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新能源的國運(yùn)之戰(zhàn)：中國電能VS日本氫能，誰賭對了？

發(fā)表時間：2022-01-03　次數(shù)：536　作者：正解局

◆日本選擇氫能，就是想徹底化解能源難題，移走懸在頭頂?shù)膭Α?

正解局出品

誰是下一代新能源？

核能、風(fēng)能、電能還是氫能？不同的國家，有不同的選擇。

不同的選擇，或?qū)Q定國家的發(fā)展前景，稱之為“國運(yùn)之戰(zhàn)”，并不為過。

中國選擇電能，日本選擇氫能，誰賭對了？

01

日本要實(shí)現(xiàn)“氫社會”

日本是最重視氫能利用的國家，提出要在全球率先實(shí)現(xiàn)“氫社會”。

2017年12月出臺《氫能基本戰(zhàn)略》后，日本政府又于2019年3月公布《氫能利用進(jìn)度表》，旨在明確至2030年日本應(yīng)用氫能的關(guān)鍵目標(biāo)：

到2025年，使氫燃料電池汽車價格降至與混合動力汽車持平

到2030年，降低氫氣供應(yīng)成本，使其不高于傳統(tǒng)能源

目前，日本已經(jīng)初步形成了相對完整的氫能產(chǎn)業(yè)鏈體系。

第一步，制氫。

日本主要依靠化石能源制氫和工業(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。

2019年10月，全球最大的制氫氣工廠——日本福島氫能源研究站完成建設(shè)進(jìn)入運(yùn)行階段，該制氫工廠通過1萬kW的制氫裝置來制造、儲藏和供應(yīng)最大900噸的氫。驅(qū)動巨大制氫裝置的能源來自毗鄰的光伏發(fā)電設(shè)備和風(fēng)能等可再生能源。

制造氫氣工廠示意圖

第二步，儲氫。

除常規(guī)的高壓儲運(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)化合物儲運(yùn)氫和氨儲運(yùn)氫3個方向。

2019年3月，日本JXTG能源公司、千代田化工建設(shè)公司及東京大學(xué)與澳大利亞昆士蘭科技大學(xué)合作，在全球首次成功驗證了先在澳大利亞低成本制造有機(jī)氫化物后，然后再在日本提取氫的技術(shù)。

日本“儲運(yùn)氫”工藝

第三步，用氫。

最常見的氫能使用領(lǐng)域便是氫燃料電池汽車。

這里解釋下，氫燃料電池汽車，不是將氫像石油一樣在內(nèi)燃機(jī)里燒掉（這叫氫內(nèi)燃機(jī)汽車），而是讓氫在燃料電池中與氧發(fā)生反應(yīng)，從而產(chǎn)生電能。

氫動力汽車功能框圖

氫燃料電池汽車代表作是豐田的Mirai、本田的Clarity燃料電池乘用車。

豐田明確表示，第二代豐田Mirai的綜合續(xù)航里程將要達(dá)到700-750km。到2025年，還要把續(xù)航里程增加到1000km。

為了給氫燃料電池汽車配套，日本大力建設(shè)加氫站。

早在2013年，日本就著手完善商用加氫站，并于2018年成立了日本加氫站網(wǎng)絡(luò)公司（JHyM）。

日本政府的目標(biāo)是，到2025年，將有20萬輛燃料電池汽車上路行駛，到2030年，則達(dá)到80萬輛；燃料補(bǔ)給網(wǎng)絡(luò)包括900個加氫站，是目前的9倍左右。

日本首相安倍晉三在2019年的達(dá)沃斯論壇上宣布：

到2050年，將氫的生產(chǎn)成本至少降低90%，使其比天然氣更便宜。

推廣和普及氫能源市場，低成本制氫、供給鏈完善、規(guī)?；萌齻€條件缺一不可。

從目前來看，氫能源技術(shù)尚不成熟。

但是，隨著技術(shù)迭代與更新，一旦三個條件正向循環(huán)，日本實(shí)現(xiàn)“氫社會”并非遙不可及。

02

為什么選擇氫能？

日本選擇氫能，原因很復(fù)雜，偶然中又隱含著必然。

首先要知道，氫能源具有儲量大、效率高、沒有溫室氣體排放、便于貯存和運(yùn)輸且安全性高等優(yōu)勢，被認(rèn)為是未來能源替代的終極解決方案。

除了氫能，核能也是一個選項。不過，2011年福島第一核電站發(fā)生熔毀事故之后，日本對核能逐漸失去了興趣。

日本發(fā)展氫能源，有其天時、地利、人和。

別看日本島國資源匱乏，但氫能源環(huán)保、高效且制法多樣。只要在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先，就能打破先天條件造成的限制。

