日本能源企業(yè)發(fā)展氫能經(jīng)驗(yàn)與啟示

氫氣是一種清潔的二次能源，也是一種重要的儲(chǔ)能介質(zhì)，隨著全球能源消費(fèi)向低碳化轉(zhuǎn)型的進(jìn)程加快，氫能逐步成為國內(nèi)外能源及相關(guān)行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。能源轉(zhuǎn)型背景下，發(fā)展氫能已經(jīng)成為發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體的共識(shí)，日本、美國、歐盟和韓國等世界主要發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體均已將發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)作為國家能源戰(zhàn)略。氫能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)階段是典型的政策推動(dòng)型產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈不具備經(jīng)濟(jì)性，需要依靠各國政府大規(guī)模補(bǔ)貼才能發(fā)展。在這種背景下，日本在全球氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中表現(xiàn)最為突出，除國家持續(xù)出臺(tái)和修訂促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策外，日本氫能產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)的協(xié)同配合和共同發(fā)展發(fā)揮了重要作用。日本能源企業(yè)如何在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期發(fā)揮作用，有哪些發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)?這些對(duì)中國能源企業(yè)發(fā)展氫能業(yè)務(wù)具有重要的參考價(jià)值。

1日本氫能產(chǎn)業(yè)政策及發(fā)展現(xiàn)狀

1.1氫能政策導(dǎo)向明確

日本從1973年開展氫能生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)和利用相關(guān)技術(shù)研究，并為其提供財(cái)政支持。2013年5月，《日本再復(fù)興戰(zhàn)略》把發(fā)展氫能提升為國策。2014年，日本第四期《能源基本計(jì)劃》將氫能定位為與電力和熱能并列的核心二次能源，提出建設(shè)“氫能社會(huì)”。2014年6月發(fā)布的《氫能和燃料電池發(fā)展戰(zhàn)略路線圖》，制定了“三步走”發(fā)展計(jì)劃，并于2016年、2019年進(jìn)行了兩次修訂，明確了具體的發(fā)展路線，量化了發(fā)展目標(biāo)，進(jìn)一步細(xì)化和降低了成本目標(biāo)值。2017年12月制定的“氫能源基本戰(zhàn)略”，為建立無碳“氫能社會(huì)”提出具體發(fā)展目標(biāo)和實(shí)施路徑(圖1)。

40多年來，日本不斷完善戰(zhàn)略規(guī)劃、路線圖和政策法規(guī)，引導(dǎo)政府部門、企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)大力推進(jìn)氫能發(fā)展利用。為推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，日本政府制定相應(yīng)支持政策，對(duì)加氫站建設(shè)、家庭用燃料電池系統(tǒng)、燃料電池以及購買燃料電池車的消費(fèi)者進(jìn)行持續(xù)補(bǔ)貼。從這些政策修訂的趨勢來看，近年來日本氫能發(fā)展戰(zhàn)略、產(chǎn)業(yè)政策的重點(diǎn)在于強(qiáng)調(diào)降低產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)成本。

1.2氫能產(chǎn)業(yè)已成體系

目前，日本已經(jīng)初步形成了相對(duì)完整的氫能產(chǎn)業(yè)鏈體系。在制氫領(lǐng)域，主要依靠化石能源制氫(天然氣、LPG)和工業(yè)副產(chǎn)氫，由于國內(nèi)氫氣供應(yīng)無法自給自足，資源供應(yīng)戰(zhàn)略重點(diǎn)是建立基于海外氫氣供給、可再生能源制氫以及區(qū)域氫氣供給的三大供應(yīng)體系。

在儲(chǔ)運(yùn)氫領(lǐng)域，除常規(guī)的高壓儲(chǔ)運(yùn)外，氫氣能源載體的開發(fā)利用是日本政府十大戰(zhàn)略創(chuàng)新工程之一，重點(diǎn)開發(fā)液化氫、液體有機(jī)化合物儲(chǔ)運(yùn)氫和氨儲(chǔ)運(yùn)氫3個(gè)方向。

在氫能利用領(lǐng)域，重點(diǎn)開發(fā)燃料電池乘用車和燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng)，其中，最具代表性的是豐田的Mirai、本田的Clarity燃料電池乘用車(本土保有量3000輛)，以及Ene-farm燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng)(本土保有量34萬臺(tái)套)。日本加氫站建站設(shè)備成本約為4億~5億日元，氫氣價(jià)格1000~1100日元/kg。

