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日本“氫能社會”目標能否實現(xiàn)?

2021-01-03 13:59  來源:國際能源小數(shù)據(jù)  瀏覽:  

日本Nikke Asia發(fā)表文章介紹日本氫能利用的進展。日本目前擁有世界上最大的加氫站網(wǎng)絡,總共有135個氫站,得到大量補貼,這象征著日本政府對氫能未來的信心,期冀在在世界氫能商業(yè)化競賽中領導世界。

日本對氫的迷戀可以追溯到20世紀70年代的石油危機時期。當時,作為“陽光計劃”(Sunshine Project)的綠色能源計劃的一部分,日本科學家對氫進行了廣泛的研究,也包括太陽能和風能。

從那時起,日本政府一直在穩(wěn)步投資于氫能技術。例如,2020年日本政府有700億日元的預算用于推廣氫能研發(fā),經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省已安排從4月份開始的下一個財政年度提供848億日元,其中超過300億日元用于補貼購買氫燃料電池汽車,以及建立加氫站。2014年,日本以第一款商用氫動力車豐田Mirai(日語意為“未來”),本田汽車隨后于2016年推出了Clarity燃料電池,本月豐田又推出了備受期待的新一代Mirai。
與此同時,該船由日本川崎重工制造的世界上第一艘“氫航母”在日本西部的港口城市神戶于去年下水。該船在零下253攝氏度的極低溫度下運載液態(tài)氫,將于2021年開始從澳大利亞向日本運送氫氣。到2030年,川崎重工的目標是擁有兩艘能為日本帶來22.5萬噸氫氣的船舶,足以為每年運行1萬公里的300萬輛燃料電池汽車提供動力。

雖然日本是第一個在氫能領域下大賭注的國家,但其他國家也開始追趕,未來幾年將顯示日本在這項技術上的早期領先地位是否會保持不變。咨詢公司環(huán)球能源研究所(Universal Energy Research Institute)總裁金田武史批評說,日本在氫能領域的投資是由大公司主導的,而這些公司在新技術方面進展不快。其他國家正在迎頭趕上。日本公司需要十年時間才能推出商業(yè)產(chǎn)品,與此同時,世界其他地區(qū)的能源則由初創(chuàng)公司(初創(chuàng)公司)主導。

氫能的批評者把焦點放在成本問題上。生產(chǎn)純電池驅(qū)動汽車的特斯拉將氫燃料電池視為一項競爭性技術。特斯拉的創(chuàng)始人埃隆·馬斯克認為燃料電池是“傻瓜電池”,他稱氫動力汽車是一個“令人難以置信的愚蠢”想法。
雖然氫的成本繼續(xù)下跌,但還不夠快。日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省估計,氫的成本最終需要降到每正常立方米20日元才能實現(xiàn)商業(yè)化,幾乎與液化天然氣持平。2017年的價格是每立方米100日元,是目標值的5倍。即使每輛車補貼超過100萬日元,燃料電池汽車對使用者來說還是一個昂貴的選擇。

豐田剛剛推出的Mirai(無補貼)售價為710萬日元,是電動日產(chǎn)聆風330萬日元的兩倍。給Mirai的油箱加滿油要花6776日元行駛850公里,而給一輛行駛里程較短的電動車尼桑聆風(Nissan Leaf)充足油的費用僅為1860日元左右。電動車的缺點是充電需要大約一個小時,而Mirai只需要3分鐘。

甚至氫能的擁護者也承認,氫可能不是為輕型汽車提供動力的最有效的方式。燃料電池用于大范圍和長距離運輸,電動汽車在小型和短程方面效率更高。例如,電池在儲存大量能量時通常體積大而笨重。燃料電池可以更緊湊,也更適合長期儲存(幾周甚至幾年)。

氫能被視為綠色經(jīng)濟的關鍵因素,因為它可以填補鋼鐵生產(chǎn)和大眾運輸?shù)瓤稍偕茉措y以實現(xiàn)電氣化的行業(yè)作為替代燃料的空白。例如,日本跨國公司東芝正關注鐵路和船舶燃料電池的需求。另一種可能是發(fā)電站。日本千代田工程公司(Chiyoda)氫供應鏈開發(fā)總經(jīng)理長井正樹說:“要實現(xiàn)氫的大量使用,就必須將其用于發(fā)電。”只有在那之后,不同需求的氫市場才會更大。

氫能樂觀主義者堅持認為,燃料電池汽車和電動汽車一樣可行,解決成本問題主要是規(guī)模問題。日本政府目前的目標是,如果市場足夠大,經(jīng)濟上可行的每立方米20日元的水平是可能的。如果日本東京奧運會能夠如期舉行,將是日本烏托邦式的“氫能社會”的一個展示會,奧運村的一部分將配備使用氫氣發(fā)電的燃料電池用于照明和空調(diào),而游客將乘坐氫燃料巴士前往東京各個地區(qū)。

橫濱國立大學退休教授大田賢一郎說:“氫能社會的生活不一定非得大不相同,如果每個人都能在不知情的情況下安全地使用氫氣,那就太完美了。”
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