四大制氫法

日本國土狹長、人口稠密，加氫站建設(shè)具有可行性：一個加氫站覆蓋100平方公里左右的面積，就算僅僅將加氫站在日本沿海布局，也基本可以滿足日本加氫的需求了。

同時，由于日本人均收入高，家庭布局小型制氫站也成為一個可能性，這是“氫能社會”的微觀元素。

日本氫能路線圖

發(fā)展氫能源，還能削減CO2排放，幫助日本完成自主減排目標(biāo)。日本政府承諾的CO2減排目標(biāo)是2030年度比2013年削減26%，到2050年要削減80%。

這個目標(biāo)，僅靠減排很難完成，用氫能源取代化石能源，是一條捷徑。

僅從新能源汽車的角度看，日本選擇氫能而非電能，還有以下兩個原因：

其一，日本冬季氣候嚴(yán)寒，鋰電池的低溫性能不如氫燃料電池系統(tǒng)，這也是日本不廣泛推廣純電動車的重要緣由。

其二，在純電動汽車上，日本起步晚于美國、中國企業(yè)，不占優(yōu)勢。

此外，純電動汽車的核心部件電池，需要稀土材料。日本保有量少，只能大量進(jìn)口，這又是日本的一個短板。

綜合各種因素，日本這才選擇了氫能源。

03

誰賭對了？

電動汽車與氫燃料電池汽車，美國、中國、歐洲青睞前者，日本則堅定不移地選擇后者。

哪個更好？哪個才是未來？

這個話題，公說公有理婆說婆有理。

行駛在東京街頭的豐田氫能源公交車

這里，正解局不做辨析。

一是因為，這個問題太大，不單單是個技術(shù)問題，還是個商業(yè)問題，寥寥幾句，無法說透。

二是因為，這個問題太小，汽車只是新能源的應(yīng)用領(lǐng)域之一，而非全部。

相對于燃油車，電動汽車和氫燃料汽車雖然同為新一代汽車，但是，電能與氫能，實(shí)為兩種不同層次的能源。

氫能的地位，相當(dāng)于石油、煤炭。電能的地位，要次一級。

說得更直觀點(diǎn)，如果解決了氫能問題，就能減輕對石油、煤炭的依賴；如果選擇電能，還得考慮電從哪里來，最終還可能依靠石油、煤炭。

電動汽車問題，背后是一個汽車小問題。

氫燃料電池汽車問題，背后是一個能源大問題。

眾所周知，日本常規(guī)能源極度稀缺，能源供應(yīng)主要靠進(jìn)口，目前能源自給率不足17%，能源安全壓力極大。

日本選擇氫能，就是想徹底化解能源難題，移走懸在頭頂?shù)膭Α?

如果日本賭對了，氫能產(chǎn)業(yè)將幫助日本擺脫對石化能源的依賴，站在新能源產(chǎn)業(yè)鏈的頂端。

這才是“國運(yùn)之戰(zhàn)”。

再看中國。

中國具有國土面積大、能源分布不均衡等特點(diǎn)，電力生產(chǎn)及超、特高壓輸電技術(shù)領(lǐng)先，電力成為中國主要的二次能源，因此中國發(fā)展電動汽車具備得天獨(dú)厚的基礎(chǔ)條件。

這也是電動汽車在中國風(fēng)生水起的原因。

但也要看到，中國原油對外依存度超過70%，天然氣對外依存度超過45%，能源安全不比日本好多少。

中國現(xiàn)在大力發(fā)展電動汽車，不能說是錯的。畢竟，這是一次難得的汽車工業(yè)彎道超車的機(jī)會。

但要知道，只靠電能，無法解決中國的能源安全之憂。

怕就怕，一方面，電動車跟風(fēng)而上，空有其表，沒掌握核心技術(shù)；另一方面，氫能無暇問津，大幅度落后。

那真是，撿了爛芝麻，丟了西瓜。