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新能源的國運之戰:中國電能VS日本氫能,誰賭對了?

日本通·2020-08-21 09:27:00·社會
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摘要:如何化解中國能源之憂。

本文來自微信公眾號:正解局(ID:zhengjieclub),日本通經授權發布。

新能源的國運之戰:中國電能VS日本氫能,誰賭對了?

豐田氫燃料電池概念車 ?Unsplash

◆ 日本選擇氫能,就是想徹底化解能源難題,移走懸在頭頂的劍。

誰是下一代新能源?

核能、風能、電能還是氫能?不同的國家,有不同的選擇。

不同的選擇,或將決定國家的發展前景,稱之為“國運之戰”,并不為過。

中國選擇電能,日本選擇氫能,誰賭對了?

  • 日本要實現“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現“氫社會”。

2017年12月出臺《氫能基本戰略》后,日本政府又于2019年3月公布《氫能利用進度表》,旨在明確至2030年日本應用氫能的關鍵目標:

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,降低氫氣供應成本,使其不高于傳統能源

目前,日本已經初步形成了相對完整的氫能產業鏈體系。

第一步,制氫。

日本主要依靠化石能源制氫和工業副產氫,由于國內氫氣供應無法自給自足,資源供應戰略重點是建立基于海外氫氣供給、可再生能源制氫以及區域氫氣供給的三大供應體系。

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進入運行階段,該制氫工廠通過1萬kW的制氫裝置來制造、儲藏和供應最大900噸的氫。驅動巨大制氫裝置的能源來自毗鄰的光伏發電設備和風能等可再生能源。

新能源的國運之戰:中國電能VS日本氫能,誰賭對了?

制造氫氣工廠示意圖

第二步,儲氫。

除常規的高壓儲運外,氫氣能源載體的開發利用是日本政府十大戰略創新工程之一,重點開發液化氫、液體有機化合物儲運氫和氨儲運氫3個方向。

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

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日本“儲運氫”工藝

第三步,用氫。

最常見的氫能使用領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燃機里燒掉(這叫氫內燃機汽車),而是讓氫在燃料電池中與氧發生反應,從而產生電能。

新能源的國運之戰:中國電能VS日本氫能,誰賭對了?

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的綜合續航里程將要達到700-750km。到2025年,還要把續航里程增加到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絡公司(JHyM)。

日本政府的目標是,到2025年,將有20萬輛燃料電池汽車上路行駛,到2030年,則達到80萬輛;燃料補給網絡包括900個加氫站,是目前的9倍左右。

日本首相安倍晉三在2019年的達沃斯論壇上宣布:

到2050年,將氫的生產成本至少降低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、規模化利用三個條件缺一不可。

從目前來看,氫能源技術尚不成熟。

但是,隨著技術迭代與更新,一旦三個條件正向循環,日本實現“氫社會”并非遙不可及。

  • 為什么選擇氫能?

日本選擇氫能,原因很復雜,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、便于貯存和運輸且安全性高等優勢,被認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生熔毀事故之后,日本對核能逐漸失去了興趣。

日本發展氫能源,有其天時、地利、人和。

別看日本島國資源匱乏,但氫能源環保、高效且制法多樣。只要在技術上實現領先,就能打破先天條件造成的限制。

新能源的國運之戰:中國電能VS日本氫能,誰賭對了?

四大制氫法

日本國土狹長、人口稠密,加氫站建設具有可行性: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。

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日本氫能路線圖

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

這個目標,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,日本冬季氣候嚴寒,鋰電池的低溫性能不如氫燃料電池系統,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,不占優勢。

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。

  • 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。

新能源的國運之戰:中國電能VS日本氫能,誰賭對了?

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,不單單是個技術問題,還是個商業問題,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用領域之一,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,實為兩種不同層次的能源。

氫能的地位,相當于石油、煤炭。電能的地位,要次一級。

說得更直觀點,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,日本常規能源極度稀缺,能源供應主要靠進口,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,移走懸在頭頂的劍。

如果日本賭對了,氫能產業將幫助日本擺脫對石化能源的依賴,站在新能源產業鏈的頂端。

這才是“國運之戰”。

再看中國。

中國具有國土面積大、能源分布不均衡等特點,電力生產及超、特高壓輸電技術領先,電力成為中國主要的二次能源,因此中國發展電動汽車具備得天獨厚的基礎條件。

這也是電動汽車在中國風生水起的原因。

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。

中國現在大力發展電動汽車,不能說是錯的。畢竟,這是一次難得的汽車工業彎道超車的機會。

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,電動車跟風而上,空有其表,沒掌握核心技術;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。

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*文章為作者獨立觀點,不代表日本通立場

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