在標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)領(lǐng)域，日本積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)制定，并圍繞參與制定的《全球氫能和燃料電池技術(shù)規(guī)范》和《聯(lián)合國氫能和燃料電池汽車規(guī)范》，形成了國內(nèi)完善的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)體系，并在燃料電池研發(fā)、乘用車開發(fā)、氫儲(chǔ)運(yùn)和小型化氫能應(yīng)用領(lǐng)域形成了獨(dú)具特色的核心技術(shù)。

2日本能源企業(yè)發(fā)展氫能業(yè)務(wù)的經(jīng)驗(yàn)

2.1重視氫能業(yè)務(wù)發(fā)展，積極開展產(chǎn)業(yè)協(xié)同

自日本將發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)確定為國家戰(zhàn)略以來，日本能源企業(yè)意識(shí)到國家能源戰(zhàn)略對(duì)企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重要性。各大能源企業(yè)充分利用國家出臺(tái)的配套支持政策，積極開展試驗(yàn)示范，在服務(wù)于國家能源戰(zhàn)略的同時(shí)，為企業(yè)開拓新的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，贏得未來競爭優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

氫能產(chǎn)業(yè)鏈長、環(huán)節(jié)多，日本能源企業(yè)與不同類型和行業(yè)的企業(yè)開展協(xié)作，加入相關(guān)行業(yè)組織，將企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略與行業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略進(jìn)行有效協(xié)同，共同承擔(dān)發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)和收益。例如，巖谷產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社(簡稱巖谷產(chǎn)業(yè))、JXTG(新日本石油)、三菱商事等公司均已加入國際氫能委員會(huì)(HydrogenCouncil)，參與國際氫能產(chǎn)業(yè)路線圖制定，開展國際氫能產(chǎn)業(yè)合作;千代田化工建設(shè)株式會(huì)社(簡稱千代田化工)、三菱商事、三井公司和日本郵船公司組成了“先進(jìn)氫能供應(yīng)鏈技術(shù)開發(fā)聯(lián)盟(AHEAD)”，共同設(shè)立基金，對(duì)氫能供應(yīng)鏈進(jìn)行技術(shù)開發(fā);JXTG、巖谷產(chǎn)業(yè)等11家汽車、能源、金融企業(yè)組建了“日本H2Mobility(JHyM)”，協(xié)同發(fā)展加氫站。

2.2結(jié)合企業(yè)特點(diǎn)制定氫能發(fā)展戰(zhàn)略，依托技術(shù)優(yōu)勢開展試驗(yàn)示范

在明確未來發(fā)展氫能業(yè)務(wù)的同時(shí)，日本能源企業(yè)結(jié)合自身業(yè)務(wù)優(yōu)勢，定位企業(yè)氫能發(fā)展戰(zhàn)略。依托自身技術(shù)優(yōu)勢，在國家補(bǔ)貼政策支持下開展試驗(yàn)示范，條件成熟后再進(jìn)行推廣。

巖谷產(chǎn)業(yè)是一家氣體供應(yīng)公司，業(yè)務(wù)重點(diǎn)包括液化石油氣、便攜式燃?xì)鉅t和工業(yè)氣體等，公司定位于做“日本第一”的氫氣供應(yīng)商。公司自1941年開始銷售氫氣，不斷推進(jìn)氫氣的制造、供應(yīng)鏈完善和利用開發(fā)，目前在日本壓縮氫和液化氫市場占有率第一，是日本唯一的液化氫產(chǎn)品供應(yīng)商。巖谷產(chǎn)業(yè)發(fā)揮液化氫技術(shù)優(yōu)勢，主推液化氫儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)，目前已在首都圈、關(guān)西圈、北部九州圈布局了3個(gè)液化氫工廠。

