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氢能大国崛起系列——日本

导读: 经过十余年的孕育和发展,日本“氢能社会”战略已被逐步转化为国民意识,在全民参与的背景下,日本已经晋升为全球氢能源市场的顶尖竞争者。

在全球面临环保压力和能源危机的严峻背景下,开发替代传统能源的新型清洁能源被视为摆脱困局的首要突破口。与此同时,氢能凭借着出色的储量、比能量密度优势及广泛的技术适应性,在众多能源选择中脱颖而出,被世界各国视为未来最具发展前景的新能源之一。

但开发有先后,进展分快慢,究竟哪国能在新一轮的能源大战中率先占领高地,从而在未来的能源格局中赢得更多话语权?

该系列文章将从氢能产业政策及产业链环节发展情况,客观介绍日本、韩国、欧洲、美国、中国等多个国家/地区在氢能领域的整体实力及发展潜能。

众所周知,日本国内地域狭小、资源匮乏,导致其能源危机感一直十分强烈,因此相较其他各国,日本的能源选择嗅觉也更为敏锐。

早在1973年第一次石油危机爆发时,日本就成立了“氢能源协会”,号召研究人员展开氢能源技术研讨和技术研发。

2009 年,日本发布《燃料电池汽车和加氢站 2015 年商业化路线图》,再次明确了日本燃料电池的商业化进程。

成熟的产业政策和财政支持

从能源供给安全、经济效益提升的角度出发,2013年日本政府推出“日本再复兴战略”,重议了国内燃料电池车的相关规章制度,明确提出推动家庭用燃料电池的普及,把发展氢能源提升到国策的高度。

次年,日本内阁会议正式通过全新的“能源基本计划”,确定将氢能视为未来二次能源的核心,提出了实现氢能社会的构想。

在这一构想中,日本强调了基础设施的完善,提出以四大都市圈为中心,在2015年内建成约100所加氢站,对包括氢气制造、存储、运输及氢能发电在内的氢气利用技术加大战略性投入,并制定了一系列明确的氢能源目标,如:到2020年开始正式导入家用氢气发电,实现独立可供的商业化加氢站点等。

与此同时,日本民间企业和相关团体成立的“燃料电池使用化推进协商会”应运而生,旨在大力推进燃料电池普及并实现燃料电池产业实用化。在该协商会发布的“氢气-燃料电池战略路线图”中,氢能社会的实现被分为三个阶段:

第一阶段迅速扩大氢气的利用,目标在2025年左右,实现燃料电池车与混合动力车同价竞争;

第二阶段正式导入氢气发电,目标在2030年左右达成;

第三阶段实现二氧化碳总量不受限制,即在2040年左右,实现二氧化碳自由化氢气制造。

伴随政策层面的持续落地,日本政府在氢能基础设施建设、关键技能研发、产品应用推广等领域投入了巨额的财政支持。

统计数据显示,仅2010-2015年间,日本政府就向日本新能源产业的技术综合开发机构(NEDO)投入资金高达529.8亿日元。

应用推广层面,日本对购买燃料电池车的消费者提供丰厚的购车补贴,售价670万日元/辆的丰田Mirai,补贴202万日元/辆;售价709万日元/辆的Clarity Fuel Cell,补贴208万日元/辆。

最新的数据显示,2017年全年,日本政府为氢能和燃料电池提供的资金总额超过390 亿日元补贴,2018年日本在该领域的财政预算也高达300 亿日元。

就目前而言,日本对氢能和燃料电池的支持力度超过了其他所有国家。

技术研发全面占优

政府层面的大力推动促使日本国内氢能与燃料电池领域的研究大兴,研发方向涉及制氢、储存、电堆、关键配件、整车等产业链各个环节。

NEDO、丰田、本田、日产、三洋电机、旭化成、松下电器、东芝等企业在氢能与燃料电池技术/产品研发层面成果斐然,相关技术在亚洲乃至世界均处于绝对领先的地位。

作为上述企业中的典型性代表,NEDO和丰田在氢能与燃料电池领域的成就不可忽视。

NEDO自1981年着手燃料电池研究,2000 年在日本政府的支持下展开燃料电池相关技术研究,涉及领域包括磷酸燃料电池(PAFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)和固体高分子燃料电池(PEFC)、氢发电、氢的制造/储藏/运输、氢能源利用等。

深受日本政府器重的NEDO,在1993年牵头设立了为期10年的“氢能源系统技术研究开发”综合项目,将国有科研机构和民间会社联系起来,共同参与氢能与燃料电池的研发和商业化运用,对日本政府“全民兴氢”策略的展开起到了至关重要的作用。

如今在氢燃料汽车领域地位斐然的丰田,对燃料电池车的开发积累也始于20世纪90年代。

2002年,日本政府启用了丰田和本田公司的燃料电池展示车,随后5年,丰田FCHEV获得了国内认证,并在续航里程、低温起动性能方面获得持续提升;2014年,丰田首款量产燃料电池汽车 Mirai 正式上市发售,开始接受市场的考验。

迄今为止, Mirai全球销量已达5300,占全球燃料电池乘用车总销量九成以上。

在日本政府与民间的协同下,日本从制氢到氢燃料电池汽车制造的整个产业环节,都拥有着极强的技术实力。

截至 2017 年 3 月,日本氢能与燃料电池领域的优先权专利数量达 66971 个专利族,全球占比 56%,牢牢把控着全球专利排名第一的地位,且在多个关键技术上均处于绝对领先,技术全面,没有明显短板。

事实上,经过十余年的孕育和发展,日本“氢能社会”战略已被逐步转化为国民意识,在全民参与的背景下,日本氢能产业规模不断壮大,产业链趋于完善,相关产品/技术实力积累雄厚,日本已经晋升为全球氢能源市场的顶尖竞争者。

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