▲美國紐約車(chē)展上的豐田MIRAI氫燃料電池汽車(chē)。
根據氣候變化《巴黎協(xié)定》的相關(guān)內容，日本政府將減排目標定為到2030年溫室氣體排放量比2013年降低26%。為了實(shí)現這一目標，日本政府提出將推廣普及氫能源、實(shí)現“氫能源社會(huì )”作為降低溫室氣體排放的一個(gè)重要抓手。
2017年12月，日本政府發(fā)布了“氫能源基本戰略”。該戰略從氫氣供給和氫氣使用兩個(gè)方面制訂規劃，分步驟列出了很多具體目標，包括到2030年將氫氣價(jià)格從每標準立方米100日元降至每標準立方米30日元;到2030年實(shí)現氫燃料電池汽車(chē)達到80萬(wàn)輛;氫氣加注站到2030年增至900個(gè);氫燃料電池巴士到2030年達到1200輛等等。
根據這一新能源發(fā)展基本戰略，日本計劃爭取到2030年打造氫再生能源的支柱地位和相關(guān)配套技術(shù)，構筑國際新能源供應鏈，將氫氣產(chǎn)量從目前每年4000噸提升到30萬(wàn)噸，制造成本降低2/3，在實(shí)證測驗基礎上建立氫發(fā)電商業(yè)產(chǎn)業(yè)體系，將日本國內的加氫站從目前的100所擴建至900所，將燃料電池汽車(chē)保有量提升至80萬(wàn)臺，將公交車(chē)及作業(yè)鏟車(chē)增加至1.2萬(wàn)臺，將家庭用發(fā)電設備提升至530萬(wàn)臺以上。長(cháng)期目標則是氫產(chǎn)量達到年產(chǎn)1000萬(wàn)噸以上，使氫發(fā)電成本降低至目前天然氣價(jià)格水平。特別是重點(diǎn)普及家用燃料電池發(fā)電成套設備，實(shí)現發(fā)電、取暖、熱水等配套聯(lián)產(chǎn)。
在政府的新能源戰略目標的指引下，日本產(chǎn)業(yè)界也在積極推動(dòng)氫能源的普及。2014年12月，豐田公司在日本國內發(fā)售了氫燃料電池車(chē)“MIRAI(未來(lái))”，受到業(yè)界廣泛關(guān)注。這是氫燃料電池車(chē)在全球首次面向普通消費者上市銷(xiāo)售。這款氫燃料電池車(chē)加氫3分鐘即可行駛650公里，在環(huán)保性能上與純電動(dòng)汽車(chē)類(lèi)似，但在續航里程上更勝一籌。截至目前，日本市場(chǎng)的兩款氫燃料電池汽車(chē)累計銷(xiāo)售3000臺，正在與混合電動(dòng)汽車(chē)一起成為內燃發(fā)動(dòng)機車(chē)輛的換代產(chǎn)品。
2015年豐田汽車(chē)公司提出將5680個(gè)燃料電池汽車(chē)技術(shù)專(zhuān)利免費開(kāi)放，其中關(guān)于氫氣生產(chǎn)技術(shù)加氫站建設技術(shù)的70件專(zhuān)利，無(wú)限期開(kāi)放;其他專(zhuān)利開(kāi)放至2020年。其目的是帶動(dòng)世界性氫燃料技術(shù)的普及發(fā)展，培養市場(chǎng)規模，以期將來(lái)在更大的市場(chǎng)中獲得利益。
橫濱—日本的氫能源實(shí)驗田
走進(jìn)橫濱港，你會(huì )遠遠到一個(gè)巨大的風(fēng)力發(fā)電機矗立臨海公園的邊上。與多設在海邊山頂風(fēng)力較好的一般風(fēng)力發(fā)電機不同，橫濱這個(gè)高78米、風(fēng)葉直徑80米的風(fēng)力發(fā)電機其實(shí)是該市與日本相關(guān)企業(yè)合作開(kāi)展的一項試點(diǎn)項目。即發(fā)電機所發(fā)的電用于電解水，進(jìn)而生產(chǎn)高壓氫氣，供應京濱臨海地區蔬菜水果批發(fā)市場(chǎng)的12輛氫燃料電池叉車(chē)。從風(fēng)能到電能再到氫能，整個(gè)過(guò)程只排出水，不排放溫室氣體和有害氣體。