JXTG作為綜合性能源公司，在保持石油業(yè)務(wù)為主方針不變的前提下，將氫能業(yè)務(wù)作為戰(zhàn)略發(fā)展方向之一，圍繞國家氫能戰(zhàn)略中的氫氣供應(yīng)、儲(chǔ)運(yùn)和銷售環(huán)節(jié)進(jìn)行了全鏈條的投入，近期戰(zhàn)略重點(diǎn)是制氫和加氫站建設(shè)，目前已投運(yùn)了以LPG為原料的制氫廠，采用壓力鋼瓶和長管壓力拖車的方式進(jìn)行氫氣存儲(chǔ)運(yùn)輸。

千代田化工是一家大型工程公司，專業(yè)從事工業(yè)設(shè)施建設(shè)，尤其是液化天然氣設(shè)施和煉油廠建設(shè)。公司圍繞大規(guī)模海外氫儲(chǔ)運(yùn)工程建設(shè)和技術(shù)開發(fā)制定，重點(diǎn)發(fā)展海外氫資源獲取。千代田化工在日本政府機(jī)構(gòu)資助下，開展基于甲苯的大規(guī)模有機(jī)化合物儲(chǔ)運(yùn)氫技術(shù)研發(fā)和工程試驗(yàn)，成功開發(fā)了脫氫催化劑，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了甲基環(huán)己烷脫氫轉(zhuǎn)化率超過95%、甲苯選擇性超過99.9%、催化劑壽命超過1萬小時(shí)。利用該技術(shù)，可將5000km外的文萊天然氣制成的氫氣，通過液體有機(jī)化合物的方式運(yùn)送到日本，脫氫后供發(fā)電廠使用。

大阪燃?xì)庵晔綍?huì)社(簡稱大阪燃?xì)?是日本第二大天然氣供應(yīng)企業(yè)，在天然氣制氫方面工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富，其氫能業(yè)務(wù)的戰(zhàn)略出發(fā)點(diǎn)是促進(jìn)天然氣業(yè)務(wù)發(fā)展，利用以天然氣為原料的燃料電池?zé)犭娐?lián)供技術(shù)，與電力企業(yè)爭奪用戶。同時(shí)，大阪燃?xì)鈱⒓託湔咀鳛槭痉稑I(yè)務(wù)，展示和推廣銷售站內(nèi)橇裝式天然氣重整制氫裝備。

2.3氫能業(yè)務(wù)管理體制因企不同，考核突出降本和協(xié)同

不同企業(yè)氫能業(yè)務(wù)管理體制沒有共同的范式。例如，巖谷產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社的氫氣業(yè)務(wù)歸屬工業(yè)氣體事業(yè)部管理，相關(guān)的管理體制機(jī)制較為成熟，因此沒有單獨(dú)設(shè)立機(jī)構(gòu)。

大阪燃?xì)獾绕髽I(yè)依托現(xiàn)有業(yè)務(wù)部門和業(yè)務(wù)分類進(jìn)行管理。其中，家用燃料電池?zé)犭娐?lián)供業(yè)務(wù)，歸LNG和電力生產(chǎn)事業(yè)部管理;加氫站示范和橇裝式天然氣制氫裝備業(yè)務(wù)，歸新事業(yè)推進(jìn)部管理。

JXTG和千代田化工等企業(yè)專門設(shè)立了氫能事業(yè)推進(jìn)部。其中，JXTG的氫能事業(yè)推進(jìn)部與油氣、電力、新能源等部門平級(jí)管理，油/氫合建站業(yè)務(wù)由兩個(gè)不同的部門分別管理運(yùn)營。千代田化工成立氫能事業(yè)推進(jìn)部，目的是將其做成與LNG業(yè)務(wù)相當(dāng)?shù)闹匾獦I(yè)務(wù)。

由于氫能業(yè)務(wù)在日本仍普遍處于虧損狀態(tài)，企業(yè)對(duì)于氫能業(yè)務(wù)的考核，一是突出各環(huán)節(jié)成本的降低，二是各部門協(xié)同協(xié)作促進(jìn)總體業(yè)績的提升。

2.4亟需資源和市場，期待與中國企業(yè)合作

目前，日本氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)路線已經(jīng)打通，未來發(fā)展重點(diǎn)在于降低各環(huán)節(jié)的成本。但是，由于日本國內(nèi)在氫能應(yīng)用領(lǐng)域推廣緩慢，國外氫氣資源獲取遇到瓶頸，相關(guān)日本企業(yè)希望開拓中國的資源和市場，一方面輸出成熟技術(shù)和裝備，一方面獲取中國低成本氫能資源，運(yùn)回日本，促進(jìn)本國氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，發(fā)揮已有技術(shù)的規(guī)模效應(yīng)，快速降低成本。

