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新能源的国运之战:中国电能VS日本氢能,谁赌对了?

日本选择氢能,就是想彻底化解能源难题,移走悬在头顶的剑。

文|正解局

谁是下一代新能源?

核能、风能、电能还是氢能?不同的国家,有不同的选择。

不同的选择,或将决定国家的发展前景,称之为“国运之战”,并不为过。

中国选择电能,日本选择氢能,谁赌对了?

01、日本要实现“氢社会”

日本是最重视氢能利用的国家,提出要在全球率先实现“氢社会”。

2017年12月出台《氢能基本战略》后,日本政府又于2019年3月公布《氢能利用进度表》,旨在明确至2030年日本应用氢能的关键目标:

到2025年,使氢燃料电池汽车价格降至与混合动力汽车持平

到2030年,降低氢气供应成本,使其不高于传统能源

目前,日本已经初步形成了相对完整的氢能产业链体系。

第一步,制氢。

日本主要依靠化石能源制氢和工业副产氢,由于国内氢气供应无法自给自足,资源供应战略重点是建立基于海外氢气供给、可再生能源制氢以及区域氢气供给的三大供应体系。

2019年10月,全球最大的制氢气工厂——日本福岛氢能源研究站完成建设进入运行阶段,该制氢工厂通过1万kW的制氢装置来制造、储藏和供应最大900吨的氢。驱动巨大制氢装置的能源来自毗邻的光伏发电设备和风能等可再生能源。

制造氢气工厂示意图

第二步,储氢。

除常规的高压储运外,氢气能源载体的开发利用是日本政府十大战略创新工程之一,重点开发液化氢、液体有机化合物储运氢和氨储运氢3个方向。

2019年3月,日本JXTG能源公司、千代田化工建设公司及东京大学与澳大利亚昆士兰科技大学合作,在全球首次成功验证了先在澳大利亚低成本制造有机氢化物后,然后再在日本提取氢的技术。

日本“储运氢”工艺

第三步,用氢。

最常见的氢能使用领域便是氢燃料电池汽车。

这里解释下,氢燃料电池汽车,不是将氢像石油一样在内燃机里烧掉(这叫氢内燃机汽车),而是让氢在燃料电池中与氧发生反应,从而产生电能。

氢动力汽车功能框图

氢燃料电池汽车代表作是丰田的Mirai、本田的Clarity燃料电池乘用车。

丰田明确表示,第二代丰田Mirai的综合续航里程将要达到700-750km。到2025年,还要把续航里程增加到1000km。

为了给氢燃料电池汽车配套,日本大力建设加氢站。

早在2013年,日本就着手完善商用加氢站,并于2018年成立了日本加氢站网络公司(JHyM)。

日本政府的目标是,到2025年,将有20万辆燃料电池汽车上路行驶,到2030年,则达到80万辆;燃料补给网络包括900个加氢站,是目前的9倍左右。

日本首相安倍晋三在2019年的达沃斯论坛上宣布:

到2050年,将氢的生产成本至少降低90%,使其比天然气更便宜。

推广和普及氢能源市场,低成本制氢、供给链完善、规模化利用三个条件缺一不可。

从目前来看,氢能源技术尚不成熟。

但是,随着技术迭代与更新,一旦三个条件正向循环,日本实现“氢社会”并非遥不可及。

02、为什么选择氢能?

日本选择氢能,原因很复杂,偶然中又隐含着必然。

首先要知道,氢能源具有储量大、效率高、没有温室气体排放、便于贮存和运输且安全性高等优势,被认为是未来能源替代的终极解决方案。

除了氢能,核能也是一个选项。不过,2011年福岛第一核电站发生熔毁事故之后,日本对核能逐渐失去了兴趣。

日本发展氢能源,有其天时、地利、人和。

别看日本岛国资源匮乏,但氢能源环保、高效且制法多样。只要在技术上实现领先,就能打破先天条件造成的限制。

四大制氢法

日本国土狭长、人口稠密,加氢站建设具有可行性:一个加氢站覆盖100平方公里左右的面积,就算仅仅将加氢站在日本沿海布局,也基本可以满足日本加氢的需求了。

同时,由于日本人均收入高,家庭布局小型制氢站也成为一个可能性,这是“氢能社会”的微观元素。

日本氢能路线图

发展氢能源,还能削减CO2排放,帮助日本完成自主减排目标。日本政府承诺的CO2减排目标是2030年度比2013年削减26%,到2050年要削减80%。

这个目标,仅靠减排很难完成,用氢能源取代化石能源,是一条捷径。

仅从新能源汽车的角度看,日本选择氢能而非电能,还有以下两个原因:

其一,日本冬季气候严寒,锂电池的低温性能不如氢燃料电池系统,这也是日本不广泛推广纯电动车的重要缘由。

其二,在纯电动汽车上,日本起步晚于美国、中国企业,不占优势。

此外,纯电动汽车的核心部件电池,需要稀土材料。日本保有量少,只能大量进口,这又是日本的一个短板。

综合各种因素,日本这才选择了氢能源。

03、谁赌对了?

电动汽车与氢燃料电池汽车,美国、中国、欧洲青睐前者,日本则坚定不移地选择后者。

哪个更好?哪个才是未来?

这个话题,公说公有理婆说婆有理。

这里,正解局不做辨析。

一是因为,这个问题太大,不单单是个技术问题,还是个商业问题,寥寥几句,无法说透。

二是因为,这个问题太小,汽车只是新能源的应用领域之一,而非全部。

相对于燃油车,电动汽车和氢燃料汽车虽然同为新一代汽车,但是,电能与氢能,实为两种不同层次的能源。

氢能的地位,相当于石油、煤炭。电能的地位,要次一级。

说得更直观点,如果解决了氢能问题,就能减轻对石油、煤炭的依赖;如果选择电能,还得考虑电从哪里来,最终还可能依靠石油、煤炭。

电动汽车问题,背后是一个汽车小问题。

氢燃料电池汽车问题,背后是一个能源大问题。

众所周知,日本常规能源极度稀缺,能源供应主要靠进口,目前能源自给率不足17%,能源安全压力极大。

日本选择氢能,就是想彻底化解能源难题,移走悬在头顶的剑。

如果日本赌对了,氢能产业将帮助日本摆脱对石化能源的依赖,站在新能源产业链的顶端。

这才是“国运之战”。

再看中国。

中国具有国土面积大、能源分布不均衡等特点,电力生产及超、特高压输电技术领先,电力成为中国主要的二次能源,因此中国发展电动汽车具备得天独厚的基础条件。

这也是电动汽车在中国风生水起的原因。

但也要看到,中国原油对外依存度超过70%,天然气对外依存度超过45%,能源安全不比日本好多少。

中国现在大力发展电动汽车,不能说是错的。毕竟,这是一次难得的汽车工业弯道超车的机会。

但要知道,只靠电能,无法解决中国的能源安全之忧。

怕就怕,一方面,电动车跟风而上,空有其表,没掌握核心技术;另一方面,氢能无暇问津,大幅度落后。

那真是,捡了烂芝麻,丢了西瓜。

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