如何邁進“氫能社會”

文／劉芷溪

日本氫能發展世界領先，我國應在制定氫能標準和規劃、人才隊伍和國際合作方面進一步加強。

由于化石能源幾乎完全依靠進口，多年以來，發展氫能是日本能源轉型的首選，福島核事故以后更是加快了氫能替代的步伐。目前已經在燃料電池汽車、家庭熱電聯供等領域取得一定的成效，并首次推出了“氫能社會”的概念。如今，日本的氫能源車已經到了量產的階段，加氫站目前已建成160 座，計劃到2030 年建成900 座加氫站，實現氫能發電商業化。

日本氫能的快速發展得益于完善的法律法規、政府的資金扶持及廣泛的國際合作，但也存在成本過高、高度依賴政府補貼等問題。中國應該通過完善氫能標準和規劃、擴大氫能人才隊伍和加強國際合作等方式促進氫能產業的健康發展。

國家出臺更多政策

日本的氫能源，是從上世紀90 年代開始研發的，直到2014 年生產出了第一代氫能源實驗車，于2016 年正式推出了第一代氫能源車“MIRAI”。到目前為止，在日本和美國等市場已經銷售了1.6 萬多輛。

日本實現氫能快速發展，與之將氫能發展上升到國家戰略層面分不開。2013年，日本推出《日本再復興戰略》把發展氫能提升為國策，并啟動加氫站建設前期工作，并提出建設“氫能社會”愿景，以擺脫能源困境，確保能源安全。2014年成立氫能/燃料電池戰略協會，公布《氫能/燃料電池戰略發展路線圖》，詳細描述了氫能研發推廣的三大階段及戰略目標。2017 年12 月出臺《氫能基本戰略》，2019 年3 月公布《氫能利用進度表》，均明確2025 年前快速擴大氫能使用范圍，使氫燃料電池汽車價格降至與混合動力汽車持平。2019 年9 月出臺《氫能和燃料電池技術開發戰略》，重點發展燃料電池、氫能供應鏈和電解水三大領域。并提出，到2030 年建成900 座加氫站，實現氫能發電商業化。到2050 年燃料電池汽車全面普及、燃油汽車全面停售的“氫能社會”國家戰略及其具體行動計劃。

經過短短幾年的實踐與再認識，日本就將發展氫能由首選提升為國策，進而提升為國家戰略，努力實現“氫能社會”。在中國，發展氫能雖然也越來越受到重視，但重視程度與日本比還有差距。誠然，日本是化石能源極度匱乏的國家，這也是其格外重視發展氫能的重要原因。但中國油氣能源對外依賴程度比日本好不到哪兒去，沒有質的區別。雖然2019年我國已將氫能發展寫入《政府工作報告》，已在即將出臺的《能源法》中將其列為一類能源，相關規劃和標準也在陸續出臺，不少地區都踴躍比肩發展氫能，但從重視程度、整體規劃、投入力量、發展程度、技術先進性看，與日本相比均有差距。因此我國應在國家層面對發展氫能的更加重視，應將其上升到國家戰略層面，進一步出臺相關政策，如政府補貼，碳稅征收、發展交易等，以刺激促進氫能發展。

激勵和人才很重要

日本的燃料電池在商業化應用方面世界領先，特別是燃料電池汽車，豐田、本田在全球燃料電池車市場占比最高，是全球燃料電池車的重要推動者。

燃料電池車的普及離不開加氫站的投資建設，加氫站密度目前世界排名第一。截至2020 年底，日本公共加氫站數量為160 座，2025 年計劃達到320 座，2030 年要增加到900 座，到2050 年加氫站的經濟效益將超過加油站，并逐步替代加油站。

日本主要通過政府高額補貼和企業聯合開發兩種方式來加快加氫站戰略布局。為了推進加氫站建設，日本的基礎設施公司負責加氫站的投資和建設成本，同時，中央政府也將進行補貼，在加氫站實現獨立運營之前籌集所需資金，減輕基礎設施公司的初期投資負擔，以此促進更多公司更加廣泛地參與加氫站業務。

其實不僅是加氫站，為了促進燃料電池普及使用，日本對燃料電池車購買、家庭用燃料電池系統均進行補貼。不得不說，日本的氫能產業發展離不開政府補貼，但高度依賴公共財政支持，尚不具有競爭力。我國在促進氫能發展的同時，應多制定一些激勵扶持政策，促進私營投資，擴大氫能發展的資金來源，由此加強在基礎設施領域的投資。除激勵政策以外，我國在氫能發展的人力資源方面比較匱乏，沒有足夠的燃料電池專家，也很少有大學提供相關課程。加氫站的維護、運營、氫燃料電池技術的安裝和運行均需要高度先進的基礎設施和熟練的技術人員。氫能專業人才的欠缺，會阻礙我國氫能產業的健康發展。

綠氫放國內，棕氫放海外

日本氫能發展的最終目標是走向無CO2排放制氫，特別是通過可再生能源制氫，形成整個生命周期的零碳排放。但由于日本的氣象條件和地形的復雜，其可再生能源成本遠高于世界平均水平。因此，應用碳捕獲和儲存（CCS）技術開發海外低成本化石能源制氫，以及利用海外可再生能源獲得氫能，是日本氫能戰略的主要目標之一，也是日本實現氫能社會的關鍵。為了從海外獲得低價、無污染的氫能，日本已經開始與澳大利亞進行全球首家褐煤制氫試點項目。在澳大利亞建立基地，這是氫商業化過程的關鍵一步，將澳大利亞的褐煤氣化，再液化，并制造大型液氫運輸船，將液氫運回日本。

●供圖/視覺中國

可見，為凈零排放計劃，日本布局將綠氫制備置于國內，將棕氫制備置于海外；將藍天和凈零留在國內，將大量CO2埋藏在海外。我國雖然是氫氣生產大國，產能達到2500 萬噸/年，但大多數氫為藍氫，且主要用于煉油各個工藝過程的加氫改制；或少量煤制棕氫，更多地不是用于能源轉型。由此，僅靠國內自產綠氫、藍氫，肯定不夠用，也需要兩種資源并行利用。當然我們發展氫能不能刻意將CO2留在海外，綠氫、藍氫和棕氫均可利用、以補足國內的不足。