模示范。

　?。?）產(chǎn)業(yè)界和政策制定者應(yīng)繼續(xù)聯(lián)合制定更多更詳細(xì)的氫能和燃料電池應(yīng)用發(fā)展計劃，并為經(jīng)過成功驗證的技術(shù)制定規(guī)?；瘧?yīng)用方案。例如，在近期氫能火車取得成功的基礎(chǔ)上，全歐洲應(yīng)開始替換柴油火車。在航運方面，政策制定者應(yīng)在國際海事組織規(guī)定的任務(wù)指標(biāo)外，為港口、河流和湖泊設(shè)立氫能脫碳目標(biāo)。

　　三、日本政府公布《氫能利用進(jìn)度表》

　　日本是最重視氫能利用的國家，提出要在全球率先實現(xiàn)“氫社會”，以擺脫能源困境，確保能源安全。繼2017年12月出臺《氫能基本戰(zhàn)略》后，日本政府又于2019年3月公布《氫能利用進(jìn)度表》，旨在明確至2030年日本應(yīng)用氫能的關(guān)鍵目標(biāo)。主要包括：到2025年，使氫燃料電池汽車價格降至與混合動力汽車持平；到2030年，建成900座加氫站，實現(xiàn)氫能發(fā)電商業(yè)化，并持續(xù)降低氫氣供應(yīng)成本，使其不高于傳統(tǒng)能源。

　　自使用化石能源以來，能源資源幾乎為零的日本始終處于極其被動的境地，氫能產(chǎn)業(yè)的美好前景使日本看到了根本擺脫這一困境的曙光，甚至期待未來能占據(jù)該產(chǎn)業(yè)鏈頂端，成為能源出口國。2017年12月，日本發(fā)布《氫能基本戰(zhàn)略》，提出率先在全球?qū)崿F(xiàn)“氫社會”。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，2019年3月，日本政府匯總并公布了旨在活用氫能的進(jìn)度表，旨在為普及氫能應(yīng)用提供助力。該進(jìn)度表主要從氫能應(yīng)用、氫能供應(yīng)和全球化氫能社會三大維度展開。

　?。ㄒ唬淠軕?yīng)用

　　目標(biāo)：到2025年，全面普及氫能交通，并進(jìn)一步擴(kuò)大氫能在發(fā)電、工業(yè)和家庭中的應(yīng)用。

　　首先，在交通運輸領(lǐng)域：

　　（1）氫燃料電池汽車。日本交通運輸行業(yè)的二氧化碳排放量約占全國總排放量的20%，其中汽車（轎車、貨車等）占85%。因此，要降低交通運輸行業(yè)的二氧化碳排放量，就要降低從轎車到卡車、公共汽車等大型汽車的二氧化碳排放量。較之蓄電池，氫能的單位重量及單位體積的能量密度較大，因此在大型或遠(yuǎn)距離運輸時，氫燃料電池汽車比純電動汽車更具優(yōu)勢。為此，日本提出：

　　在氫燃料電池轎車方面，到2025年其年產(chǎn)量應(yīng)達(dá)到20萬臺，到2030年應(yīng)達(dá)到80萬臺。要縮小氫燃料電車轎車與混合動力轎車的價格差，到2025年使二者價格相當(dāng)。要降低氫燃料電池轎車主要要素的成本，到2025年使氫燃料電池系統(tǒng)的價格由目前的2萬日元/千瓦降至0.5萬日元/千瓦（當(dāng)前日元對人民幣匯率：1日元約合0.06元人民幣），使儲氫系統(tǒng)的價格由目前的70萬日元降至30萬日元。

　　在氫燃料電池公共汽車方面，計劃2020年達(dá)到100臺，2030年達(dá)到1200臺。另外，2020—2025年間要實現(xiàn)氫燃料電池公交車價格減半，由目前的1.05億日元降至5250萬日元，到2030年要開發(fā)出氫燃料電池?zé)o人駕駛公交車。

