日本氢能实践：建全球供应链，发挥企业联盟效果

当时，气候危机、地缘政治、俄乌战役、新冠疫情等多种要素影响下，各国正加速推行氢能，经过保证本钱效益、用氢安全的解决方案，更大规划地推行氢能工业落地。

日本在动力安全方面一向都有紧迫感。上世纪70年代，日本就开端进行氢技能的研制。福岛核泄漏事情后，时任总统安倍晋三提出建造“氢能社会”的方针。2017年，日本拟定的《氢能根本战略》中提出，“将在2030年前后树立商业规划的供给链，每年收购约300万吨氢气，完结约30日元/Nm3的氢气本钱。”

日本在氢能范畴的野心不只为完结气候方针所驱动，而是将氢视作能够引领国际的技能和范畴，成为全球第一个氢经济体，并期望在全球商场把握满足的话语权。

为此，以丰田、川崎重工为首的大企业都在不断迭代技能，也在拟定一些战略以不断下降本钱。降本钱，另一关键是规划化运用。日本的战略是经过与供需双方的协作来添加氢气引进量。2021年10月更新的日本第六版动力战略方案提出，2030年氢能在动力结构中的占比要到达11%。

2022年，日本自然资源和动力署发布的《以完结氢能社会为方针，建构大规划氢能供给链》，日本产经省发布的《氢/氨的现状和未来的研讨方向》，这两篇陈述较具体地对日本的氢能打开战略做了阐释。

一、 发掘各范畴用氢潜力，影响需求

各国出台的氢能打开方针与需求侧潜力的多样性程度类似。交通范畴是减碳的硬骨头，我国、美国、欧盟等推行氢能打开不可避免都从交通范畴开端。

丰田的燃料电池车走在国际前列。为了更大规划开辟全球商场，丰田一向致力于技能开发以下降本钱。今日丰田Mirai二代价格现已降到49500美元,比一代Mirai6万美元下降许多，2021年，Mirai在全球商场出售占比55%。

根据顾客口味的多样性，开发多种燃料电池车车型，丰田的方针是在2025年推出用于SUV和小型货车等量产区的燃料电池轿车。丰田还在不断扩展商用车（FC货车等）商场，并不断下降燃料电池客车价格，其方针是在2023-2024年将车辆价格下降一半左右，力求在2030年完结供电本地化，使其成为与电动巴士等竞争对手比较具有满足竞争力的零排放车辆，以此在交通范畴添加氢的运用量并下降氢供给本钱。

日本在工业、发电、供热、修建等方面用氢也取得了一些效果。日本坚持供需一体的战略，经过运用工业、电力、修建等现有根底设施供给氢气，一起开辟居民对这些范畴的用氢需求，促进居民的运用。

在工业范畴，根据焚烧特性，推动氢复原炼铁等制作工艺的大规划改造和大型氢锅炉的技能开发。此外，扩展氢能在飞机和船只方面的运用规划。2021年，日本川崎重工制作的全球第一艘液化氢运送船Suiso Frontie从澳大利亚运送氢成功，这具有里程碑含义。川崎重工估计，到 2030 年液化氢的运送将在商业上可行。

在供热方面，运用现有燃气管道在内的供给根底设施，推动氢能进入家庭和商业部分。修建范畴，发掘多户住所公寓和商业修建中潜力，推动氢气混合到已有的天然气网络中。

发电范畴对氢气有很多需求。日本第六版动力战略方案中清晰引进氨能，并将打开混烧、专烧演示。氢气和氨气可用于燃气轮机，以进步电力体系的灵活性，氨气还可用于燃煤电厂以削减排放，本钱也低于氢。到2030年，运用氢和氨所出产出的电能将占日本动力消耗的1%。

日本本乡资源有限，人口规划较少，因而打开氢经济不只安身国内，更是面向国际商场。供需两头皆离不开国际商场，因而日本尽力建造商业用氢的全球供给链，完结氢能商业推行的全球化。

二、树立全球供给链

完结氢能社会，需求统筹推动氢能规划化供给链建造和需求发明。建造氢的供给链被日本说到重中之重的方位，首要包含扩展氢源地、运用区域剩下可再生动力，完结区域循环共生，扩展氢源地当地出产和当地消费等。

氢能够从各种动力中出产，但日本资源有限，所以不断着重氢气来历的多元化。所以，供给方面：一是运用具有价格竞争力的海外氢气，建造国际氢供给链。其次是运用国内可再生动力的制氢基地。最大极限地运用国内现有的氢气供给，如副产氢。值得注意的是，日本现在用氢也首要是化石燃料制氢，即“灰氢”，这也受到了国际社会的诟病，但这不影响日本现在用氢战略。

为了长时间安稳、很多供给廉价氢气，日本树立了运用国内外廉价氢气资源的氢气出产基地。日本致力于国际氢气供给链开发，包含打开配套设备研制，打造集氢气出产、储运、运用为一体的供给链，并树立“全球可再生燃料网络”。日本与澳大利亚、文莱、挪威和沙特阿拉伯就氢燃料收购问题进行协作。别的，推动剩下可再生动力电解水制氢商业化，并开发运用光催化剂制氢技能和高温煤气炉制氢技能，旨在将氢气的供给本钱下降到与化石燃料相同的水平，并添加供给量，方针是2030年下降到30日元/Nm3，并到达300万吨/年，到2050年完结2000万吨/年。

