新資訊！日本正為建立全球首個(gè)氫經(jīng)濟體而努力

氫能源被視為脫碳社會(huì )的一張王牌。日本正在下大力氣研發(fā)氫能，不僅僅是為了實(shí)現氣候目標，同時(shí)也希望使該國成為全球首個(gè)氫經(jīng)濟體，并引領(lǐng)全球市場(chǎng)。

在開(kāi)發(fā)和應用氫能方面，日本的交通網(wǎng)絡(luò )走在了前列——日本汽車(chē)業(yè)已經(jīng)研制出多種氫能運輸工具，包括巴士、卡車(chē)、列車(chē)等，新加坡《聯(lián)合早報》網(wǎng)站在近期的報道中指出，與電動(dòng)車(chē)相比，氫能源車(chē)的充能時(shí)間更短，這使它在遠程交通工具方面具有優(yōu)勢。目前，還有日本企業(yè)正在研制氫動(dòng)力飛機。

建設“氫能社會(huì )”

在全球氣候變暖的背景下，尋找綠色能源已經(jīng)逐漸成為世界各國的重點(diǎn)工作之一，而清潔、無(wú)污染的氫能源則被視作“完美能源”，也被認為是實(shí)現碳中和的關(guān)鍵。據國際氫能委員會(huì )預測，到2050年，氫能源的市場(chǎng)規?？蛇_2.5萬(wàn)億美元。據西班牙《趣味》月刊去年6月報道，歐盟委員會(huì )聯(lián)合研究中心表示，到2050年，氫能將占到歐盟最終消耗能源的10%—23%;英荷殼牌石油集團估計，到2100年，氫能將占到全球消耗能源的10%。

氫能已經(jīng)逐漸成為世界各國競爭的重要綠色能源，在這場(chǎng)能源競賽中，日本走在了前列。

日本在能源安全方面一直存在危機感，早在石油危機發(fā)生的上世紀70年代，日本就開(kāi)始進(jìn)行氫技術(shù)研發(fā)，1973年成立了“氫能源協(xié)會(huì )”。據《聯(lián)合早報》報道，福島核泄漏事件后，時(shí)任總統安倍晉三提出建設“氫能社會(huì )”的目標。2017年12月，日本制定《氫能基本戰略》。2018年7月，日本制定了《第五次能源基本計劃》，今年3月12日，日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省又發(fā)布了新版《氫能與燃料電池路線(xiàn)圖》，旨在到2030年將能源結構中氫能源的使用占比提高。

“氫”裝上路

為建設“氫能社會(huì )”，日本在多個(gè)領(lǐng)域發(fā)力，交通領(lǐng)域當仁不讓走在前列，日本汽車(chē)業(yè)加大力度研發(fā)各種氫能運輸工具。

比如，2014年豐田推出世界首款氫能量產(chǎn)車(chē)“未來(lái)”(MIRAI)，2020年12月，豐田宣布第二代MIRAI正式在日本市場(chǎng)上市，最高續航里程可達850公里。此外，2017年配備大容量氫燃料電池的巴士首次在日本投入運行。去年?yáng)|京奧運會(huì )期間，用于運動(dòng)員通勤的氫燃料電池車(chē)——包括MIRAI和氫燃料電池巴士的背后，是位于東京都江東區豐州的加氫站。該加氫站占地2000平方米，每小時(shí)可以為4臺燃料電池車(chē)提供氫氣，制造氫氣的原料則來(lái)自殼牌集團提供的碳中性液化天然氣。

用于物流的大型氫能源卡車(chē)是日本各大汽車(chē)公司積極研發(fā)的熱點(diǎn)。如2018年，豐田正式對外展示了第二代氫燃料電池卡車(chē)。作為零排放半掛卡車(chē)，這款車(chē)續航里程升級后達到483公里。今年2月，豐田汽車(chē)集團旗下豐田通商等公司在美國洛杉磯港，啟動(dòng)了氫燃料電池驅動(dòng)卡車(chē)和大型機械的實(shí)證項目。

與電動(dòng)車(chē)相比，氫能源車(chē)的充能時(shí)間更短，這使它在遠程交通工具方面具有優(yōu)勢。如今，日本把研發(fā)重點(diǎn)放在遠程交通工具上，例如氫能源飛機和快鐵，并明確了投入市場(chǎng)的目標。

東日本旅客鐵道株式會(huì )社(JREast)旨在于2030年推出氫能列車(chē)。據日本廣播協(xié)會(huì )(NHK)報道，今年3月末，這家企業(yè)在神奈川縣的一些路線(xiàn)上對“Hybari”列車(chē)開(kāi)展了相關(guān)測試。“Hybari”列車(chē)由JREast、日立公司和豐田汽車(chē)公司共同開(kāi)發(fā)。這款氫能列車(chē)的車(chē)頂上裝了氫氣箱，其中的氫氣被輸送到車(chē)體下部的燃料電池中，并通過(guò)與空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應產(chǎn)生電力。列車(chē)的最高時(shí)速可達到100公里。

該公司指出，雖然這款氫能列車(chē)的行駛速度稍遜于其他列車(chē)的120—130公里，成本也比一般列車(chē)高，但由于其搭載氫燃料與鋰離子電池，行駛途中不會(huì )排放任何廢氣與二氧化碳，燃料電池只會(huì )排出水，也不需要架設高架電纜或變電所，可大幅減少維護成本。

此外，川崎重工還與歐洲主要飛機制造商合作，研究氫動(dòng)力飛機。據日本《讀賣(mài)新聞》6月20日報道，川崎重工計劃開(kāi)發(fā)用于氫動(dòng)力飛機的零部件，并在2040年之前實(shí)際投入使用。據報道，川崎重工計劃向海外飛機制造商供應發(fā)動(dòng)機零件和油箱等部件，并計劃2030年起進(jìn)行陸上測試，預計到2050年時(shí)銷(xiāo)售額可達數百億日元。預計研發(fā)費用為180億日元，其中90%以上由政府支持的日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機構(NEDO)提供補貼。

仍面臨不少挑戰

據國際氫能委員會(huì )預測，在交通運輸領(lǐng)域，利用氫能每年預計可減少1/3的碳排放量。盡管氫燃料電池車(chē)的優(yōu)點(diǎn)十分突出，但要想大踏步發(fā)展，仍面臨不少難題。

最主要的是氫燃料價(jià)格較貴。目前不管是充電站的建設，還是化學(xué)催化成本都十分昂貴，這也是目前氫燃料電池車(chē)無(wú)法廣泛商業(yè)化的最主要的原因。

為降低氫燃料的成本，川崎重工建造了世界上第一艘運輸液化氫的專(zhuān)用船。據日本政府官網(wǎng)6月23日報道，今年2月，川崎重工的這艘液化氫運輸船成功地進(jìn)行了海上運輸示范試驗。該船裝載了澳大利亞生產(chǎn)的氫氣，然后通過(guò)海路運回日本神戶(hù)港。據英國路透社報道，日本計劃到2030年每年進(jìn)口30萬(wàn)噸氫，這艘液化氫運輸船無(wú)疑可以降低日本人使用氫燃料的成本。

氫能發(fā)展面臨的另一個(gè)問(wèn)題在于目前加氫站的數量較少，截至2020年底，日本共建成142座加氫站，數量明顯不足。

此外，氫能的成功與否最終可能取決于社會(huì )是否愿意為其付出代價(jià)，彭博社能源財經(jīng)預計，未來(lái)10年，全球將需要投入1500億美元才能將制氫成本降低到具有競爭力的水平。

(記者劉霞)

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