　　在氫燃料電池卡車方面，日本廠商已著手開展小型卡車實證研究。對于大型卡車，要進(jìn)行近距離（200公里左右，高壓氣罐）、遠(yuǎn)距離（500公里左右，液氫罐）運輸相關(guān)氫燃料電池技術(shù)開發(fā)，并于2020年制定具體方案。

　?。?）加氫站。加氫站是普及氫燃料電池汽車的重要一環(huán)。日本自2013年起著手完善商用加氫站，并于2018年成立了日本加氫站網(wǎng)絡(luò)公司（JHyM）。截至2018年底，日本共設(shè)立了100座商用加氫站。到2025年，日本計劃設(shè)立320座加氫站，到2030年進(jìn)一步增至900座。2025—2030年間還計劃設(shè)立無人運營加氫站。另外，到2025年，加氫站建設(shè)及運行費用應(yīng)大幅下降，其中建設(shè)費應(yīng)由目前的3.5億日元降至2億日元，運行費應(yīng)由目前的3400萬日元/年降至1500萬日元/年；相關(guān)設(shè)備成本也應(yīng)大幅下降，其中氫壓縮機(jī)應(yīng)由目前的0.9億日元降至0.5億日元，蓄壓器應(yīng)由目前的0.5億日元降至0.1億日元。

　　其次，在電力領(lǐng)域：

　　日本電力行業(yè)的二氧化碳排放量占全國總排放量的40%，未來要轉(zhuǎn)變?yōu)橐钥稍偕茉礊橹髁﹄娫吹哪茉聪到y(tǒng)。除天然氣等火力發(fā)電方式外，利用氫能發(fā)電的成本較低，二氧化碳排放量較低，是一種極具潛力的清潔能源。日本計劃到2030年實現(xiàn)氫能發(fā)電的商業(yè)化。

　　其中，氫燃料電池發(fā)電技術(shù)是氫能發(fā)電領(lǐng)域最重要的技術(shù)之一，具有發(fā)電效率高、體積小、余熱可有效利用等優(yōu)點。氫燃料電池發(fā)電是小規(guī)模分布式發(fā)電，不僅可實現(xiàn)與大型火力發(fā)電廠同等水平的發(fā)電效率，還不需要大規(guī)模投資。

　　在商業(yè)和工業(yè)用氫燃料電池發(fā)電領(lǐng)域，2017年日本廠商已正式將固體氧化物型氫燃料電池（SOFC）投入市場。到2025年，結(jié)合余熱利用技術(shù)，實現(xiàn)電網(wǎng)平價（是指一種電力技術(shù)使其發(fā)電成本與現(xiàn)有電力成本持平的能力）。其中，低壓發(fā)電的設(shè)備資本性支出應(yīng)降至50萬日元/千瓦，發(fā)電成本應(yīng)降至25日元/千瓦時；高壓發(fā)電的設(shè)備資本性支出應(yīng)降至30萬日元/千瓦，發(fā)電成本應(yīng)降至17日元/千瓦時。另外，還要提高固體燃料電池的發(fā)電效率和耐久性。到2025年，發(fā)電效率要超過55%，未來則要超過65%，耐久性則要由目前的9萬小時增至2025年的13萬小時。

　　在家用氫燃料電池發(fā)電領(lǐng)域，早在2009年日本就已將家用燃料電池裝置投入市場，領(lǐng)先世界。截至2019年1月底，已普及27.4萬臺。到2030年，日本則計劃達(dá)到530萬臺。同時，到2020年要將固體高分子型氫燃料電池（PEFC）價格降至80萬日元，將固體氧化物型氫燃料電池（SOFC）價格降至100萬日元。