日本是岛国，树立全球供给链，首要依托海上运氢。这几年来，运用液化氢运送和甲基环己烷（MCH）运送，现已有一些成功的演示。

构建国际氢供给链1：液化氢

2022年，川崎重工研制的Suiso Frontier 成功从澳大利亚运送液化氢到日本神户。这是国际上第一个以液化氢为载体的大型海上氢气运送。

所运氢气由澳大利亚的褐煤出产，在当地的液化基地转化为液化氢，然后运送到日本神户的货品装卸基地。川崎重工在神户机场建成了国际首个液化氢装卸基地“Hytouch神户”，专门用于接纳经由船运而来的液化氢。

在2030年30日元/Nm3的供给本钱方针导向下，日本还最大极限地发挥规划经济效果，经过将港口内现有各种设备的尺度添加至32倍，完结规划化和降本钱，现在多部分正在这个方向进行技能开发和验证。

构建国际氢供给链2：甲基环己烷（MCH）

日本新一代氢能链技能研讨协作组（AHEAD）进行了“有机化学氢化物法的氢供给链实证项目”，在文莱与日本之间树立了国际间氢供给链。

这一流程为：在文莱用天然气出产氢气；在文莱加氢厂转化为 MCH；在（川崎）的脱氢工厂转化为氢气。

2021年，文莱出产的甲基环己烷（MCH）运往日本，在坐落川崎市的脱氢工厂将氢从MCH中分离出来（MCH分解成氢气和甲苯）。然后，将氢供给给Toa Oil Co. Ltd（日本炼油商）旗下Mizue电站的燃气轮机，一次性完结氢气的制作和供给。

这一项目能够直接运用区域内的炼油厂等设备。所以，炼油厂有可能在碳中和年代重生为氢气供给基地。

三、日本的经历

关于氢能的社会化落地，需求战胜技能、根底设施建造、规划化等三个问题。

1、坚持技能创新

丰田的燃料电池车技能，包含电堆、催化剂现已走在国际前列，可是为了在国际商场占有更多规划，丰田不断致力于进步技能下降本钱。比方，进步电解质膜的耐久性。

在催化剂方面，削减铂(Pt) 的运用量，将现在1.4%的甲苯损失率折半，持续开发必要的根底技能，进步催化剂功能，进步设备的耐用性。

在扩展国际氢气供给链规划来下降氢气供给本钱时，经过树立氢气涡轮发电技能，增强运用液化氢和MCH的海运配备和氢气发电范畴的竞争力。例如，电解不经过氢气直接组成MCH的技能，有望经过削减组成甲苯和氢气的设备，明显下降设备本钱。

为了进行大规划制作MCH，开发添加电解槽尺度和进步催化剂功率等技能。

2、健全与氢相关工业方针和规范

日本产经省以为，要从工业方针视点动身，调集技能开发、准则开发等社会施行的一切方针，进一步加强日本企业的工业竞争力。

展望碳中和年代，日本将氢定位为新动力，加速社会落地。在《精细化法》修正法案中，为了促进动力供给企业运用氢气和氨气，将其定位为《精细化法》下的非化石动力，将氢气和氨气分配给动力供给企业。

3、发挥头部企业和职业联盟的效果

在日本制作业打开过程中，日本经济集体联合会一向担任帮忙政府拟定有关方针、根据国家工业方针和谐企业举动等人物，丰田、三菱、日立等企业都是经团联的成员。

为了充分运用燃气、供暖在内的根底设施来扩展氢气供给，日本成立了职业联合体，各职业在施行现有事务的一起，能够针对设备同享等进行和谐，树立了各职业和同类职业之间的设备同享的准则集合体，促进潜力设备交换和工艺协作。如，东京燃气和大阪燃气都宣告将在2030年引进必定份额的氢气。

在推动燃料电池车和加氢站布局方面，Japan H2 Mobility（JHyM）联盟发挥了核心效果。JHyM成立于2018年2月，旨在与保护和运营加氢站的根底设施公司、轿车制作商、金融投资者等协作，沟通政府和当地企业，发掘需求，在全国推行加氢站建造。丰田、日产、本田等轿车企业，东京电力、大阪煤气等根底设施企业都是联盟成员。

2020年，九家日本企业一起成立了日本氢能协会（包含：岩谷株式会社、ENEOS株式会社、川崎重工株式会社、关西电力株式会社、神户制钢株式会社、东芝株式会社、丰田轿车株式会社、三井住友金融集团株式会社、三井物资株式会社），经过促进公共和私家联盟以及监管结构来协助推动日本氢能社会的打开。

4、打造演示项目，进步社会认可度

经过打开演示项目，推动工业和民间社会体会动力体系转型和氢经济带来的便当。

除了上述海上运氢项目，还有建造福岛氢能模型。经过将福岛氢能研讨场（FH2R）出产的氢用于各种燃料电池轿车和工厂，建成一个氢能社会前驱的演示区，这里有集氢的出产、贮存、运送和运用为一体的供给链。产经部分还致力于经过充分运用其他地区的区域特征，量体裁衣，树立和演示工业范畴和港口的氢运用模型。在公共设施和加油站引进固定式燃料电池，将加氢站与燃料电池轿车/燃料电池客车相结合，构成区域氢气运用形式。

5、习惯国际规范，开辟全球商场

日本自动习惯国际商场需求，并参加规范拟定。例如，支撑添加水电解槽尺度的技能拓宽，预备能够在与欧洲相同的条件下评价水电解槽功能的环境，下降进入海外商场的门槛。

树立并加强全球范围内的公私协作伙伴关系。用好政府层面的国际结构，促进信息沟通、联合研讨和方针研讨。与荷兰、阿根廷、澳大利亚等过打开氢能范畴的协作。

2022年头，日本和印度尼西亚已同意在氢、氨和碳捕获与贮存等脱碳技能方面打开协作。经过政府和职业联盟的尽力，为国际其他地区供给氢能打开形式。