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日本“氫能社會”目標能否實現?

2021-01-03 13:59  來源:國際能源小數據  瀏覽:  

日本Nikke Asia發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,經濟產業省已安排從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產品,與此同時,世界其他地區的能源則由初創公司(初創公司)主導。

氫能的批評者把焦點放在成本問題上。生產純電池驅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。
雖然氫的成本繼續下跌,但還不夠快。日本經濟產業省估計,氫的成本最終需要降到每正常立方米20日元才能實現商業化,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)。

氫能被視為綠色經濟的關鍵因素,因為它可以填補鋼鐵生產和大眾運輸等可再生能源難以實現電氣化的行業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。另一種可能是發電站。日本千代田工程公司(Chiyoda)氫供應鏈開發總經理長井正樹說:“要實現氫的大量使用,就必須將其用于發電。”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模問題。日本政府目前的目標是,如果市場足夠大,經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電的燃料電池用于照明和空調,而游客將乘坐氫燃料巴士前往東京各個地區。

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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