3日本經(jīng)驗(yàn)對(duì)我國能源公司的啟示

3.1氫能發(fā)展利用前景可期，中國更具后發(fā)優(yōu)勢

在全球能源轉(zhuǎn)型和可再生能源快速發(fā)展的背景下，氫氣作為一種清潔的二次能源和儲(chǔ)能介質(zhì)，在打通化石能源、可再生能源和電力網(wǎng)的過程中將發(fā)揮重要作用，在促進(jìn)可再生能源大規(guī)模利用、儲(chǔ)能調(diào)峰、提升可再生能源品位的過程中將起到關(guān)鍵作用。從全球看，氫能利用產(chǎn)業(yè)鏈在技術(shù)上不存在障礙，產(chǎn)業(yè)發(fā)展已進(jìn)入導(dǎo)入期，發(fā)展的重點(diǎn)在于降低成本。

相較于日本，在發(fā)展?jié)摿ι?，我國氫氣資源豐富，市場巨大，氫能在推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型、構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系中將發(fā)揮重要作用。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段上，受益于國際氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，我國已經(jīng)越過高投入的技術(shù)拓荒階段，進(jìn)入商業(yè)導(dǎo)入期，企業(yè)發(fā)展氫能業(yè)務(wù)的付出相對(duì)較少。

在政策支持上，除了傳統(tǒng)對(duì)于產(chǎn)業(yè)鏈的財(cái)政補(bǔ)貼外，我國重點(diǎn)發(fā)展的公交和貨運(yùn)領(lǐng)域更易快速形成規(guī)模市場。“推動(dòng)加氫設(shè)施建設(shè)”已寫入2019年《政府工作報(bào)告》，“氫能與燃料電池”列入發(fā)改委《綠色產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄(2019年版)》，20多個(gè)地方政府相繼出臺(tái)了發(fā)展氫能的產(chǎn)業(yè)政策，初步形成了華東、華中、華南、華北、東北、西南6個(gè)氫能和氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)群。

3.2發(fā)展氫能應(yīng)戰(zhàn)略先行，因企制宜打造特色優(yōu)勢

從日本企業(yè)發(fā)展氫能的經(jīng)驗(yàn)看，在國家發(fā)展戰(zhàn)略的支持下，企業(yè)才能得到快速發(fā)展。日本能源企業(yè)或依托技術(shù)優(yōu)勢、或依托市場優(yōu)勢，制定了符合自身特色的氫能發(fā)展戰(zhàn)略，通過產(chǎn)業(yè)協(xié)同打造特色優(yōu)勢，提高市場競爭力?？梢?，服務(wù)于國家能源戰(zhàn)略、制定符合企業(yè)特點(diǎn)的氫能發(fā)展路線是一條成功的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)。

我國能源公司可借鑒日本企業(yè)的做法，將氫能定位為未來能源接替性業(yè)務(wù)之一，制定發(fā)展戰(zhàn)略。充分發(fā)揮在制氫、儲(chǔ)運(yùn)氫、加油站和天然氣終端利用等方面的優(yōu)勢，制定發(fā)展規(guī)劃，起到戰(zhàn)略先行、規(guī)劃引領(lǐng)的作用，更好地服務(wù)國家能源轉(zhuǎn)型。

3.3氫能產(chǎn)業(yè)盈利之路艱辛漫長，切忌一擁而上和全線出擊

日本國內(nèi)雖經(jīng)多年發(fā)展，但制、儲(chǔ)、運(yùn)、用氫成本仍然較高，產(chǎn)業(yè)鏈不具備經(jīng)濟(jì)性，產(chǎn)業(yè)發(fā)展依賴政策支持。我國氫能產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的技術(shù)水平與日本還有不小差距，成本更高。而且，我國能源價(jià)格與日本差異較大，民用電價(jià)、天然氣和成品油價(jià)格都低于日本，而氫氣銷售價(jià)格與日本基本相當(dāng)，用氫能替代其他能源的難度比日本大，氫能產(chǎn)業(yè)要實(shí)現(xiàn)不依靠補(bǔ)貼的商業(yè)化運(yùn)行，需要付出更大努力。