這一項目是由神奈川縣、橫濱市、川崎市、巖谷產(chǎn)業(yè)株式會(huì )社、東芝公司、豐田汽車(chē)公司、橫濱國立大學(xué)等共同參與的項目，堪稱(chēng)日本式產(chǎn)官學(xué)聯(lián)合研發(fā)的典型代表。為爭取市民的參與和支持，風(fēng)力發(fā)電站建設資金除政府資助外，有55%的份額由橫濱市民購買(mǎi)債券集資而成。
▲東京都知事小池百合子推廣氫燃料電池公交車(chē)。
據介紹，橫濱市政府新辦公大樓將于2020年啟用。屆時(shí)全部電力、熱源將產(chǎn)自專(zhuān)門(mén)配備的氫能源發(fā)電機組。這是橫濱市積極推進(jìn)氫能源利用的一項舉措。此外，橫濱市政府還采購了13輛氫燃料電池汽車(chē)作為公務(wù)用車(chē)，計劃在今年再增添3輛氫燃料電池汽車(chē)作為公務(wù)用車(chē)使用。橫濱市還對購買(mǎi)氫燃料電池汽車(chē)的個(gè)人和企業(yè)進(jìn)行補貼。
橫濱是日本發(fā)展“氫能源社會(huì )”的一個(gè)縮影。在日本這樣一個(gè)能源自給率僅為6%的國家，氫能源因來(lái)源廣泛、燃燒熱值高、清潔無(wú)污染和適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，被視作21世紀最具發(fā)展潛力的清潔能源。日本積極發(fā)展氫能源的戰略就是旨在促進(jìn)日本能源結構轉型、保障能源安全和應對氣候變化。
氫能源普及仍存在瓶頸
在日本，偶爾會(huì )看到在加油站附近寫(xiě)有巨大的“H2”的標識，這就是氫氣加注站。由于從選址、建造到投入使用，加氫站的成本很高;與加油站相比，氫氣是被壓縮過(guò)的，在安全性、嚴密性等方面的要求更高。所以目前日本已經(jīng)建成投入使用的才有100處高壓氫氣加注站。
成本高、使用率低是制約日本實(shí)現氫能源基本戰略的主要瓶頸。在目前的技術(shù)水平上，氫氣生產(chǎn)過(guò)高，使得目前市場(chǎng)氫氣價(jià)格遠高于天然氣等常用能源價(jià)格，很難獲得能源市場(chǎng)上的一席之地。同時(shí)，提高氫發(fā)電效率的技術(shù)難題也急需解決。氫燃料電池汽車(chē)成本仍處“奢侈”行列。據了解，目前橫濱市內已擁有燃料電池汽車(chē)100臺，但市民購置價(jià)格的一半依靠國家、縣、市的財政補助。一輛售價(jià)670萬(wàn)日元的豐田“未來(lái)”燃料電池汽車(chē)，國家及神奈川縣補助金額297萬(wàn)日元，橫濱市政府補助25萬(wàn)日元。盡管如此，氫燃料電池車(chē)的普及速度仍遠顯不足，如果沒(méi)有這些財政補助新能源車(chē)難以普及。
近日有消息報道，日本政府決定增加補助金，加快加氫站建設速度，提前實(shí)現加氣站1000所的計劃，旨在徹底解決因加氫難而阻礙新能源汽車(chē)發(fā)展的瓶頸。將來(lái)，日本的氫能源發(fā)展有可能走上快行道。
日本最早生產(chǎn)汽油加油機、計量器的龍野公司，成功研發(fā)的高壓氫流量計量器，被稱(chēng)為最準確的流量檢測儀。公司社長(cháng)龍野廣道先生稱(chēng)，氫燃料的普及將帶動(dòng)世界能源產(chǎn)業(yè)革命，今后隨著(zhù)家庭氫燃料電池的普及，運輸、供應、測量也將成為后加油站時(shí)代的主力產(chǎn)品。
