客观日本

日本外邀欧盟制定氢能国际规则,内联400企业建立氢能基金

2024年06月13日 能源环境

对于日本氢能源开发的观察者来说,六月初《日本经济新闻》的两则报导值得关注。

6月2日的报导题为“日欧以国际规则安全性等为主导开拓市场”(日EU、水素活用へ国際ルール安全性など主導し市場開拓)。该文开宗明义:日本和欧盟(EU)为了普及被认为是下一代燃料的燃料氢,着手制定制造装置和运输技术等的国际规格,制定保证氢气纯度和安全性的标准。通过主导制定利用氢能的规则,防止中国等国产能过剩倾销,提高日欧的国际竞争力。

6月4日的报导题为“1500亿日元民间基金,在IPEF框架内用于完善氢气供给网” (水素の供給網整備へ1500億円の民間基金IPEF枠も)。该报导指出:由川崎重工业等400多家民间企业和团体组成的日本联合,将在2024年度上半年设立氢基金,预计规模为1500亿日元。日本将构筑日美澳等14个国家加入的新经济圈构想“印度-太平洋经济框架(IPEF)”区域内的优先投资框架,支持与日本相关的大规模国际投资项目的实施,提高区域内的与经济安全保障相关的脱碳供应链(供给网)。

《日本经济新闻》如此密集报道氢能源领域,实属少见。究竟日本的氢能源开发技术与市场前瞻如何,本文就来梳理一番。

(一)氢能技术的开发史

日本虽然在氢能技术的开发上走在世界前列,但并不是世界上最早掌握氢能技术的国家。然而日本现在在氢能制造技术和燃料电池技术上具有优势,对实现氢能社会的技术开发,扮演着重要的角色。

・ 1766年: 英国的亨利·卡文迪许首次发现了氢气。

・ 1800年: 法国的尼古拉·路易·博克兰将氢命名为“hydrogen”。

・ 1838年: 英国的威廉·格罗夫开发了世界上第一个燃料电池。

・ 1939年: 美国通用电气公司开发出了世界上第一个商用燃料电池。

・ 20世纪70年代: 日本开始致力于氢制造技术和燃料电池技术的开发。

・ 20世纪90年代: 日本开发出了世界上第一辆燃料电池汽车

日本在氢能制造技术和燃料电池技术上具有优势。作为氢气的制造方法,日本在天然气改性和煤气化等技术上领先,在燃料电池的性能和耐久性方面也超人一头。

(二)日本燃料电池汽车的开发利用以及与海外的对比

日本政府以到2050年实现碳中和为目标,正在推进燃料电池汽车的开发。在2023年10月制定的《氢基本战略》中,目标是到2030年燃料电池汽车的累计销量达到80万辆。在2030年之前构建320个加氢站。为此,政府投入了大量研发经费,支持燃料电池汽车的技术发展。

日本主要的汽车制造商都在积极开发燃料电池汽车。丰田在2014年推出了世界首款量产型燃料电池汽车“MIRAI”,接着又于2023年10月推出了第二代MIRAI;本田在2016年推出了燃料电池汽车“CLARITY FUEL CELL”,2021年停售,但于2023年11月推出了第二代CLARITY燃料电池车;日产早在2002年便开始路试燃料电池汽车“X-Trail FCV”,2017年开始商业销售,2018年据说因氢供应不足冻结了开发计划,2023年12月又重新开始销售第二代X-Trail FCV。

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丰田氢燃料电池汽车:MIRAI

截止2023年12月,日本燃料电池汽车和加氢站现状如下。

燃料电池汽车:公路行驶数量约3,000辆。主要车型为: 丰田“MIRAI”、本田“CLARITY FUEL CELL”、日产“X-Trail FCV”;加氢站:运转数约160处,目标为到2030年达到320处。

从目前的进展情况可以看出,燃料电池汽车的数量虽然有增加的趋势,但是与电动汽车相比仍然是少之又少;加氢站的数量在增加,但还远远不够。特别是在地方城市,加氢站数量少,阻碍了燃料电池汽车的普及;燃料电池汽车的技术开发正在取得进展,实现了成本的降低和性能的提高;政府为促进燃料电池汽车的普及,正在实施补贴和税收优惠等政策。

影响燃料电池车普及的课题有以下几个原因。首先是成本。燃料电池汽车与电动汽车相比,成本高是一大课题;其次是基础设施。由于加氢站建设滞后,燃料电池汽车的使用范围受到限制;第三是氢的供给。由于氢的供给量少,也阻碍了燃料电池汽车的普及。

那么,海外的燃料电池车的开发与利用处于怎样的状况呢?