總體而言，日本能源企業(yè)并沒有對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)進(jìn)行全產(chǎn)業(yè)鏈的大規(guī)模投入，而是依托企業(yè)自身特點(diǎn)，有選擇地發(fā)展氫能業(yè)務(wù)。例如，巖谷產(chǎn)業(yè)依托國內(nèi)領(lǐng)先的液化氫技術(shù)，發(fā)展液化氫儲(chǔ)運(yùn)體系的構(gòu)建;JXTG公司依托加油站優(yōu)勢，在政府補(bǔ)貼下重點(diǎn)開展加氫站網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等。在產(chǎn)業(yè)尚不具經(jīng)濟(jì)性、前景還不明朗的情況下，相關(guān)企業(yè)均持穩(wěn)妥發(fā)展戰(zhàn)略，開展試驗(yàn)示范，感受產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的發(fā)展程度，與此同時(shí)以經(jīng)濟(jì)性為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，適度超前布局相關(guān)產(chǎn)業(yè)，投資相關(guān)領(lǐng)域。

在我國，由于社會(huì)資本大量涌入，氫能產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)發(fā)展過熱的態(tài)勢。建議我國能源公司要在戰(zhàn)略上保持定力，按照技術(shù)發(fā)展階段和市場培育程度，適度超前部署業(yè)務(wù)。戰(zhàn)術(shù)上采取試點(diǎn)先行，利用我國重點(diǎn)發(fā)展氫燃料電池公交車和物流車的特點(diǎn)，在六大產(chǎn)業(yè)群和代表性城市中，優(yōu)選政策高地開展加氫站試驗(yàn)示范。同時(shí)，以風(fēng)險(xiǎn)投資、股權(quán)投資方式，布局相關(guān)領(lǐng)域和重點(diǎn)企業(yè)，掌握關(guān)鍵核心技術(shù)裝備，培育商業(yè)模式和人才，為下一步規(guī)模發(fā)展做準(zhǔn)備。

3.4發(fā)展氫能須樹立全球視野，加強(qiáng)國際交流合作

氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展離不開全球產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作。國內(nèi)外能源企業(yè)紛紛加入產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和國際組織，同汽車制造商、燃料電池公司開展合作，推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。建議我國能源公司積極加入國際氫能委員會(huì)等國內(nèi)外組織，參與氫能產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)展路線圖的制定。加強(qiáng)與日本企業(yè)的溝通交流，將日本企業(yè)的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)與我國石油企業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施、潛在市場相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)、共促共贏。

3.5氫能業(yè)務(wù)管理體制機(jī)制應(yīng)提前考慮、相機(jī)實(shí)施

從日本相關(guān)企業(yè)氫能業(yè)務(wù)的管理體制機(jī)制可以看出，發(fā)展氫能業(yè)務(wù)并無固定的管理方式，日本企業(yè)根據(jù)氫能業(yè)務(wù)的重要程度、發(fā)展的不同階段，采取相應(yīng)的管理體制。建議我國能源公司結(jié)合自身特點(diǎn)、發(fā)展戰(zhàn)略和管理體制機(jī)制，建立適合本公司的新業(yè)務(wù)發(fā)展模式。

4結(jié)束語

目前，氫能產(chǎn)業(yè)在我國已經(jīng)具備了進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化初期的基本條件，國家和地方政府出臺(tái)了各類鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策和規(guī)劃。得益于國際氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，我國已經(jīng)越過高投入的技術(shù)拓荒階段，進(jìn)入商業(yè)導(dǎo)入期，企業(yè)發(fā)展氫能業(yè)務(wù)付出將相對(duì)較少，我國重點(diǎn)發(fā)展的公交和貨運(yùn)領(lǐng)域更易快速形成規(guī)模市場。同時(shí)，我們也應(yīng)清醒地認(rèn)識(shí)到，我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展在政策、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)合作等方面存在不匹配。我國能源企業(yè)與日本能源企業(yè)面臨的發(fā)展環(huán)境不同，客觀看待日本能源企業(yè)發(fā)展氫能的經(jīng)驗(yàn)，能源企業(yè)要走具有中國特色的氫能業(yè)務(wù)發(fā)展之路。