　　第三，工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域：

　　在工業(yè)生產(chǎn)過程中，氫氣經(jīng)常作為副產(chǎn)物生成，這些副產(chǎn)物可以回收后作為原料使用，該方法有望在未來的氫能供應(yīng)鏈中成為氫能供應(yīng)來源。另外，在工業(yè)生產(chǎn)過程中利用氫能能夠減少二氧化碳排放。因此，未來日本將從供應(yīng)氫能和利用氫能兩大維度出發(fā)，研究工業(yè)生產(chǎn)使用氫能對二氧化碳減排的重要影響，并對生產(chǎn)過程中不排放二氧化碳的氫能應(yīng)用及供應(yīng)潛力開展調(diào)查。

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　　目標(biāo)：加快研發(fā)，以技術(shù)迎接未來氫能社會。具體為：到2030年，使氫氣價格降至30日元/標(biāo)方，未來應(yīng)進(jìn)一步降至20日元/標(biāo)方，確保其價格不高于傳統(tǒng)能源。

　　當(dāng)前，氫氣制備主要通過兩種方式：一是通過煤、天然氣等化石能源制氫（如煤氣化制氫）；二是通過風(fēng)能、太陽能等可再生能源電力制氫（如水電解制氫）。

　　在化石能源制氫方面，為到2030年使氫氣供給成本降至30日元/標(biāo)方，基于日本與澳大利亞合作的褐煤制氫項目，日本計劃2020—2025年間實現(xiàn)以下基礎(chǔ)技術(shù)目標(biāo)：在制造環(huán)節(jié)，降低褐煤氣化的制氫成本，由數(shù)百日元/標(biāo)方降至12日元/標(biāo)方；在存儲和運輸環(huán)節(jié)，提高氫氣液化效率，由13.6千瓦時/千克降至6千瓦時/千克，增大液氫罐容積，由數(shù)千日元/立方米降至5萬日元/立方米；在碳捕集與封存環(huán)節(jié)，降低二氧化碳分離回收相關(guān)技術(shù)成本，由4200日元/噸降至2000日元/噸。

　　在可再生能源制氫方面，日本相關(guān)技術(shù)要達(dá)到世界最高水準(zhǔn)。其中，到2030年，水電解制氫裝置成本要由目前的20萬日元/千瓦降至5萬日元/千瓦，耗能量要由目前的5千瓦時/標(biāo)方降至4.3千瓦時/標(biāo)方。另外，還要開發(fā)新技術(shù)，提高水電解裝置的效率及耐久性，并以福島氫能源研究站為示范區(qū)進(jìn)行實證。

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　　目標(biāo)：以日本為主導(dǎo)開展國際合作，實現(xiàn)全球化氫能社會。

　　日本《氫能基本戰(zhàn)略》中就將“國際化”設(shè)為重要舉措之一，提出日本要構(gòu)建從氫氣制造到存儲、運輸和利用的全供應(yīng)鏈技術(shù)，并將其打包推向全世界；在國際氫能經(jīng)濟(jì)和燃料電池伙伴計劃等政府層面的國際框架中，積極宣傳日本的措施；引領(lǐng)國際標(biāo)準(zhǔn)制定。

　　為此，日本于2018年10月發(fā)布《東京宣言》，提出要協(xié)調(diào)各國的氫能發(fā)展舉措及標(biāo)準(zhǔn)制定；共享有關(guān)氫能安全性及供應(yīng)鏈的信息，推動國際共同研發(fā)；調(diào)查氫能應(yīng)用潛力，減少二氧化碳及其他污染物質(zhì)的排放；開展普及教育，推廣活動，提高公眾對氫能的接受度。后續(xù)舉措將包括：比較美國、德國、法國等國的氫能發(fā)展規(guī)劃及重點舉措；共享日本氫能供應(yīng)鏈實證成果，讓澳大利亞等資源豐富的國家參與其中；利用2020年日本將舉辦奧運會、殘奧會，2025年將舉辦大阪世博會等契機(jī)，宣傳最先進(jìn)的氫能技術(shù)；開展創(chuàng)新型技術(shù)研發(fā)。（文/吳善略 張麗娟，中國科學(xué)技術(shù)信息研究所，科技中國）