在欧盟,氢燃料电池汽车和加氢站的数量远远少于日本。准确的数字因国家和地区而异,不能一概而论,截止2023年12月的数据如下。氢燃料电池汽车公路行驶数量:估计在1,000辆以下。在欧盟,燃料电池汽车的开发和普及情况远不如日本。主要的汽车制造商都在致力于电动汽车,而燃料电池汽车的开发却很缓慢。加氢站的运转数: 估计在100处以下。欧盟的加氢站建设比日本落后。特别是由于加氢站网络建设不完善,燃料电池汽车的使用范围受到限制。

美国的氢燃料汽车虽然在公路上行驶,但数量非常有限。丰田“MIRAI”和本田“CLARITY FUEL CELL”等部分厂商也有销售,但与电动汽车相比普及率较低;加氢站截止2023年12月,约有50个。以加利福尼亚州为中心,一部分州正在进行建设。

中国的氢燃料汽车虽然在公路上行驶,但数量有限。中国政府正在战略性地推进氢能,国内厂商也在推进氢燃料汽车的开发;加氢站截止2023年12月,约有100个。中国政府正在积极推进加氢站的建设,预计今后会不断增加。

通过以上对比,可以看出尽管氢能的进展缓慢,但日本在氢燃料汽车的开发与利用方面仍领先于世界。

(三)日欧合作的迫切性与前景

氢能蕴藏着为实现脱碳化社会做出巨大贡献的可能性,阻碍氢燃料电池汽车发展的共同因素为成本、基础设施、氢供应。世界各国都在加快氢能的发展,当务之急是制定国际规则。日本寻求与欧盟的合,因为日本和欧盟在氢技术开发方面各有优势。

日本的优势在于氢气制造技术和燃料电池技术方面,欧盟则在氢气储存技术和基础设施建设方面有优势。通过两者的合作,可以加快实现氢社会的技术开发和基础设施建设。

为了普及氢能,确保安全的利用和公平的交易的国际规则必不可少。制定有关氢的安全性、质量、交易、运输等方面的规则尤为重要。欧盟在制定国际标准方面有着丰富的经验。日欧联手主导氢能领域的国际规则制定,旨在加速实现氢能社会,促进市场开拓。但是,国际规则的制定需要协调各个国家和地区的利益关系,日欧在谋求国际协调的同时,推进氢能领域的国际规则的制定是很重要的。

(四)民间企业的参与

要实现氢能社会,只有政府层面的协调还远远不够,要解决遏制氢能源开发利用的瓶颈(成本、基础设施、氢供应),民间企业的参与是不可或缺的。民间资金的氢供给网建设,配合政府的政策,才有可能实现氢社会。

这次融合400多家企业的1500亿日元民间基金的川崎重工在氢能源开发的产业链上有着举足轻重的地位。在制氢(电转氢)、液化氢运送(超低温贮藏与运送以及海上运输压缩氢气托车)、燃气轮机技术、氢燃气轮机热电联产系统等方面都积蓄了雄厚的技术底蕴

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川崎重工神户液化氢装卸实证工厂

由于氢能领域的发展前景广阔,很多企业都在推进氢能相关事业的投资。构建氢能的制造、储存、运输、利用等整个氢能价值链的趋势日益活跃。日本国内在整个氢能产业链上结集了大量的民间企业,如果能将市场扩大到IPEF(印度-太平洋经济框架)之内,则为未来留下了拓展的空间。

氢在燃烧时不排放CO2,因此作为替代化石燃料的清洁能源被寄予厚望。氢能技术可广泛应用于汽车、发电、制铁等产业领域,强化氢能产业链等于强化一国的产业竞争力。日本在该领域接连推出的举措能否收到预期的效果,值得继续关注。

供稿 / 戴维
编辑 JST客观日本编辑部